《种子幼苗和果实》PPT课件.ppt

第五章、种子与果实的形成与发育,一、种子的结构与类型 二、种子的形成与发育 三、种子的休眠与萌发 四、幼苗的形成 五、果实的结构与发育 六、果实和种子的传播 七、被子植物生活史,一、种子的结构与类型,种子：由受精的胚珠发育而成的颗粒状物，能萌发成新的植株。一般是指经过胚珠发育而来的种子，如水稻、小麦、玉米、高粱和向日葵的籽粒；但在农业生产中，通常将所有可播种的植物材料都称为种子，包括一些具有繁殖功能的营养器官（如甘薯的块根，马铃薯块茎，姜的根状茎、蒜的鳞芽）。,种子类型：因植物种子不同，种子在大小、形状、颜色等均有较大差异。同时，根据成熟时是否具有胚乳，分为有胚乳种子和无胚乳种子； 有胚乳种子：许多双子叶植物、大多数单子叶植物及全部裸子植物。-蓖麻（见图3-1）、小麦（见图3-2）、松籽等。 无胚乳种子：部分双子叶植物、少数单子叶植物。-菜豆（见图3-3）、慈姑等。,种子结构：一般由胚、胚乳、种皮三个部分组成。,基本概念,上胚轴：由子叶着生处到第一片真叶之间的部分； 下胚轴：由子叶着生处到胚根之间的部分； 胚乳：是种子内储藏营养物质的部分，主要含淀粉、脂肪和蛋白质，供给胚生长发育。 有胚乳种子：胚乳在种子种占有较大体积的种子； 无胚乳种子：种子发育过程中胚乳中的养料转移到子叶中，当种子成熟时无胚乳，而具肥厚子叶的种子。 种皮：包被在种子外面的保护结构，由珠被发育而来； 种脐：是种子从种柄脱落时留下的痕迹； 种孔：位于种脐的一端或对面的小孔，是原来胚珠的珠孔留下的痕迹； 种脊：种皮上有一条隆起的脊称为种脊； 种阜：如蓖麻、橡胶树种子的一端，有种皮延伸而成的海绵状突起； 假种皮：与种皮来源不同，由珠柄、珠托或胎座发育而成的；如荔枝、龙眼的可食部分即为假种皮。,见图3-1,种子的形成与发育,种子是由胚珠发育而成。双受精作用完成后，合子发育形成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮。 种子的形成发育包括了：胚的发育、胚乳的发育和种皮的发育。 分类： 1、胚的发育包括：双子叶植物胚的发育、禾本科植物胚的发育； 2、胚乳的发育包括：核型胚乳、细胞型胚乳、沼生目型； 3、根据珠被参与部位不同有差异。,双子叶植物,水稻胚的发育见图9-2,胚乳的发育,一般胚乳的发育总是早于胚的发育。即合子进行第一次分裂时，胚乳核或胚乳细胞已经达到相当数量。 可分为三种方式：即核型（nuclear type）、细胞型（cellular type）、沼生目型（helobial type）。,核型胚乳：即初生胚乳核只进行核分裂而不伴随胞质分裂，出现多个游离的胚乳核分散于中央细胞的胞质中，呈现出一胞多核现象。（游离核的数量因物种有异，是被子植物最普遍的发育方式，主要存在于单子叶植物及双子叶离瓣花类植物中。）,细胞型胚乳：即从初生胚乳核既进行核分裂也伴随胞质分裂，每次分裂都能形成一个完整的胚乳细胞，无游离的胚乳核时期。（主要存在于双子叶的大多数合瓣花类植物中。如;番茄、烟草、芝麻）,或见图9-4,沼生目型胚乳：介于前两者之间的类型。即在受精极核第一次分裂后，将胚囊分隔成两个室，即珠孔室和合点室。前者较大，核分裂次数多；合点室核分裂次数少，并一直为游离核状态。经过一段时间后珠孔室发生胞质分裂形成胚乳细胞。（主要存在于单子叶植物的沼生目种类。如泽泻、慈姑。）,种皮的发育,种皮：由珠被发育而成，包被于胚和胚乳之外的保护结构。如果胚珠具内外两层珠被，通常相应形成内种皮和外种皮。 两层种皮植物：如油菜、蓖麻、苹果； 单层种皮植物：大豆、蚕豆、菜豆。