種子
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種子,婦產科名詞。見明.萬全《婦人秘科.種子章》。又名種玉。指受孕。
種子(seed) ,裸子植物和被子植物特有的繁殖體,它由胚珠經過傳粉受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體棗胚得到母體的保護,並象哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養料。種子還有種種適於傳播或抵抗不良條件的結構,為植物的種族延續創造了良好的條件。所以在植物的系統發育過程中種子植物能夠代替蕨類植物取得優勢地位。有多種同詞別解。
目錄 |
植物種子簡介
種子與人類生活關係密切,除日常生活必需的糧、油、棉外,一些藥用(如杏仁)、調味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等都來自種子。
種子的形態
種子的大小形狀,顏色因種類不同而異。椰子的種子很大,油菜、芝麻的種子較小,而煙草、馬齒莧、蘭科植物的種子則更小。蠶豆、菜豆為腎臟形,豌豆、龍眼為圓球狀;花生為橢圓形;瓜類的種子多為扁圓形。顏色以褐色和黑色較多,但也有其他顏色,例如豆類種子就有黑、紅、綠、黃、白等色。種子表面有的光滑發亮、也有的暗淡或粗糙。造成表面粗糙的原因是由於表面有穴、溝、網紋、條紋、突起、棱脊等雕紋的結果。有些還可看到種子成熟後自珠柄上脫落留下的斑痕棗種臍和珠孔。有的種子還具有翅、冠毛、刺、芒和毛等附屬物,這些都有助於種子的傳播。種子體積的大小差異很大,一個帶著內果皮的椰子種子,可以達幾千克重,而藥用植物馬齒莧種子的千粒重只有0.13克,寄生的高等植物列當種子更小,千粒重僅在0.0029-0.0049克間。
種子大小的差異懸殊,各有其生物學上的意義。例如椰子的種子很大,每株結實數量有限,由於種子極易萌發,種子內又富含液體胚乳,營養充足,這樣就可得到「重點保證」。而那些體積極小的種子,則以多取勝,雖然它們只有佔總數很少的種子能夠萌發,但仍可產生大量後代。許多一年生雜草植物,就是以這種方式進行大量繁殖的。
種子的結構
種皮:由珠被發育而來,具保護胚與胚乳的功能。裸子植物的種皮由明顯的3層組成。外層和內層為肉質層,中層為石質層。裸子植物種子外面沒有 果皮。
被子植物的種皮結構多種多樣,如花生、桃、杏等種子外面有堅硬的果皮,因而種皮結構簡單,薄如紙狀;小麥、玉米、水稻、萵苣的種子,果皮與種皮癒合,種子成熟時種皮被擠壓而緊貼於果皮的內層;有些豆科植物和棉花的種子具有堅硬的種皮,種皮的表皮下有柵欄狀的厚壁組織細胞層,表皮上有厚的角質膜。有些豆類種子由於角質膜過厚形成「硬實」,不易萌發。棉籽的表皮上有大量的表皮毛,就是棉纖維。番茄和石榴種子的種皮,外圍組織或表皮細胞肉質化。蕃茄種皮的表皮細胞柔軟透明呈膠質狀,並有刺突起。石榴種皮的表皮細胞伸展很長成為細線狀。細胞液中含有糖分可供食用;荔枝、龍眼的種子可食部分與石榴不同,是由假種皮肉質化而成,假種皮是由珠柄組織凸起包圍種子而形成。
種皮的結構與種子休眠密切相關。有的植物種皮中含有萌發抑制劑,因此除掉這類植物種皮,對種子萌發有刺激效應。
