种子基本构造

1、种子的内部构造农作物种子形形色色，形态性状非常多样化，但从植物形态角度进行观察和研究，则绝大多数种子的构造，基本上具有共同之点，即每颗种子都由种皮、胚和胚乳三个主要部分所组成。1.果皮和种皮 有些果实在表面上和种子很相像，如颖果、瘦果、坚果以及少数作物的荚果，在农业生产实践上，通过不必脱去果皮，可以直接作为播种材料，尤其禾谷类的颖果，是一种非常重要的农业种子，其种皮与果皮很薄，密贴在一起，为了方便起见，往往称为果种皮。果皮和种皮是包围在胚乳外部的保护构造，其组织的层次与厚薄、结构的致密程度、胞壁的加厚状况以及细胞所含的各种化学物质（如单宁、色素等）都会在不同程度上影响到种子与外界环境的关系，因

2、而对种子的休眠、寿命、发芽、种子预措及干燥过程等均可发生直接或间接的作用。果皮和种皮的表面状况（光滑程度、茸毛有无等）可以作为种子清选和加工时选择操作方法和使用工具的依据，而种皮上的花纹（斑纹及网纹）、颜色茸毛等特点，可用来鉴别作物的不同种类和不同品种。果皮由子房壁发育而成，一般分三层：外果皮、中果皮及内果皮。但在农作物中，水稻、小麦、玉米、荞麦等果皮分化均不明显。外果皮通常为一层或两层表皮细胞所组成，常有茸毛及气孔。根据果皮上茸毛的有无和多少，可作为鉴定某些作物种子的依据。如硬粒小麦籽粒，上端无茸毛或很不明显，而普通小麦茸毛很长。中果皮大多数只有一层，内果皮细胞有一至数层不等。在果皮或稃壳上

3、往往分布着非常明显的输导组织（维管束）。果皮的颜色有的是由于花青素产生的，有的是由于存在杂色体的缘故，未成熟的果实含有大量的叶绿素。种皮由一层或两层珠被发育而成，外珠被发育成外种皮，内珠被发育成内种皮。外种皮厚而强韧，内种皮多成薄膜状。禾谷类作物种皮到成熟时，只残留痕迹，而豆类作物种子的种皮一般都很发达。在种皮的细胞中，不含原生质。因此，细胞是没有生命的，在种皮外部通常可以看到胚珠的遗迹，有时种子太小，不易观察清楚，须经放大才明显。有些种子在发育过程中附近的细胞发生变化，某些遗迹就不存在。一般种子外部可看到以下几种胚珠遗迹。（1）发芽口 这就是受精前胚珠时期的珠孔，授粉后花粉管伸长，经此孔进入

4、胚囊。当胚珠受精后，发育成为种子，就称为种孔或发芽口。它的位置正好位于种皮下面的胚根尖端。当种子发芽时，水分首先从这个小孔进入种子内部，胚根细胞很快吸水膨胀，就从这个小孔伸出。大粒的豆类种子的发芽口比较明显，有时用肉眼就可观察清楚。有一些作物种子很难辨出，可观察其发芽时胚根在种皮上的突破口，即为发芽口的部位。有的种子吸胀以后，用手挤压可看到水滴从种皮某部位一个小孔里冒出，也就是发芽口的所在处。（2）脐 种子附着在胎座上的部分称为种脐或简称脐，也就是种子成熟后从珠柄上脱落时的疤痕。其颜色往往和种皮不同，形状大小亦因植物种类而有差异。脐最显著的是豆科作物种子，例如蚕豆的脐呈粗线状，黑色或青白色，位

5、于种子较大的一端；刀豆的脐呈长椭圆形，褐色，位于种子的侧面中部；菜豆的脐呈卵形，白色或边缘有色；大豆的脐从黄白色到黑色都有，脐的形状有圆形、椭圆形、卵形、不规则形及其他形状。又按脐的高低可以分突出（如豇豆）、相平的（如大豆）、凹陷（如菜豆）三种情况。所以脐的性状是鉴定豆类作物类型和区别品种的重要依据（图1-1）。有些种子实际上是植物学上的干果，如禾谷类的子实，菊科和蓼科的瘦果，只能看到果脐。禾谷类子实的果脐很小，且不明显，需要放大镜进行观察。有些植物的种子，从珠柄脱落时，珠柄的残片附着在脐上，这种附着物称为脐褥或脐冠，如蚕豆、扁豆等。（3）脐条 又称种脊或种脉，它是倒生或半倒生胚珠从珠柄通到合

