种子生物学SDAU-1章-种子形态

SB2010-09-061第一章

种子的形态构造与机能

1种子的外部形态

2种子的内部构造与机能

3种子的植物学分类SB2010-09-062种子植物种类繁多，所产生的种子形态、构造各异。种子形态构造的差异，是进行种子真实性鉴定、纯度检验、清选分级、加工包装、安全贮藏的重要依据。SB2010-09-063案例分析：神奇“魔豆”字从何来?您能解释这种现象吗?您能制作出类似产品吗?SB2010-09-0641种子的外部形态

从外观上能够看到的性状为种子的外部形态。

种子外部形态包括：种子的外形及种被上的构造。种被上的构造种皮上：种脐、发芽口、脐条、内脐、种阜等。果皮上：果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹或花柱残物。种子外形形状颜色大小SB2010-09-0651.1

种子外形

种子外形千差万别，由形状、颜色、大小三方面性状构成。（1）形状：有圆（球）形、椭圆形、肾形、纺锤形、三棱形、卵形、扁卵形、盾形、螺旋形等。

紫苜蓿SB2010-09-066种子的形状马蹄铁形野豌豆SB2010-09-067SB2010-09-068种子表面性状也不相同：有的富有光泽；有的具短绒；有的皱缩；有的则有疣状突起。

SB2010-09-069（2）颜色：

种子因存在不同的色素而呈现各种颜色和花纹。不同种子色素存在部位不同：可存在颖壳、果皮、种皮、糊粉层、胚乳、子叶等部位。SB2010-09-0610

作物不同，种子颜色不同。同一作物不同品种，种子颜色不同。不同成熟度、不同生态区，种子颜色也不同。SB2010-09-0611（3）大小种子大小的表示方法：（1）以种子的长、宽、厚表示，多用于清选分级；（2）以千粒重表示，用于表示种子品质，并计算播种量。SB2010-09-0612油棕

油棕的果实重6～8kg，大的可达24公斤。

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海椰子种子大得出奇，直径约50厘米，有10多斤，最大的可重达30斤。海椰子SB2010-09-0614海椰子树

——非洲东部印度洋中的塞舌尔岛

海椰子又称复椰子、大实椰子。树高15－20米，树干笔直，树叶宽2米，长竟达7米。海椰子生长25至40年后才能开花、结果，椰果在树上一挂就是8年，其后成熟掉落，因此世界上每年仅收获1000粒种子，它被作为塞舌尔的国宝向外赠送。SB2010-09-0615椰子SB2010-09-0616斑叶兰种子

斑叶兰的种子小得简直象灰尘一样，1亿粒斑叶兰种子才1两重。人们至今还没有发现比这更小的种子。

5万粒芝麻的种子，有200克重；

5万粒烟草的种子，只有7克重。

5万粒四季海棠的种子，只有0.25克。

5万粒斑叶兰种子，只有0.025克重SB2010-09-0617主要作物种子的大小作物种子大小(mm/粒)千粒重(g)长宽(Ф)厚水稻5.0~11.02.5~3.51.5~2.515~43小麦4.0~8.01.8~4.01.6~3.615~88玉米6.0~17.05.0~11.02.7~5.850~1000大麦7.0~14.62.0~4.21.2~3.620~55稷2.6~3.51.5~2.01.4~1.73~8大豆6.0~9.04.0~8.03.0~6.5130~220花生10.0~20.07.5~13.0-500~900蓖麻9.0~12.06.0~7.04.5~5.5100~700烟草0.66~0.960.45~0.740.35~0.450.05~0.20番茄4.0~5.03.0~4.00.8~1.12.5~4.0SB2010-09-0618不同植物的种子大小差异极悬殊。同一作物不同品种，种子大小差异也很大，且易受环境条件影响。玉米：大粒1000g/千粒；小粒50g/千粒。SB2010-09-0619

种子形状和颜色在遗传上是相当稳定的性状，并且在同一作物的不同品种间也往往存在显著差异，因此是鉴别植物种和品种的重要依据。种子形状易受环境条件影响。如：东北大豆多为球形；而山东大豆为椭圆形。SB2010-09-06201.2种被上的构造

真种子由受精后的胚珠发育而成，种皮上常留有胚珠时期的遗迹；果实类种子（真果）由子房发育而成，果皮上也多留有子房时期的遗迹，而假果的果皮外还常附有宿存的花被。不同植物不同品种间这些遗迹在着生部位、大小、颜色、形状等方面有明显差异，是进一步鉴别种子的重要依据。SB2010-09-0621所有种子均有种脐，豆类最明显。种脐的形状、颜色、凹凸因植物种类、品种不同而异。（1）种脐（hilum）

种子从种柄上脱落时留下的疤痕，或说是种子附着在胎座上的部位。饭豆菜豆SB2010-09-0622SB2010-09-0623脐褥或脐冠：

有些种子脱落时种柄的残片附着在脐上，称为脐褥或脐冠。如蚕豆、扁豆。SB2010-09-0624（2）发芽口（micropyle）

又称种孔，是珠孔的遗迹，位置正对着胚根的尖端，种子萌发时胚根由此伸出。SB2010-09-0625棉花的发芽口和种脐处于相同位置，而银杏、荞麦的发芽口和脐分别处于种子的两端，豆类的发芽口则位于脐的下方,为什么？SB2010-09-0626（3）脐条（raphe）