胚
由受精卵發育形成。發育完全的胚由胚芽、胚軸、子葉和胚根組成。裸子植物的胚都是沿著種子的中央縱軸排列,不同種類種子的胚之間唯一不同的是子葉數目,變動在1-18個間。但常見的子葉數目為兩個,如蘇鐵、銀杏、紅豆杉、香榧、紅杉、買麻藤和麻黃等。
被子植物胚的形狀極為多樣,橢圓形、長柱形或程度不同的彎曲形、馬蹄形、螺旋形等等。儘管胚的形狀如此不同,但它在種子中的位置總是固定的,一般胚根都朝向珠孔。
胚的子葉也多種多樣,有細長的、扁平的,有的含大量儲藏物質而肥厚呈肉質,如花生、菜豆,也有的成薄薄的片狀如蓖麻。有的子葉與真葉相似,具有鋸齒狀的邊緣,也有的在種子內部呈多次摺疊如棉花
胚將來發育成新的植物體,胚芽發育成植物的莖和葉,胚根發育成植物的根,胚軸發育成連接植物的根和莖的部分,子葉為種子的發育提供營養。
胚乳
裸子植物胚乳是單倍體的雌配子體,一般都比較發達,多儲藏澱粉或脂肪,也有的含有糊粉粒。胚乳一般為淡黃色,少數為白色,銀杏成熟的種子中胚乳呈綠色。胚根
絕大多數的被子植物在種子發育過程中都有胚乳形成,但在成熟種子中有的種類不具或只具很少的胚乳,這是由於它們的胚乳在發育過程中被胚分解吸收了。一般常把成熟的種子分為有胚乳種子和無胚乳種子兩大類。
在無胚乳種子中胚很大,胚體各部分,特別是在子葉中儲有大量營養物質。在有胚乳種子中胚與胚乳的大小比例在各類植物中有著很大不同。
不同植物種子中的胚乳的壽命,數量以及儲藏物質的種類都有很大不同。胚乳中最普通的儲藏物質是澱粉、蛋白質和脂肪。還有碳水化合物,如甘露糖和半纖維素可以沉積在細胞壁上,如咖啡、柿子、海棗等就是以這種方式貯存養料。含澱粉的胚乳常常是沒有生命的,如燈心草科、莎草科、禾本科、蓼科、石竹科中含澱粉的胚乳細胞成熟後細胞核退化;而在百合科、石蒜科、萱草屬、蓖麻屬和胡蘿卜屬中含澱粉的胚乳細胞是有生命的。
一般情況下,在胚和胚乳發育的過程中,胚囊體積不斷地擴大,以致胚囊外的珠心組織受到破壞,最後為胚和胚乳所吸收。所以在成熟的種子中沒有珠心組織。但有些植物在種子發育過程中珠心組織保留下來,並儲藏養料形成外胚乳。菠菜、甜菜、咖啡的成熟種子具有外胚乳。胡椒、姜的成熟種子兼有胚乳和外胚乳。
種子的壽命
種子成熟離開母體後仍是生活的,但各類植物種子的壽命有很大差異。其壽命的長短除與遺傳特性和發育是否健壯有關外,還受環境因素的影響。有些植物種子壽命很短,如巴西橡膠的種子生活僅一周左右,而蓮的種子壽命很長,生活長達數百年以至千年。
種子壽命的延長對優良農作物的種子保存有著重要意義,也就是可以利用貯存條件延長種子壽命。
實驗證實,低溫、低濕,黑暗以及降低空氣中的含氧量為理想的貯存條件。例如小麥種子在常溫條件下只能貯存2-3年,而在-1°C,相對濕度30%,種子含水量4-7%,可貯存13年,而在-10°C。相對濕度30%,種子含水量4-7%,可貯存35年。許多國家利用低溫、乾燥、空調技術貯存優良種子,使良種保存工作由種植為主轉為貯存為主,大大節省了人力、物力並保證了良種質量。
同詞別解
一.婦產科術語種子,中醫婦產科名詞。詳見明.萬全《婦人秘科.種子章》。又名種玉,指受孕。
二.實驗微生物學術語