6、点的维管束遗迹。维管束从珠柄到合点时，不直接进入种子内部而先在种皮上通过一段距离，然后至珠心层供给养分。不同类型植物的种子，其脐条长短不同。豆类和棉花等种皮上可观察到明显的脐条。由直生胚珠发育而来的种子是没有脐条的。（4）内脐 内脐是胚珠时期合点遗迹，即脐条的终点部位（亦即维管束的末端）。通常稍呈突起状，在豆类和棉花的种子上可看得比较清楚。2.胚 胚是种子最主要的部分，通常是由受精卵发育而成的幼小植物体。各类种子的胚，因各部分的构造与发育程度不同，其形状各异，但所具备的基本器官是完全相同，一般可分为胚芽、胚轴、胚根和子叶四部分。（1）胚芽 又称幼芽，它是叶、茎的原始体，位于胚轴的上端，它的顶部

7、就是茎的生长点。在种子萌发前，胚芽的分化程度是不同的，有的在生长点基部己经形成一片或数片初生叶，有的仅仅是一团分生细胞。禾本科植物的胚芽是由3-5片胚叶所组成，着生在最外部的一片呈圆筒状，称为芽鞘。图 1-1豆类种子和脐型（2）胚轴 又称胚茎，是连接胚芽和胚根的过渡部分。双子叶植物子叶着生点和胚根之间部分，称为下胚轴，而子叶着生点以上部分的，称为上胚轴。在种子发芽前大都不十分明显，所以通常胚轴和胚根的界限从外部看不清楚，只有根据详细的解剖学观察才能确定。有些种子萌发时，随着幼根和幼芽的生长，其下胚轴也迅速地伸长，因而把子叶和幼芽顶出土面，如大豆、棉花等，有的在发芽时，胚芽显著生长，下胚轴仍很短

8、时，则子叶残留在土中，如蚕豆、豌豆等。禾谷类作物的籽实的胚轴部不很明显，但在黑暗中萌发时，则延长而为第一节间，称为中胚轴，亦称中茎。（3）胚根 又称幼根，在胚轴下面，为植物未发育的初生根，有一条或多条。在胚根中已经可以区分出根的初生组织与根冠部分，在根尖有分生细胞。当种子萌发时，这些分生细胞进行迅速生长和分化而产生根部的次生组织。禾本科植物的胚根外包有一层薄壁组织，称为根鞘。当种子萌发时，胚根突破根鞘而伸入土中。（4）子叶 即种胚的幼叶，具一片（单子叶植物称内子叶，子叶盘或盾片）、两片（双子叶植物）或多片（裸子植物）。子叶和真叶是不同的，子叶常较真叶为厚，叶脉一般不明显，也有较明显的，如蓖麻。

9、子叶在种子内的主要功能是贮藏营养物质，如大豆、花生的子叶含有丰富的蛋白质和脂肪；蚕豆、豌豆种子除蛋白质外，还含有相当多的淀粉。双子叶植物种子的胚芽着生于两片子叶之间，子叶起保护作用。两片子叶通常大小相等，互相对称，但经仔细观察，有时也会发现两片子叶大小不同的类型，如棉花，油菜等。出土的绿色子叶又是幼苗最初的同化器官。禾本科植物种子的子叶（即盾片）具有特殊的生理功能，在发芽时能分泌酶使胚乳中的养料迅速分解，成为简单的可溶性物质，并吸收以供胚利用，起传递养料的桥梁作用。通常每颗种子只有一个胚，但有时可发现同一颗种子里包含着2个或2个以上的胚。多胚容易和复粒相混淆。复粒是在同一花内，由2个或2个以上

10、的子房发育而成。例如复粒稻是在同一颗谷子里含有2粒或2粒以上的米粒，而每粒米是一个颖果，只有一个胚，所以不能称为多胚。各种主要作物的胚，根据其外部形态，可分为以下六种类型（图1-2）。图1-2主要作物胚的类型 （一）直立型蓖麻1.外种皮2.内种皮3.内胚乳4.子叶5.胚根 l.外种皮2.内种皮3.内胚乳4.子叶5.胚轴6.胚根 （二）弯曲型大豆1.子叶2.胚根3.胚芽 （三）螺旋型番茄1.胚根2.种毛3.种皮4.子叶5.胚乳 （四）环状型甜菜l.花被2.果皮3.种皮4.子叶5.外胚乳6.胚根 （五）折叠型棉籽1.种皮2.腺体3.种柄4.短绒5.子叶6.胚根 （六）偏左型玉米1.果皮及种皮2.花