又称种脊或种脉，是倒生或半倒生胚珠从珠柄通到合点的维管束遗迹。（4）内脐（chalazal）

是胚珠时期合点的遗迹，位于脐条的终点部位，稍呈突起状。

棉花、豆类内脐明显，是种子萌发时最先吸胀的部位。SB2010-09-0627（5）种阜（strophiole）

靠近种脐部位种皮上的瘤状突起，由外种皮细胞增殖或扩大形成。

蓖麻、西瓜种子种阜明显，豆类也有。SB2010-09-0628

种皮上这些构造的位置，为什么在不同作物种子上会有如此大的差异？主要与形成种子的胚珠类型有关：

直生胚珠形成的种子——种脐位于种子顶端，而发芽口位于种子基部，内脐与种脐紧邻，无脐条。

如银杏、板栗、核桃、荞麦等。

倒生胚珠形成的种子——种脐和发芽口紧邻，位于种子基部，内脐位于种子顶部，脐条长。

如禾本科、棉花、瓜类。

半倒生胚珠形成的种子——种脐位于种子侧面，发芽口紧靠脐的下端，内脐位于脐的上端，脐条很短，位于脐和脐条之间。

如豆类。SB2010-09-0629成熟胚珠的结构SB2010-09-0630主要类型的胚珠SB2010-09-0631A.直生胚珠B.倒生胚珠C.横生胚珠D.弯生胚珠SB2010-09-0632直生胚珠形成的种子SB2010-09-0633直生胚珠形成的种子SB2010-09-0634果脐：果实与果柄接触的部位。果脐有的裸露，如小麦、高粱；有的外附果柄，如玉米。发芽口：多数为果皮所掩。果脐、发芽口的位置亦由子房内胚珠的类型所决定。茸毛：外果皮上常长有茸毛，但茸毛的长短、稀密不同。可作为鉴别品种的依据。果实种子果皮上常见的构造：

果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹（残物）SB2010-09-0635花柱遗迹：有些果实种子收获脱粒时，花柱脱落后在果实上留有痕迹，呈疤痕状（如向日葵）或刺形突起状（如玉米）。花柱遗迹的凹凸和明显程度，因作物品种而异，可作为种子鉴别的依据。花柱残物：有些果实种子花柱多数不脱落，残存在果实上，称为花柱残物。如胡萝卜种子。SB2010-09-0636果实附属物：有些果实种子外面或附有花萼、或内外颖、护颖，其形状、颜色亦可作为品种鉴别的依据。SB2010-09-06372

种子的内部构造

种子的内部结构具有共同性，均由种被、种胚和胚乳三大部分构成。2.1种被

种被是种子外表的保护组织。果实种子的种被包括果皮和种皮。真种子的种被仅包括种皮。

干种子的种被绝大多数由胞壁加厚的死细胞构成。种被结构的致密程度、厚薄、强度等对种子的干燥、加工、休眠、寿命、发芽等有影响。SB2010-09-06382.2种胚通常是由受精卵即合子发育而成的幼小植物体，是种子中最重要的部分。种胚一般由胚芽、胚轴、胚根（三者又合称胚本体）和子叶四部分构成。SB2010-09-0639种胚胚本体胚芽——位于胚轴上端，由生长点和真叶，或仅由生长点构成，为茎叶的原始体；禾本科有胚芽鞘。胚轴——又称胚茎，为胚芽、胚根的连接部分，位于子叶以下，又称下胚轴；其在萌发时伸长程度，决定子叶出土与否。胚根——位于胚轴下端，萌发后长成植株的地下部分。多数种子仅1条胚根，禾本科胚根外有胚根鞘,

还有2-3条次生胚根。

子叶——为种胚的幼叶，常较真叶厚且大，有的有叶脉。子叶的数目、功能因植物而不同。单子叶双子叶多子叶SB2010-09-0640单子叶植物：

仅具1片子叶，农作物中主要有禾本科、石蒜科。有贮藏功能；还有消化吸收功能（水解胚乳中养分）。双子叶植物：

2片子叶，多数对称（豆类），少数不对称（十字花科）。功能：保护胚芽；贮藏养分；萌发后若能出土还可作为幼苗最初的同化器官。多子叶植物：

裸子植物的种子往往是多子叶的，呈轮状，一般8～12片不等，如松籽。SB2010-09-0641盾片：

禾本科植物种子的子叶位于胚本体和胚乳之间，为一片很大的组织，形状象盾或盘，常称为盾片或子叶盘。由于种子萌发时，它并不露出种外，也称之为内子叶。外胚叶：

有些禾本科植物（如小麦、水稻）在盾片的相对一面有一小突起，称外胚叶。而有些植物（如玉米）没有外胚叶。SB2010-09-0642胚的类型

胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。一般把胚分为6种类型:（1）直立型：整个胚体直生，其长度与种子纵轴平行，子叶多大而扁，插生于胚乳中央。（2）弯曲型：胚根、胚芽及子叶弯曲呈钩状，子叶大而肥厚，填满种皮以内。（3）螺旋型：胚体瘦长，在种皮内盘旋呈螺旋状，胚体周围为胚乳。SB2010-09-0643（4）环状型：胚细长，在种皮内绕一周，胚根与子叶几乎相接呈环状，环的内侧为外胚乳。（5）折叠型：子叶大而薄，反复折叠，填满于种皮以内，将胚本体裹在下部中央。（6）偏在型：胚体较小，子叶（盾片）、胚体斜生于种子背面的基部或胚乳的侧面。SB2010-09-06442.3胚乳：是有胚乳种子的贮藏组织。

