第二节种子的形态结构与分类案例

第二节第二节第二节第二节 与与分分类类 种种子子的的形形态态构构造造案例分析案例分析神奇神奇“魔豆魔豆”字从何来字从何来?20042004年年6 6月月,北京市场出现一种神奇的北京市场出现一种神奇的“魔豆魔豆”:打打开易拉罐开易拉罐,出现一棵绿油油的豆苗出现一棵绿油油的豆苗,左右两片子叶背面有清左右两片子叶背面有清秀的字迹秀的字迹,或或“我爱你我爱你”或或“天长地久天长地久”或或“恭喜发财恭喜发财”随意挑选随意挑选,或观赏或赠送亲朋或观赏或赠送亲朋.您能解释这种现象您能解释这种现象吗吗?您能制作出类似产品吗您能制作出类似产品吗?种子植物种类繁多，所产生种子的形态、构造各种子植物种类繁多，所产生种子的形态、构造各异。掌握种子形态构造的差异，是进行种子鉴别、纯异。掌握种子形态构造的差异，是进行种子鉴别、纯度检测、清选分级、加工包装、安全贮藏的基础。度检测、清选分级、加工包装、安全贮藏的基础。一、种子的外部形态一、种子的外部形态种子外部形态包括外形及种被上的构造。种子外部形态包括外形及种被上的构造。（一）（一）种子外部性状种子外部性状植物种子外形千姿百态。外植物种子外形千姿百态。外形由形状、颜色、大小三方面性状构成。形由形状、颜色、大小三方面性状构成。形状形状有圆（球）、椭圆、肾、牙齿形有圆（球）、椭圆、肾、牙齿形、纺锤、三纺锤、三棱形棱形、卵、扁卵、盾、钱币形卵、扁卵、盾、钱币形、头颅形头颅形、等形。等形。颜色颜色种子因存在不同的色素而呈现各种颜色。不同种子种子因存在不同的色素而呈现各种颜色。不同种子色素存在部位不同，色素存在部位不同，有存在果皮、种皮、糊粉层、胚乳、子叶有存在果皮、种皮、糊粉层、胚乳、子叶等部位。等部位。作物不同，种子颜色不同；同一作物不同品种，种子颜色作物不同，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。不同；不同成熟度、不同生态区，种子颜色也不同。大小大小种子大小的表示方法有两种，一种是种子大小的表示方法有两种，一种是长、宽、厚长、宽、厚，多用于清选分级；另一种是多用于清选分级；另一种是千粒重千粒重，用于表示种子质量并计算，用于表示种子质量并计算播种量。播种量。不同植物的种子大小差异极悬殊，既使同一作物不同品种种不同植物的种子大小差异极悬殊，既使同一作物不同品种种子大小差异也很大（附表子大小差异也很大（附表1），且易受环境条件影响。），且易受环境条件影响。（二）种被上的构造（二）种被上的构造 真种子真种子由胚珠发育而成，种皮上常留有胚由胚珠发育而成，种皮上常留有胚珠时期的遗迹；珠时期的遗迹；果实种子果实种子由子房发育而成，果由子房发育而成，果皮上也多留有子房的遗迹，而皮上也多留有子房的遗迹，而假果假果的果皮外还的果皮外还常附有宿存的花被。不同植物不同品种间这些常附有宿存的花被。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。明显差异，是进一步鉴别种子的重要依据。种皮上有哪些构造？种皮上有哪些构造？一般可看到：一般可看到：1 1、种脐（、种脐（hilumhilum）种子从种种子从种柄上脱落时留下的疤痕，或说是柄上脱落时留下的疤痕，或说是种子附着在胎座上的部位种子附着在胎座上的部位 所有种子均有种脐，尤以豆所有种子均有种脐，尤以豆类最明显。种脐的形状、颜色、类最明显。种脐的形状、颜色、凹凸因植物种类、品种而不同。凹凸因植物种类、品种而不同。有些种子脱落时种柄的残片有些种子脱落时种柄的残片附着在脐上，称为脐褥或脐冠，附着在脐上，称为脐褥或脐冠，如蚕豆、扁豆。如蚕豆、扁豆。2 2、发芽口（、发芽口（micropylemicropyle）又称种孔，是珠孔的遗迹，位又称种孔，是珠孔的遗迹，位置正对着胚根的尖端，种子萌发置正对着胚根的尖端，种子萌发时胚根由此伸出。时胚根由此伸出。3 3、脐条（、脐条（rapheraphe）又称又称种脊或种脉，是倒生或半倒种脊或种脉，是倒生或半倒生胚珠从珠柄通到合点的生胚珠从珠柄通到合点的维维管束管束遗迹遗迹4 4、内脐（、内脐（chalazalchalazal）是胚珠时期合点的遗迹，位是胚珠时期合点的遗迹，位于脐条的终点部位，稍呈突于脐条的终点部位，稍呈突起状棉花、豆类明显，是种起状棉花、豆类明显，是种子萌发时最先吸胀的部位。子萌发时最先吸胀的部位。棉花种子外形1内脐 2种毛 3 脐条 4 脐 发芽口5 5、种阜、种阜（strophiolestrophiole）靠近种脐部位种皮上的靠近种脐部位种皮上的瘤状起，由外种皮细胞增瘤状起，由外种皮细胞增殖或扩大形成。