11、柱遗迹3.角质胚乳4.粉质胚乳5.盾片 6.芽鞘7.胚芽8胚轴9.胚根10.根鞘 直立型。胚根、胚轴及子叶与种子纵轴平行，如菊科、葫芦科、大戟科、柿树科等植物。 弯曲型。胚根和胚芽弯曲呈钩状，如大豆、蚕豆等。 螺旋型。子叶及胚根盘旋呈螺旋型，如番茄、辣椒等。 环状型。胚细长，沿种皮内层绕一周呈环状，胚根与子叶几乎相接，如甜菜、菠菜等。 折叠型。子叶发达，折叠数层，填满于种皮内部，如棉花、红麻等。 偏左型。胚较小，位于胚乳的侧面或背面的基部，如禾本科的稻、小麦、玉米等。总起来说，胚是种子最主要的部分，其中胚根、胚轴和胚芽是构成胚的基本器官，以后发芽成长为新植株-幼苗；胚根、胚轴和胚芽合称为胚中轴

12、（embryo axis）或胚本部。子叶一般是过渡性构造，仅在发芽期间起提供养料和传递养料的生理机能，待幼苗成长，就逐渐解体消失，但有少数作物的子叶也能保持到植株成长以后，如棉花、大豆。 3.胚乳 胚乳按来源不同分为外胚乳和内胚乳两种。由珠心层细胞直接发育而成的，称为外胚乳。由胚囊中受精极核细胞发育而成的，称为内胚乳。有的胚乳在种子发育过程中被胚吸收而消耗殆尽，仅留下一层薄膜，因而成为无胚乳种子。在无胚乳种子中，营养物质主要贮藏在子叶内，如豆科、葫芦科、蔷薇科及菊科植物种子。在有胚乳种子中，一般内胚乳比较发达，如禾本科、茄科、伞形科等植物种子，仅有少数植物种子的外胚乳比较发达，如藜科及石竹科等

13、植物种子。胚乳的营养对幼苗健壮程度有着重要的影响。胚乳花粉直感的色泽对玉米杂交种鉴定具有重要作用。在裸子植物中，如银杏、松、柏之类，种子内部亦有相当发达的贮藏组织，含有丰富养料从表面看，这种组织具有营养生理功能，亦应列为胚乳的一种。但从植物发生学的角度看，这一部分完全由母体组织直接发育而来，不经过受精过程，所以和被子植物有胚乳在本质上是截然不同的，而称为配子体。从植物形态学的角度看，不论是被子植物或裸子植物，只有从经受精过程的胚珠发育而成的繁殖器官，才是真种子。它的组成部分可用图解概括地归纳于下。种子的组成部分胚（幼植物）胚乳（营养组织）种皮（保护构造）胚根位于胚的最下端，包括根的生长点和根冠

14、。禾本科作物的胚根周围有根鞘保护着。胚芽位于胚的最上端，包括茎的生长点和若干片真叶。禾本科作物的胚芽周围有芽鞘保护着。胚轴连接胚根和胚芽的中间部分，位于子叶着生点以下。禾本科种子放在黑暗中发芽，胚轴特别延长，即中胚轴或称中茎。子叶胚的初生叶，单子叶植物有一片，双子叶植物有两片，裸子植物有二至十多片不等。称中茎。内胚乳由极核或次生细胞经受精作用发育而成，有些植物在发育过程中被吸收。外胚乳由珠心层直接发育而成。称中茎。包在种子的表面，一般分内层和外层。禾谷类种子的种皮很薄，与果皮密接在一起，不易分离，合称果种皮。有些植物种子的外部还附有假种皮。禾谷类在粮食作物中占有首要地位，但它的籽实是颖果，不是

15、真种子，其外表紧紧贴着一层果皮。有的类型，外面还包着一层稃壳，所以属于种子的部分，只占整个籽实的70% 90%，禾谷类的胚占整个籽实的比例比大多数植物的胚要小得多，平均只占2.2%，但高粱为例外，它的胚几乎占到10%，玉米就胚中轴来说，只占1.1%2.0%，但盾片却特别发达，占了10%以上（详见表1-1）。表1-1禾谷类籽粒各部分的比例（%）（据N.L.Kent，1975） 作物稃壳果皮+种皮 糊粉层淀粉层胚胚 中 轴 盾 片稻 带稃壳 去稃壳 籼稻 埃及稻玉 米 硬粒种 甜味种高 粱小 麦 Thatcher Vilmorin27 阿根廷种（Argentinian）大 麦 埃及种（Egyptian） 带稃壳燕 麦 去稃壳 带稃壳 去稃壳黑麦2013254.8 7