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第二章 种子和幼苗

第一节 种子

一、种子的基本结构

●形状:圆形、椭圆形、心形、肾形等

●大小:大:蚕豆,小:油菜、萝卜、芝麻;烟草、兰花种子更小

特殊情况:椰子15~20cm;大实椰子50cm长，10~30kg；附生兰5万颗种子重0.1g

●颜色:白色、红色、黑色、黄色、绿色、褐色、青色等

种子的大小、形状、颜色和内部结构都有差异

●种子基本结构一致

由胚、胚乳和种皮组成,少数种类种子还具有外胚乳或假种皮。

(一)种皮

?种子最外面一层结构,具保护作用,保护种子内的胚,避免水分的丧失、外力机械损伤和病虫害的侵袭,有些植物的种皮还与控制萌发的机制有关。

?常由多层细胞构成,最外为表皮,表皮以内的细胞类型与排列依植物种类不同而不同,薄壁细胞、厚壁细胞或均有分布。因细胞类型不同导致种皮厚薄、色泽和层数等因植物种类而异蓖麻、油菜和苹果等的种子具内、外两层种皮,大豆、菜豆和蚕豆等只有一层种皮。

红松种子:厚而硬;花生、向日葵:薄;石榴种子:肉质可食;棉种皮:具表皮毛

?种皮细胞内含有的色素使种子表面呈现不同的颜色。豆类的种子有红、黑、绿、黄、白各种颜色的种皮。

?种脐:种子从种柄(珠柄发育而来)处脱离果实时留下的痕迹,如蚕豆一端黑色的眉条。

?种孔:在种脐一端,珠孔留下的痕迹,种子萌发时,胚根从种孔处突破种皮。

?种脊:维管束集中分布的地方,为种子腹面中央一条稍隆起的纵向痕迹。倒生胚珠发育的种子才有,由珠柄和珠被合生发育而成。

（二）胚

?胚是构成种子最重要的部分,由胚芽、胚轴、胚根和子叶4部分组成。种子萌发后胚根、胚芽和胚轴分别形成植物体的根、茎、叶及其过渡区，因而胚是形成植物新个体的原始体。

?胚根和胚芽的体积很小,胚根一般呈圆锥形,胚芽常呈现雏叶的形态,胚轴介于胚根和胚芽之间,同时又与子叶相连,一般极短,不甚明显。

胚根和胚芽的顶端都有生长点,由胚性细胞组成,当种子萌发时,这些细胞能很快分裂、长大,使胚根和胚芽分别伸长,突破种皮,长成新植物体的主根和茎、叶,同时,胚轴也随着一起生长，成为幼根或幼茎的一部分。

?胚轴一般可分为上胚轴和下胚轴两部分,连接子叶节(胚轴上着生子叶的部位)和胚芽的部分为上胚轴，连接子叶节和胚根的部分为下胚轴

?子叶是植物体最早的叶,有两片的,也有一片的。有两片子叶的植物称为双子叶植物,如豆类、瓜类、棉花和油菜等;只有一片子叶的植物称为单子叶植物，如水稻、小麦、玉米和洋葱等。它们是被子植物的中的两大类群。

此外,在禾本科植物的胚中,胚根和胚芽外分别有套状的胚根鞘和胚芽鞘包被,单片的子叶又称为盾片,由于有胚芽鞘的存在，芽鞘节(胚轴上着生胚芽鞘的部位)和盾片节(子叶节)之间的胚轴称为中胚轴,上胚轴为芽鞘节至胚芽的一段,下胚轴与双子叶植物的一样,为盾片节至胚根的一段。

(三)胚乳

?是种子内贮藏营养物质的组织

?有些植物的胚乳在种子发育过程中已被胚吸收,所以这类种子在成熟后无胚乳。

?种子内贮藏的营养物质随植物种类而异,主要有糖类、脂质和蛋白质,以及少量无机盐和维生素。糖类包括淀粉、可溶性糖和半纤维素等,其中淀粉最为常见。

种子中贮藏的可溶性糖大多是蔗糖,这类种子成熟时有甜味,如玉米、板栗等。

以半纤维素为贮藏养料的植物种类并不多,这类植物的种子中胚乳细胞壁特别厚,由半纤维素组成,种子在萌发时,半纤维素经水解成为简单的营养物质，被幼胚 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 物质,如激素、有机酸(番茄果实)和生物碱等的存在,阻碍了种子的萌发。