殖或扩大形成。蓖麻、西瓜种子明显，蓖麻、西瓜种子明显，豆类亦有。豆类亦有。蓖麻种子外形1 内脐 2发芽口 3脐条 4 种阜 种皮上这些构造的位置，为什么在不同作物种子上会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？有如此大的差异？主要与形成种子的胚珠类型有关：主要与形成种子的胚珠类型有关：直生胚珠直生胚珠形成的种子形成的种子脐位于种子基部而发芽口位于脐位于种子基部而发芽口位于种子顶端，内脐与种脐紧邻，无脐条，如银杏、板栗核桃种子顶端，内脐与种脐紧邻，无脐条，如银杏、板栗核桃等；等；倒生胚珠倒生胚珠形成的种子形成的种子脐和发芽口紧邻位于种子基部，脐和发芽口紧邻位于种子基部，内脐位于种子顶部，脐条长；内脐位于种子顶部，脐条长；半倒生胚珠半倒生胚珠形成的种子形成的种子脐位于种子侧面，发芽口紧脐位于种子侧面，发芽口紧靠脐的下端，内脐位于脐的上端，脐条很短位于脐和内脐靠脐的下端，内脐位于脐的上端，脐条很短位于脐和内脐之间之间 。合点：内脐珠柄：种脐珠孔：发芽口缝线：脐条珠心：外胚乳外珠被：外种皮内珠被：内种皮胚囊：反足细胞 助细胞（发育过程解体）极核卵细胞合子胚 一般果实种子果皮上常见的构造有：一般果实种子果皮上常见的构造有：果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹（残物）果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹（残物）果脐果脐有的裸露，如小麦、高粱，有的外附果柄，如玉米；有的裸露，如小麦、高粱，有的外附果柄，如玉米；发芽口发芽口多数为果皮所掩。果脐、发芽口的位置亦由子房多数为果皮所掩。果脐、发芽口的位置亦由子房 内胚珠的类型所决定，与真种子相同。内胚珠的类型所决定，与真种子相同。外果皮上茸毛外果皮上茸毛的长短、疏密，花柱遗迹的凹凸和明显程度，的长短、疏密，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。因作物品种而异，可作为种子鉴别的依据。另有一些果实种子外面或附有花萼、或内外颖、护颖，其另有一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。形状、颜色亦可作为品种鉴别的依据。二、种子的内部结构二、种子的内部结构 种子的内部结构具有共同性，均由种被、种胚和胚乳三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。大部分构成。1.1.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是种子外表的保护组织。果实种子的种被包括果皮(pericarp)(pericarp)和种皮和种皮(seed coat)(seed coat)，真种子的种被仅包括种皮。，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。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、加种被结构的致密程度、厚薄、强度等对种子的干燥、加 工、工、休眠、寿命、发芽等有影响。休眠、寿命、发芽等有影响。2.2.种胚种胚(embryo):(embryo):通常是由受精卵即合子发育而成的幼小植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。物体，是种子中最重要的部分。种种胚胚胚胚本本部部胚芽胚芽位于胚轴上端，由生长点位于胚轴上端，由生长点+真叶或仅由生长点构成，真叶或仅由生长点构成，为茎叶的原始体；禾本科有胚芽鞘。为茎叶的原始体；禾本科有胚芽鞘。胚轴胚轴又称胚茎，为胚芽、胚根的连接部分，位于子叶又称胚茎，为胚芽、胚根的连接部分，位于子叶 以下，又称下胚轴；以下，又称下胚轴；其在萌发时伸长程度，决定其在萌发时伸长程度，决定 子叶出土与否。子叶出土与否。胚根胚根位于胚轴下端，萌发后长成植株的地下部分。多位于胚轴下端，萌发后长成植株的地下部分。多 数种子仅数种子仅1条胚根，禾本科胚根外有胚根鞘条胚根，禾本科胚根外有胚根鞘,还有还有 2-3条次生胚根，条次生胚根，子叶子叶为种胚的幼叶，常较真叶厚且大，有的有为种胚的幼叶，常较真叶厚且大，有的有 叶脉。子叶的数目、功能因植物而不同叶脉。子叶的数目、功能因植物而不同单子叶单子叶双子叶双子叶多子叶多子叶 胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。