種子形态結構及萌發

種子是種子植物的繁殖器官,主要功能是繁殖後代,在種子離開母體植株時,新一代植物體就已孕育在種子裡面,在适宜的條件下萌發後,逐漸産生根、莖、葉等營養器官。因此,種子植物的生長發育多數都從種子開始。

一、種子的形态

種子植物種類繁多,所産生種子的形狀、大小、色澤、硬度等形态特征随植物種類不同而有很大差異。如較大的椰子種子,直徑約15cm,較小的半枝蓮、桉樹種子細微如塵土;馬尾松的種子有翅,紅松的種子卻無翅;油茶的種子粗糙而合歡的種子光滑;銀杏的種子具肉質的種皮而刺槐種子的種皮堅硬。不同的植物種子形态各異,如水蠟、栾樹、女貞、龍眼等植物的種子是圓形的;刺槐、紫荊等植物種子是腎形的;飛燕草的種子是三角形的;美女櫻的種子是多面體的;四季海棠、鳳仙花的種子是橢圓形的;蜀葵的種子是貝殼狀的;紫藤的種子是扁圓形的。不同植物的種子,顔色也有很大差異,如苋科和茉莉科的植物種子為黑色;荔枝、龍眼的種子為紅褐色;相思樹的種子為紅色、海洲常山的種子為藍紫色等。許多種子還具有各種紋飾和附屬物,紋飾是指種子表面高低不半,或具有溝槽等所組成的圖案,如胡桃、飛燕草的種皮上有很多波狀皺褶;蒲包花的種子上具有棒狀突起等。附屬物是指種子的外面所帶的毛、翅、蠟被等,如油松、馬尾松槭樹的種子上有翅;烏桕、白蠟的種子上有蠟被;楊、柳的種子有毛狀物。

種子的大小與園林植物育苗時的播種量、播種深度及播種方式有着密切關系。一般大粒種子采用點播的方法,中粒種子米用條播方法,而小粒種子常采用撒播。一般大粒種子覆土較厚,小粒種子覆土較薄,極小粒種子可以不覆土。

在園林植物育種時,在同一種植物的種子中選擇大粒飽滿、生長充實的種子進行播種,因為這些種子常是優良品種。但也有些品種比較特殊,如紫羅蘭的種子,往往生長豐滿、粒大的是單瓣花品種,而粒較小、扁平、生長不充實的種子則是重瓣花品種。又如大麗花的種子中,生長較正常的種子是單瓣品種,而生長比較瘦小、形狀畸形的則是重瓣花品種。因此,識别種子的形狀、大小、顔色等特征,在園林育苗、育種中具有指導意義。

二、種子的結構

各種植物種子在形态上的變化雖然千差萬别,但基本結構是一緻的,一般由種皮、胚及胚乳三部分組成(圖2—1)。

1、種皮

種皮是包在種子外面的保護層,具有保護種子不受外力機械損傷和防止病蟲害入侵的作用。有些植物的種皮僅一層,有些植物具有内外兩層種皮。内種皮薄軟,外種皮厚硬,通常由木化或角化的厚壁組織組成,并且常具有光澤、花紋或附屬物,有些種子外種皮擴展成翅,如油松、泡桐等。種子表皮細胞内,一般含有有色物質,使種皮具有各種不同的顔色。有些植物的種皮外面還有由珠柄、胎座等部分發育而來的假種皮,如荔枝、龍眼的肉質可食部分,就是由珠柄發育而來。

成熟種子的種皮上可見種臍、種孔和種脊等結構。種臍是種柄脫落留下的痕迹;種臍的一端有一細孔,稱為種孔,是種子萌發時胚根穿出的孔道;種脊位于種臍一側,是倒生胚珠的珠被與珠柄愈合的部分,其内分布有維管束。

2、胚

胚是構成種子的最主要部分,是新生植物的雛體,種子的萌發實際上就是胚生長和形成

幼苗的過程(圖2—2)。胚由胚根、胚芽、胚軸和子葉4部分組成。

胚根一般為圓錐形,将來發育成主根。胚芽常呈現雛葉的形态,由幼葉和生長點組成,有的僅有生長錐,胚芽将來發育成莖和葉。胚軸介于胚根和胚芽之間,又可分為上胚軸和下胚軸兩部分:由子葉着生點到第一片真葉之間的一段,稱為上胚軸;子葉着生點到胚根的一段,稱為下胚軸。子葉着生在胚軸上,其功能是貯藏或吸收養料,供胚和幼苗生長利用。有些種子的子葉在種子萌發後露出土面并展開變綠,進行短期的光合作用。不同植物種子的子葉數目不同,有兩片子葉的植物,稱為雙子葉植物,如香樟、柳樹、白玉蘭等。隻有一片子葉,稱為單子葉植物,如唐菖蒲、百合等。裸子植物種子的子葉數目不定,有些隻有2個,如金錢松、扁柏;也有2~3個的,如銀杏、杉木;松屬常有7~8個,稱多子葉植物。

3、胚乳

胚乳位于種皮與胚之間,是貯藏養料的場所,主要作用是供給種子發芽生長所需的養分。也有成熟種子不具胚乳的,這類種子在生長發育時,胚乳的養料被胚吸收,轉入子葉中貯存,所以成熟的種子裡無胚乳存在,或僅殘存一幹燥的薄層,營養物質貯藏在子葉裡。胚乳或子葉貯藏的物質,因植物種類而異,如紅松種子的胚乳、胡桃的子葉都貯有脂肪;竹子的胚乳、闆栗的子葉都貯藏大量的澱粉;銀杏的胚乳、大豆的子葉都貯藏大量的蛋白質。此外還有的種子貯藏各種糖類、有機酸、單甯等物質。

少數植物種類的種子在形成和發育過程中,胚珠的珠心組織并不被完全吸收消失,而有一部分殘留,構成種子的外胚乳。外胚乳在種子中作為養分貯藏的主要場所的,如甜菜種子;也有胚乳和外胚乳并存的,如睡蓮科植物中的芡和這一科的其他屬種。另外,也有少數植物種類以下胚軸為養料貯存處的,如水生植物中的眼子菜、慈姑等。

根據種子在成熟時是否具有胚乳,将種子分為兩種類型:一種是有胚乳的,稱為有胚乳種子,所有裸子植物,絕大多數單子葉植物及許多雙子葉植物的種子都屬于這種類型(圖2-3);另一種是沒有胚乳的,稱為無胚乳種子,絕大多數的雙子葉植物,如山茶花、豆科、殼鬥科,少數的單子葉植物如澤瀉科等都是無胚乳種子。

摘自《園林植物生長發育與環境》關繼東等編著