第二章种子和幼苗 第一节种子第二节幼苗
基本概念 器官 (organ organ): 是生物体内由多种组织构成的 具有特定的形态结构 能行使一定功能的结构单位 营养器官 (vegetative organ): 以营养为主要功能的根 茎 叶等器官 生殖器官 (reproductive organ): 花 果实 种子等, 与植物的生殖生长有密切关系, 称为生殖器官 种子 (seed seed): 胚珠受精后发育形成的 种子植物种子植物特有的生殖器官 胚珠 (ovule ovule): 种子植物特化的大孢子囊及其外面的包被 ( 珠被 ), 受精后发育成种子 幼苗 (seedling seedling): 由种子产生的一株幼小植物 ( 区别于营养 繁殖产生的植株 )
种子植物的特征 一是种子的形成 : 加强了对胚的保护, 提高了胚对不良环境的抵抗能力 二是在受精过程中产生了花粉管 (pollen tube), 使种子植物的受精过程不再需要水为媒介, 从而摆脱了对水的依赖
种子植物包括被子植物和裸子植物两大类 1 裸子植物 (gymnosperm gymnosperm): 裸子植物的胚珠和种子是裸露的 从形态结构上看, 裸子植物是介于蕨类植物和被子植物之间的一个类群, 裸子植物没有真正的花, 仍以孢子叶球作为主要的繁殖器官, 并保留了颈卵器的构造 ; 此外, 裸子植物的绝大多数种类的木质部都由管胞构成, 韧皮部由筛胞构成, 尚没有导管 纤维 筛管和伴胞的分化, 这些特征都与蕨类植物相似 但是, 裸子植物以种子繁殖, 并在受精过程中产生花粉管, 且配子体完全寄生在孢子体上, 这些特征又与被子植物相似
种子植物包括被子植物和裸子植物两大类 2 被子植物 (angiosperm angiosperm): 最主要的特征是种子或胚珠包被在果实或心皮中 分为单子叶植物和双子叶植物两种 被子植物是植物界中最高级的一个类群, 植物体的结构也最复杂 从被子植物开始, 出现了真正的花, 出现了果实, 并且具有双受精现象, 这些器官和结构的产生对提高被子植物的适应性 提高繁殖效率具有重要的进化意义
1. 种子 一 种子的基本结构 不同植物的种子在形状 大小和颜色等方面具有较大的差别 但种子的基本结构却是相同的, 一般由胚 胚乳 ( 也可无胚乳 ) 和种皮三部分组成 种皮 : 种子的保护结构 种子 胚 胚芽 : 生长点和幼叶组成胚轴 : 连接胚芽和胚根的轴胚根 : 生长点和根冠组成子叶 : 一枚, 二枚或多枚 胚乳 : 种皮内的贮藏组织
1 种皮(seed coat) 种皮是种子的外包被种子的外包被, 由珠被发育而来 单珠被发育的种子只有一层, 双珠被通常发育成内外两层种皮 成熟种子的种皮上, 通常有种脐和种孔 ; 有些植物种子的种皮上有附属物, 如柳 棉种皮上的表皮毛 ; 有些植物的珠柄或胎座发育成包围种子的结构, 称为假种皮, 如荔枝 龙眼的可食部分
2 胚 胚 (embryo embryo): 胚是构成种子最重要的组成部分, 是受精卵 ( 合子 ) 发育形成的雏形植物体, 由胚芽 (plumule plumule) 胚轴 (embryonal axis) 胚根 (radicle radicle) 和子叶 (cotyledon cotyledon) 四部分组成 胚芽位于胚轴的顶端, 由生长点和幼叶构成 禾本科植物的胚芽外有胚芽鞘包围 胚轴是连接胚芽 胚根和子叶的轴 分为 : 上胚轴 : 子叶着生点到第一片真叶之间的一段下胚轴 : 子叶着生点到胚根之间的一段 胚根是胚的根部, 一般为圆锥形, 由生长点和根冠组成 禾本科植物的胚根外有胚根鞘包围 子叶是在胚或幼苗中最先形成的叶子, 具有吸收 储藏和执行光合作用的功能 裸子植物有 2 枚 ( 银杏 柏 桧等 ) 至数枚 ( 松 杉等 ) 子叶 ; 被子植物具 1 枚 ( 单子叶植物 ) 至 2 枚 ( 双子叶植物 ) 子叶
3 胚乳 (endosperm endosperm) 定义 : 在裸子植物中, 直接由雌配子体发育而成的营养组织 ; 在被子植物中, 通过精子和极核融合而发育成的营养组织统称为胚乳 胚乳是贮藏营养物质的器官, 可为胚和幼苗的发育提供营养 ; 有些植物的胚乳在种子发育过程中被胚吸收, 或留有一膜状痕迹, 其营养物质转移到子叶中贮藏 这类植物的种子称为无胚乳种子 此外, 有些植物种子成熟时, 珠心组织始终存在并发育成类似胚乳的贮藏组织, 称为外胚乳 (perisperm perisperm)
种子的分类 根据胚乳 ( 或子叶 ) 中贮藏的物质分 : ⑴ 淀粉类种子 : 小麦 水稻 玉米等 ⑵ 脂肪类种子 : 油菜 芝麻 花生等 ⑶ 蛋白质类种子 : 大豆等