内胚乳（endosperm,3n）——由受精极核发育而成。胚乳外胚乳（perisperm,2n）——由珠心细胞发育而成。裸子植物的胚乳（1n）——由雌配子体发育而成。（1）绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳，少数植物的胚乳为外胚乳（如甜菜、菠菜、苋菜、石竹等）。（2）三类胚乳在外观、功能上无明显区别，属于同功不同源。（3）胚乳的位置、组织的质地、细胞的结构和所含物质种类因植物种类有很大差异，同一植物不同品种也不尽相同。SB2010-09-0645胚乳的位置胚乳位于胚的四周——蓖麻、荞麦，柿子、银杏胚乳位于胚的中央——甜菜、菠菜胚乳位于胚的侧上方——禾本科胚乳与胚体相互镶嵌——葱类、番茄SB2010-09-0646胚乳的质地、结构与物质组成绝大多数种子的胚乳为固体，极少数为液体（如椰子）。固体胚乳中多数为薄壁细胞（如禾本科），少数为厚壁细胞（如葱）。油质种子的胚乳主要成分是脂肪、蛋白质；粉质种子的胚乳主要含淀粉。SB2010-09-0647胚乳多半是死细胞，而油质种子的胚乳是活细胞；银杏胚乳是活细胞，淀粉含量较高。大葱种子的胚乳（En）SB2010-09-0648禾谷类种子胚乳（1）禾谷类种子胚乳有糊粉层、淀粉层之分。

糊粉层：胚乳最外面的一至几层细胞富含糊粉粒，称糊粉层。糊粉层细胞小、壁厚，是活细胞，有完整的原生质体、细胞核。玉米成熟种子糊粉层SB2010-09-0649小麦种子皮层1、2、4.皮层3.色素层5.胚乳糊粉层6.胚乳淀粉层7.果皮8.种皮SB2010-09-0650（2）禾谷类种子胚乳有角质、粉质之分。根据胚乳色泽和坚硬程度可分为角质和粉质两种。角质胚乳：坚硬致密、蜡质透明，粉质胚乳：组织较松软、白色不透明。主要原因：角质胚乳中淀粉粒为多角形，淀粉粒与蛋白体结合紧密；而粉质胚乳中的淀粉粒为球形，且与蛋白体结合较松。

角质率是衡量禾谷类种子食用品质的重要指标。SB2010-09-0651玉米角质胚乳（A）和粉质胚乳（B）的扫描电镜照片SB2010-09-0652不同类型玉米胚乳的光学显微镜照片A.爆粒玉米；B.甜玉米；C.普通玉米

硬粒小麦、爆裂型玉米及优质粳稻的胚乳几乎全为角质，而普遍小麦的胚乳为半角质或粉质。SB2010-09-0653普通玉米（A）胚乳中的淀粉粒和甜玉米（B）胚乳中的糖-淀粉复合体

胚乳透明与否还与可溶性糖含量有关，可溶性糖含量高，胚乳呈透明的角质，如甜玉米。SB2010-09-06543种子的植物学分类3.1根据胚乳有无分类

依据种子中胚乳的有无和多少分为：有胚乳种子：具较发达的胚乳的种子。

无胚乳种子：完全无胚乳或有极少量胚乳的种子。SB2010-09-0655（1）有胚乳种子

——具较发达的胚乳的种子

内胚乳发达种子：绝大多数作物种子外胚乳发达种子：菠菜、甜菜、苋菜内外胚乳同时存在种子：姜、胡椒按胚乳来源分：单子叶有胚乳种子：禾本科、姜科、百合科等双子叶有胚乳种子：大戟科、蓼科、茄科、伞科、藜科等按子叶数目分：SB2010-09-0656（2）无胚乳种子

——完全无胚乳或有极少量胚乳的种子此类种子是在发育的中后期，胚乳被胚消耗，因而胚特别是子叶发达。

主要有豆科、十字花科、锦葵科、葫芦科、菊科、蔷薇科等。完全无胚乳：在种子发育过程中，胚乳中的营养物质大都转移到胚中，因而有较大的胚，子叶尤其发达，而胚乳不复存在。有极少量胚乳：胚乳没有完全消失而有少量残留。只剩1～2层细胞。SB2010-09-06573.2根据植物形态学分类

——根据种子的形态构造特点，把种子分为五大类：（1）包括果实及其外部附属物（芒、颖、苞叶、宿萼）；（2）包括果实的全部；（