（内珠被发育过程中被吸收而消失，只由外珠被发育而来） 种皮的“特化”：种皮异常分化为厚壁细胞或纤维化，如蚕豆、棉花。,种子的休眠与萌发,种子休眠（seed dormancy）：活种子在适宜的萌发条件（温度、水分和氧气等）下仍不能发芽的现象。是植物重要的适应特性之一 。 休眠的原因：胚、种皮、抑制物质。即胚发育为成熟，需进一步发育成熟；种皮太硬、透水性、通气性差等；还有可能是由于种子或果实内含有萌发抑制剂。（物理因素和生理因素） 解除休眠：生产上通常用：低温处理。如蔷薇科、松科、柏科种子可采用沙土层积法,在低温（010）、湿润和通气良好的层积下经过一段时间便可萌发。干燥处理。大麦种子在40高温下处理37天，可促进萌发。曝光处理。如莴苣种子发芽需要曝光；冲洗处理。可通过浸泡冲洗种子，促进发芽。机械处理。对硬实种子采用机械处理如切割、削破和擦伤种皮等可打破其休眠。药剂处理。,种子萌发,种子萌发（seed germination）是种子的胚从相对静止状态变为生理活跃状态，并开始生长成为幼苗的过程。,种子萌发的条件,自身条件 ： 1有完整的和生命力的胚。被虫子咬坏了胚能萌发吗？ 2有足够的营养储备。子叶或胚乳中储存营养物质，干瘪的种子？ 3.不处于休眠状态。,外界条件 ： 1充足的水分 2适宜的温度 3. 足够的氧气,水分,种子必须吸收足够的水分才能启动一系列酶的活动，开始萌发。不同种子萌发时吸水量不同。含蛋白质较多的种子如豆科的大豆、花生等吸水较多；而禾谷类种子如小麦、水稻等以含淀粉为主，吸水较少。一般种子吸水有一个临界值，在此以下不能萌发。一般种子要吸收其本身重量的25%50%或更多的水分才能萌发，例如水稻为40%，小麦为50%、棉花为52%，大豆为120%，豌豆为186%。种子萌发时吸水量的差异，是由种子所含成分不同而引起的。,温度,各类种子的萌发一般都有最低、最适和最高三个基点温度。温带植物种子萌发，要求的温度范围比热带的低。如温带起源植物小麦萌发的三个基点温度分别为：05， 2531， 3137；而热带起源的植物水稻的三基点则分别为1013，2535，3840。不同植物种子萌发都有一定的最适温度。高于或低于最适温度，萌发都受影响。超过最适温度到一定限度时，只有一部分种子能萌发，这一时期的温度叫最高温度；低于最适温度时，种子萌发逐渐缓慢，到一定限度时只有一小部分勉强发芽，这一时期的温度叫最低温度 ，了解种子萌发的最适温度以后，可以结合植物体的生长和发育特性，选择适当季节播种。,氧气,种子吸水后呼吸作用增强，需氧量加大。一般作物种子要求其周围空气中含氧量在10%以上才能正常萌发。 土壤水分过多或土面板结使土壤空隙减少，通气不良，均会降低土壤空气的氧含量，影响种子萌发。,充足的阳光(少数植物),有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好，如黄榕、烟草和莴苣的种子在无光条件下不能萌发。这类种子叫需光种子。还有一些百合科植物和洋葱、番茄、曼陀罗的种子萌发则为光所抑制，这类种子称为嫌光种子。,种子萌发过程,一般作物如小麦、玉米，大豆等通常是胚根先突破种皮向下生长，形成主根。然后，胚芽突出种皮向上生长，伸出土面而形成茎和叶，逐渐形成幼苗。 水稻籽粒萌发时，胚芽首先膨大伸展，然后胚芽鞘突破谷壳而伸出；胚根比胚芽生长稍迟，随即，胚根也突破谷壳抽出，胚根突破胚根鞘 ，才伸长形成主根，在主根伸长后，不久其胚轴上双生出数条与主根同样粗细有不定根，在栽培学上把它们统称为种子根。同时，胚芽与胚鞘伸出土面后，胚芽鞘纵向裂开，真叶露出胚芽鞘外，而形成幼苗。