种子形态结构及萌发
种子是种子植物的繁殖器官,主要功能是繁殖后代,在种子离开母体植株时,新一代植物体就已孕育在种子里面,在适宜的条件下萌发后,逐渐产生根、茎、叶等营养器官。因此,种子植物的生长发育多数都从种子开始。
一、种子的形态
种子植物种类繁多,所产生种子的形状、大小、色泽、硬度等形态特征随植物种类不同而有很大差异。如较大的椰子种子,直径约15cm,较小的半枝莲、桉树种子细微如尘土;马尾松的种子有翅,红松的种子却无翅;油茶的种子粗糙而合欢的种子光滑;银杏的种子具肉质的种皮而刺槐种子的种皮坚硬。不同的植物种子形态各异,如水蜡、栾树、女贞、龙眼等植物的种子是圆形的;刺槐、紫荆等植物种子是肾形的;飞燕草的种子是三角形的;美女樱的种子是多面体的;四季海棠、凤仙花的种子是椭圆形的;蜀葵的种子是贝壳状的;紫藤的种子是扁圆形的。不同植物的种子,颜色也有很大差异,如苋科和茉莉科的植物种子为黑色;荔枝、龙眼的种子为红褐色;相思树的种子为红色、海洲常山的种子为蓝紫色等。许多种子还具有各种纹饰和附属物,纹饰是指种子表面高低不半,或具有沟槽等所组成的图案,如胡桃、飞燕草的种皮上有很多波状皱褶;蒲包花的种子上具有棒状突起等。附属物是指种子的外面所带的毛、翅、蜡被等,如油松、马尾松槭树的种子上有翅;乌桕、白蜡的种子上有蜡被;杨、柳的种子有毛状物。
种子的大小与园林植物育苗时的播种量、播种深度及播种方式有着密切关系。一般大粒种子采用点播的方法,中粒种子米用条播方法,而小粒种子常采用撒播。一般大粒种子覆土较厚,小粒种子覆土较薄,极小粒种子可以不覆土。
在园林植物育种时,在同一种植物的种子中选择大粒饱满、生长充实的种子进行播种,因为这些种子常是优良品种。但也有些品种比较特殊,如紫罗兰的种子,往往生长丰满、粒大的是单瓣花品种,而粒较小、扁平、生长不充实的种子则是重瓣花品种。又如大丽花的种子中,生长较正常的种子是单瓣品种,而生长比较瘦小、形状畸形的则是重瓣花品种。因此,识别种子的形状、大小、颜色等特征,在园林育苗、育种中具有指导意义。
二、种子的结构
各种植物种子在形态上的变化虽然千差万别,但基本结构是一致的,一般由种皮、胚及胚乳三部分组成(图2—1)。
1、种皮
种皮是包在种子外面的保护层,具有保护种子不受外力机械损伤和防止病虫害入侵的作用。有些植物的种皮仅一层,有些植物具有内外两层种皮。内种皮薄软,外种皮厚硬,通常由木化或角化的厚壁组织组成,并且常具有光泽、花纹或附属物,有些种子外种皮扩展成翅,如油松、泡桐等。种子表皮细胞内,一般含有有色物质,使种皮具有各种不同的颜色。有些植物的种皮外面还有由珠柄、胎座等部分发育而来的假种皮,如荔枝、龙眼的肉质可食部分,就是由珠柄发育而来。
成熟种子的种皮上可见种脐、种孔和种脊等结构。种脐是种柄脱落留下的痕迹;种脐的一端有一细孔,称为种孔,是种子萌发时胚根穿出的孔道;种脊位于种脐一侧,是倒生胚珠的珠被与珠柄愈合的部分,其内分布有维管束。
2、胚
胚是构成种子的最主要部分,是新生植物的雏体,种子的萌发实际上就是胚生长和形成
幼苗的过程(图2—2)。胚由胚根、胚芽、胚轴和子叶4部分组成。
胚根一般为圆锥形,将来发育成主根。胚芽常呈现雏叶的形态,由幼叶和生长点组成,有的仅有生长锥,胚芽将来发育成茎和叶。胚轴介于胚根和胚芽之间,又可分为上胚轴和下胚轴两部分:由子叶着生点到第一片真叶之间的一段,称为上胚轴;子叶着生点到胚根的一段,称为下胚轴。子叶着生在胚轴上,其功能是贮藏或吸收养料,供胚和幼苗生长利用。有些种子的子叶在种子萌发后露出土面并展开变绿,进行短期的光合作用。不同植物种子的子叶数目不同,有两片子叶的植物,称为双子叶植物,如香樟、柳树、白玉兰等。只有一片子叶,称为单子叶植物,如唐菖蒲、百合等。裸子植物种子的子叶数目不定,有些只有2个,如金钱松、扁柏;也有2~3个的,如银杏、杉木;松属常有7~8个,称多子叶植物。
3、胚乳
胚乳位于种皮与胚之间,是贮藏养料的场所,主要作用是供给种子发芽生长所需的养分。也有成熟种子不具胚乳的,这类种子在生长发育时,胚乳的养料被胚吸收,转入子叶中贮存,所以成熟的种子里无胚乳存在,或仅残存一干燥的薄层,营养物质贮藏在子叶里。胚乳或子叶贮藏的物质,因植物种类而异,如红松种子的胚乳、胡桃的子叶都贮有脂肪;竹子的胚乳、板栗的子叶都贮藏大量的淀粉;银杏的胚乳、大豆的子叶都贮藏大量的蛋白质。此外还有的种子贮藏各种糖类、有机酸、单宁等物质。
少数植物种类的种子在形成和发育过程中,胚珠的珠心组织并不被完全吸收消失,而有一部分残留,构成种子的外胚乳。外胚乳在种子中作为养分贮藏的主要场所的,如甜菜种子;也有胚乳和外胚乳并存的,如睡莲科植物中的芡和这一科的其他属种。另外,也有少数植物种类以下胚轴为养料贮存处的,如水生植物中的眼子菜、慈姑等。
根据种子在成熟时是否具有胚乳,将种子分为两种类型:一种是有胚乳的,称为有胚乳种子,所有裸子植物,绝大多数单子叶植物及许多双子叶植物的种子都属于这种类型(图2-3);另一种是没有胚乳的,称为无胚乳种子,绝大多数的双子叶植物,如山茶花、豆科、壳斗科,少数的单子叶植物如泽泻科等都是无胚乳种子。
摘自《园林植物生长发育与环境》关继东等编著