(二)种子的寿命

?指在一定条件下种子保持生活力的最长期限,通常是以达到60%以上的发芽率的贮藏时间为种子寿命的依据。种子的生活力表现在胚是否具有生命。

?不同植物种子的寿命有一定差距,一方面由于不同植物本身遗传特点,另一方面由于种子的成熟度和贮藏条件。未完全成熟的种子容易丧失其生活力。

?贮藏种子的最适条件:低温、低湿、黑暗及降低空气中的含氧量。

(三)种子萌发的外界条件

种子萌发的前提是种子成熟,具有生活力。除此以外,还需要一定的外界条件,这些外界条件主要是充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。

?少数植物种子萌发还受光照有无的调节、如莴苣、烟草的种子萌发需光,而番茄、洋葱、瓜类的种子只有在黑暗条件下才能顺利萌发。

?种子萌发还要求有适当的温度。随着种子的吸水萌动,种子的生命活动增强,表现在酶的催化活性加强,物质转化和能量转化加快,种子内部发生一系列生化反应而酶的催化活动必须在一定的温度范围内进行,所以种子也必须在适宜的温度条

下才能萌发。

?种子萌发所要求的温度有最低最适和最高温度(温度三基点)

第二节 幼苗

种子萌发形成幼苗的过程

1、种子从外界吸收足够的水分,种皮逐渐变软,种子因吸水而膨胀,将种皮撑破。吸水后的种皮加强了O2和CO2的渗透性,有利于呼吸作用的进行。

2、种子内的各种酶吸水后,在一定温度条件下,酶活性增加,呼吸作用加强,将贮藏在胚乳或子叶里的不溶性大分子化合物分解成简单的可溶性物质,运往胚,供细胞吸收利用。

3、胚细胞吸收养料后,细胞开始分裂。在一般情况下,种子萌发时,胚根首先突破种皮,向下生长,形成主根，胚根伸出不久,胚轴细胞相应生长和伸长,把胚芽或胚芽连同子叶一起推出土面。胚轴将胚芽推出土面后,胚芽发展为新植株的茎叶系统。

至此,一株能独立生活的幼植物体全部长成,即幼苗。

幼苗的类型

?不同植物种类的种子在萌发时,由于胚体各部分,特别是胚轴部分的生长速度不同,形成的幼苗在形态上也不一样,常见的植物幼苗有两种类型,一种是子叶出土

的幼苗,另一种是子叶留土的幼苗。

?胚轴是胚芽和胚根之间的连接部分,同时也与子叶相连。由子叶着生点到第一片真叶之间的一段胚轴,称为上胚轴;由子叶着生点到胚根的一段称为下胚轴。子叶出土幼苗和子叶留土幼苗的最大区别就在于这两分胚轴在种子萌发时的生长速度不一致。

(一)子叶出土的幼苗

双子叶植物无胚乳种子中大豆、棉花、油菜、花生和各种瓜类的幼苗,以及双子叶植物有胚乳种子中蓖麻等种子在萌发时,胚根首先伸入土中形成主根,接着下胚轴伸长,将子叶和胚芽推出土面，所以幼苗的子叶是出土的。

出土萌发：种子在萌发时下胚轴迅速伸长将上胚轴和胚芽一起推出土面。如大豆、花生、棉

(二)子叶留土的幼苗

双子叶植物无胚乳种子中如蚕豆、豌豆、荔枝、柑橘和有胚乳种子中如橡胶树,以及单子叶植物种子中如小麦、玉米、水稻等的幼苗)都属于这一类型。这些植物种子萌发的特点是下胚轴不伸长,而是上胚轴伸长,所以子叶或胚乳并不随胚芽伸出土面,而是留在土壤中,直到养料耗尽死去。

留土萌发:如豌豆种子萌发时,胚根先穿出种皮,向下生长,成为根系的主轴;由于上胚轴的伸长,胚芽不久就被推出土面,而下胚轴的伸长不多,所以子叶不被顶出土面,而始终埋在土里。

三、幼苗形态学特征在生产上的应用

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