一般把胚分为六种类型（图一般把胚分为六种类型（图 2-17）:（1）直立型；（）直立型；（2）弯曲型；（）弯曲型；（3）螺旋型；）螺旋型；（4）环状型；（）环状型；（5）折叠型；（）折叠型；（6）偏左型。）偏左型。3.胚乳：是有胚乳种子的贮藏组织 内胚乳内胚乳(endosperm,3n）由受精极核发育而成由受精极核发育而成 胚乳又分胚乳又分 外胚乳外胚乳(perisperm,2n)由珠心细胞发育而成常见由珠心细胞发育而成常见 裸子植物的胚乳裸子植物的胚乳(1n)由雌配子体发育而成由雌配子体发育而成 绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳，少数植物如甜菜、菠菜绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳，少数植物如甜菜、菠菜 的胚乳为外胚乳。的胚乳为外胚乳。三类胚乳在外观、功能上无明显区别，属于同功不同源。胚乳三类胚乳在外观、功能上无明显区别，属于同功不同源。胚乳的的位置、组织的质地、细胞的结构和位置、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大差异，同一植物不同品种也不尽相同 位于胚的四周位于胚的四周蓖麻、荞麦蓖麻、荞麦 位于胚的中央位于胚的中央甜菜甜菜位于胚的侧上方位于胚的侧上方禾本科禾本科 位于种子基部位于种子基部银杏银杏与胚体相互镶嵌与胚体相互镶嵌葱类葱类 绝大多数种子的胚乳为固体，极少数如椰子为绝大多数种子的胚乳为固体，极少数如椰子为液体；固体胚乳中多数为薄壁细胞如禾本科，少数为液体；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、蛋厚壁细胞如葱。油质种子的胚乳主要成分是脂肪、蛋白质白质,粉质种子的胚乳主要含淀粉。禾谷类种子胚乳粉质种子的胚乳主要含淀粉。禾谷类种子胚乳糊粉层、淀粉层之分，角质、粉质之分。糊粉层、淀粉层之分，角质、粉质之分。种种子子的的结结构构糠糠,麸麸:bran胚芽胚芽:plumule 盾片盾片:scutellum 胚根胚根:Radicel 粉质胚乳粉质胚乳:floury endosperm 角质胚乳角质胚乳:horny endosperm糊粉层细胞糊粉层细胞:aleurone cell layer 淀粉层细胞淀粉层细胞:starch granules外果皮外果皮:epidermis 中果皮中果皮:mesocarp 种皮种皮:teste 三、种子的植物学分类三、种子的植物学分类 种子分类方法很多，可根据需要选择不同方法。常用的有种子分类方法很多，可根据需要选择不同方法。常用的有两种：两种：1.根据胚乳有无分类根据胚乳有无分类依据种子中胚乳的有无和多少依据种子中胚乳的有无和多少分为：分为：（1）有胚乳种子）有胚乳种子具较发达的胚乳的种子具较发达的胚乳的种子 内胚乳发达种子内胚乳发达种子绝大多数作物种子绝大多数作物种子外胚乳发达种子外胚乳发达种子菠菜、甜菜、石竹、苋菜菠菜、甜菜、石竹、苋菜内外胚乳同时存在种子内外胚乳同时存在种子姜、胡椒姜、胡椒若依胚乳来源，可分若依胚乳来源，可分单子叶有胚乳种子单子叶有胚乳种子禾本、姜、百合科等禾本、姜、百合科等双子叶有胚乳种子双子叶有胚乳种子大戟、蓼、茄、伞、大戟、蓼、茄、伞、藜等科藜等科若依子叶数目，又可分若依子叶数目，又可分 （2）无胚乳种子）无胚乳种子完全无胚乳或有极少量胚乳的种子，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。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、主要有豆科、十字花科、锦葵科、葫芦科、菊科、蔷薇科等。葫芦科、菊科、蔷薇科等。2.根据植物形态学分类根据植物形态学分类根据种子的形态构造特点，根据种子的形态构造特点，把种子分为五大类：把种子分为五大类：（一）包括果实及其外部附属物（芒、颖、苞叶、宿萼）（一）包括果实及其外部附属物（芒、颖、苞叶、宿萼）（二）包括果实全部（二）包括果实全部 （三）包括种子及果皮一部分（内果皮）（三）包括种子及果皮一部分（内果皮）（四）包括种子的全部（四）包括种子的全部 （五）包括种子的主要部分（外种皮脱去）（五）包括种子的主要部分（外种皮脱去）人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。