種子擴大培養是指將保存在砂土管、冷凍乾燥管中處休眠狀態的生產菌種接入試管斜面活化後,再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養而獲得一定數量和質量的純種過程,這些純種培養物稱為種子。
種子的分類
有胚乳種子
這類種子由種皮、胚和胚乳組成。雙子葉植物中的蓖麻、煙草、西紅柿、柿等植物的種子和單子葉植物中的小麥、水稻、玉米、高粱和洋蔥等植物的種子,都屬於這個類型。
(一)雙子葉有胚乳種子
這類種子的結構以蓖麻種子為例加以說明。蓖麻種子的種皮堅硬光滑、具花紋。種子的一端有海綿狀突起,稱為種阜,由外種皮延伸而成,有吸收作用,利於種子萌發。種胚被種阜遮蓋,種臍不甚明顯。在種子的腹面中央,有一長條狀隆起,稱為種脊,其長度與種子幾乎相等。剝去種皮可見到白色胚乳。胚乳占種子體積的大部分。內含大量的脂肪。胚包藏於胚乳之中,其兩片子葉大而薄,上面有顯著脈紋。兩片子葉的基部,有很短的胚軸,連接胚芽、胚根和子葉,胚軸上方是胚芽,下方是胚根,蕃茄的種子也屬於雙子葉植物有胚乳種子。
(二)單子葉有胚乳種子
這類種子的結構以小麥種子為例加以說明。
小麥籽實或糙米的外面,除種皮外,尚有果皮與之合生,果皮較厚,種皮較薄,二者不易分離,植物學上稱為穎果。從小麥籽粒縱切面(能過腹溝做正中切面)可清楚看到胚和胚乳的位置。果皮種皮之內,絕大部分是胚乳,胚很小,僅位於籽實基部的一側。小麥的胚乳可分為兩部分,靠外層是含大量糊粉粒的糊粉層,其內為含豐富澱粉的胚乳細胞。胚較小,由胚芽、胚軸、胚根和子葉組成。胚芽在上方,胚根在下方,中間由很短的胚軸相連,叫盾片。在其與胚乳相接近的一面,有一層排列整齊的柱形上皮細胞,當種子萌發時,能分泌酶類,分解胚乳所貯藏的養料,並轉運給胚利用。胚芽由數片幼葉包圍著莖尖的生長錐組成,胚芽之外色被著一全鞘狀物,稱胚芽鞘。位於胚軸下方的胚根外圍出包被一鞘狀物,稱胚根鞘,起保護作用。
這類種子由種皮和胚組成。雙子葉植物,如落花生、棉花、豆類、瓜類和柑橘的種子;單子葉植物,如慈菇、澤瀉的種子。單子葉無胚乳的種子在農作物上很少見。
無胚乳種子
這類種子由種皮和胚二部分組成,缺乏胚乳。雙子葉植物如大豆、落花生、蠶豆、棉、油菜、瓜類的種子和單子葉植物的慈姑、澤瀉等的種子,都屬於這一類型。下面以蠶豆和慈姑的種子為例,說明雙子葉植物和單子葉植物無胚乳種子的結構。
1、蠶豆種子的結構:蠶豆的種皮綠色,乾燥時堅硬,浸水後轉為柔軟革質。種臍黑色,眉條狀,位於種子寬闊的一端,種脊短,不甚明顯。剝出種皮,可以見到二片肥厚、扁平、相對疊合的白色肉質子葉,佔有種子的全部體積。在寬闊一端的子葉疊合處一側,有一個錐形的小結構,與二片子葉相連,這是胚根。分開疊合的子葉,可以見到與胚根相連的另一個小結構夾在二片子葉之間,狀如幾片幼葉,這是胚芽。胚根與胚芽之間同樣有粗短的胚軸連接,二片子葉也就直接連在胚軸上。
2、慈姑種子的結構:慈姑的種子很小,包在側扁的三角形瘦果內,每一果實僅含一粒種子。種子由種皮和胚二部分組成。種皮極薄,僅一層細胞。胚彎曲,胚根的頂端與子葉端緊相靠攏,子葉長柱形,一片,著生在胚軸上,它的基部包被著胚芽。胚芽有一個生長點和已形成的初生葉。胚根和胚軸連成一起,組成胚的一段短軸。
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