生产上所谓的种子, 其范围比较广泛, 如稻 麦 高梁和向日葵的籽粒, 也被称为 种子, 实际上是果实 果实 (fruit fruit): 果实是由子房发育而来的, 它由果皮 (pericap pericap) 和包含在果皮内的种子组成 颖果 (cariopsis cariopsis): 一种单种子的果实, 种皮和果皮愈合在一起
二 种子的基本类型 根据成熟种子内胚乳的有无, 可将种子分为有胚乳种子和无胚乳种子两大类 一 有胚乳种子 (albuminous seed): 由胚 胚乳和种皮三部分组成 ㈠双子叶植物的有胚乳种子 ( 以蓖麻的种子为例 ) 1 种皮 : 种阜 种脊 2 胚乳 : 3 胚 :
㈠双子叶植物的有胚乳种子
㈡单子叶植物的有胚乳种子 以水稻 种子 ( 颖果 ) 为例 一粒稻谷俗称为水稻的 种子 其实, 剥去谷壳的 糙米 在植物学生为水稻的颖果 1 种皮 : 水稻的颖果的果皮较厚, 而种皮较薄, 二者愈合在一起, 不易分离 2 胚乳 : 种皮以内绝大部分是胚乳 水稻的胚乳可分为二部分 : ⑴ 糊粉层 : 紧贴种皮, 含有大量糊粉粒, 细胞内含有大量蛋白质, 营养价值较高 ⑵ 粉质胚乳细胞 : 位于糊粉层以内, 细胞内充满淀粉粒, 占胚乳的大部分 3 胚 : 水稻的胚较小, 仅位于颖果基部的一侧, 虽然也由胚芽 胚轴 胚根和子叶四部分组成, 但它比蓖麻的胚复杂 ⑴ 胚芽 : 位于胚轴的上方, 由生长点和数片幼叶构成 ; 胚芽外有胚芽鞘包围 ⑵ 胚轴 : ⑶ 胚根 : 位于胚轴的下端, 由生长点和根冠组成 ; 胚根外有胚根鞘包围 ⑷ 子叶 : 只有一片, 着生于胚轴的一侧, 形如盾状, 称为盾片 外胚叶 : 在与盾片相对的一侧 ( 胚轴上 ) 有一小突起, 称为外胚叶 上皮细胞 : 盾片与胚乳交界处有一层排列整齐的细胞, 称为上皮细胞 种子萌发时, 上皮细胞分泌酶类到胚乳中, 把胚乳中贮藏的营养物质消化 吸收并转移到胚的生长部位供胚利用
㈡单子叶植物的有胚乳种子
无胚乳的种子 (exalbuminous seed) 1 双子叶植物的无胚乳种子 ( 菜豆 ) ⑴ 种皮 ⑵ 胚 2 单子叶植物的无胚乳种子 ( 农作物中少见, 不作介绍 ) 二 无胚乳的种子
三 种子的寿命及萌发 一 种子萌发的条件 1 内在条件 2 外部条件二 种子的萌发过程
一 种子萌发的条件 ㈠内在条件 1 结构完整 充分成熟是种子萌发的重要内在条件 2 大多数农作物的种子成熟后即具萌发能力 ; 另一类种子虽发育完成, 但需经过一段时间的休眠才具有萌发能力 种子的休眠 (dormancy dormancy): 种子休眠的原因 : 3 种子的萌发能力与种子的寿命和贮存条件有关种子的寿命 : 贮存条件 :
一 种子萌发的条件 ㈡种子萌发的外部条件 1 充足的水分 : 2 足够的氧气 : 3 适宜的温度 : 充足的水分 足够的氧气和适宜的温度三个条件是互相联系 互相制约互相联系 互相制约的 农业生产上应注意调节三者的关系, 使其有利于种子萌发 光照条件
2 幼苗 一 种子萌发形成幼苗的过程 发育正常的种子获得了适宜的条件后, 就开始萌发 通常是胚根先突破种皮向下生长形成主根, 然后胚芽突破种皮向上生长, 伸出土面形成茎和叶 水稻籽实萌发时, 胚芽首先膨大伸展, 然后胚芽鞘突破谷壳伸出 稍迟, 胚根也突破胚根鞘和谷壳形成主根 主根伸长后不久, 胚根基部又长出数条与主根同样粗细的不定根, 栽培学上把它们统称为种子根 同时, 伸出土面的胚芽鞘纵向裂开, 真叶露出胚芽鞘外, 形成幼苗
种子的萌发与幼苗的形成 度过休眠且具有生活力的种子在足够水分与氧气 一定温度条件下就开始萌发 有些种子的萌发还需要一定的光照条件 ( 烟草 莴苣 )
二 幼苗的类型 前面讲过, 胚轴分为上胚轴和下胚轴 不同植物的种子在萌发时, 由于上 下胚轴在种子萌发过程中的生长速度不同, 成长的幼苗在形态上也不一样 子叶是否出土, 主要取决于下胚轴是否伸长取决于下胚轴是否伸长
幼苗的类型 一 子叶出土的幼苗二 子叶留土的幼苗
一 子叶出土的幼苗 这类植物的种子在萌发时, 下胚轴加速伸长, 将子叶和胚芽推出土面, 形成子叶出土的幼苗 1 双子叶植物无胚乳的种子形成的幼苗 : 大豆 棉花 油菜和各种瓜类等的幼苗 2 双子叶植物有胚乳种子形成的幼苗 : 蓖麻等的幼苗 3 单子叶植物有胚乳种子形成的幼苗 : 洋葱等的幼苗
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
二 子叶留土的幼苗 这类植物的种子萌发特点是上胚轴伸长 下胚轴不伸长, 所以胚芽伸出土面, 子叶留在土中 1 双子叶植物无胚乳种子形成的幼苗 : 豌豆, 蚕豆 2 双子叶植物有胚乳种子形成的幼苗 : 核桃 橡胶树 3 单子叶植物种子形成的幼苗 : 小麦 玉米 水稻
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
三 幼苗形态学特征在生产上的应用 了解幼苗类型对农业生产有什么指导意义?
谢谢大家!