,幼苗的类型,子叶出土的幼苗 棉花以及各种瓜类的无胚乳种子，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。 子叶留土的幼苗 双子叶植物无胚乳种子以及单子叶植物的水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时，下胚轴并不伸长，子叶留在土中，上胚轴或中胚轴和胚芽伸出土面，上述都是子叶留土的幼苗。 花生种子的萌发，兼有子叶出土和留土的特点。,幼苗的类型子叶出土幼苗,萌发时，下胚轴迅速伸长，将子叶和胚芽一起推出土面，形成幼苗，其子叶是出土的，这一萌发方式称为出土萌发；子叶见光后，可产生叶绿体进行光合作用,幼苗的类型子叶留土幼苗,萌发时，上胚轴生长迅速，胚芽不久即被推出土面，而下胚轴伸长不多，所以子叶留在土中，和种皮一起直到养料耗尽解体,子叶留土的幼苗,果实的形成,定义：被子植物的花经传粉、受精后，由雌蕊的子房或有花的其他部分参加而形成的具有果皮及种子的器官。 真果：仅由子房发育而成的果实。如：玉米、水稻、桃、杏、棉、花生、柑橘等。 假果：除子房外，还有花托、花被，甚至花序等也参与发育而成的果实。如：苹果、梨、黄瓜、无花果、桑葚、菠萝等。,果实的结构,真果：内-种子，外-果皮；种子由子房内的胚珠发育而来，果皮由子房壁发育而来，一般分为：外果皮、中果皮、内果皮三层。,假果：也包括了果皮和种子，但是具体的结构比较复杂。不同物种间存在很大差异性。如：,果实的结构,果实的类型,1、按来源分： 真果（true fruit）: 假果（spurious fruits）: 2、按果实形成时是一朵花或花序可分： 单果（simple fruit）:即1朵花内只结1个果实。还可根据果皮的质地分为肉质果和干果，干果还可以分为裂果和闭果。(详见被子植物分科概述部分) 聚合果（aggregate fruits）:即由一朵花中的许多离生单雌蕊与花托共同发育而成的果实，每个单雌蕊发育为一个小果实。根据小果的不同，还可以分为：聚合蓇葖果、聚合瘦果、聚合核果、聚合坚果。 复果（collective fruits）:由整个花序形成的果实：如：桑葚-整个雌花序。,单性结实和无籽果实,单性结实（parthenocarpy）是指子房不经过受精作用而形成不含种子果实的现象。单性结实可分为天然(营养性)单性结实和诱导(刺激性)单性结实两种类型。造成单性结实的原因较多，例如低温、激素等均能导致单性结实现象发生。 1、天然(营养性)单性结实，又称自发单性结实。指在自然条件下，不经传粉或其他任何刺激，便能发育结实的现象。如香蕉、脐橙、凤梨、温州蜜桔及葡萄的某些品种。这些栽培植物的果实不含种子，品质优良，为园艺上的优良品种。 2、诱导(刺激性)单性结实，又称刺激单性结实。指需要通过某种诱导才能引起单性结实的现象。诱导因素（刺激物）包括异种植物的花粉、生长调节物质或其他化学物质，低温、高温、高光强度等。例如，用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱头，用2，4-D、吲哚乙酸等刺激瓜类和番茄的柱头等。,果实和种子的传播,1、借风力传播：小而轻，常具翅或毛。,2、借水力传播：常具有漂浮结构。,3、借人类和动物传播：常具有刺、倒钩或分泌粘液，能附着在动物的毛、羽或人们的衣物上。,4、借果实自身弹力传播：由于果皮各部分的结构和细胞含水量不同，果实成熟干燥时，果皮各部分发生不均衡的收缩，使得果皮爆裂将种子弹出。,被子植物生活史,被子植物从种子萌发开始幼苗成年植株（根，茎，叶）-开花传粉受精种子、果实形成整个周期,即从种子萌发新种子形成的整个过程,称之生活史。 受精卵-生长发育和繁殖