種子生物學(xué)SDAU-1章-種子形態(tài)

SB2010-09-061第一章

種子的形態(tài)構(gòu)造與機(jī)能

1種子的外部形態(tài)

2種子的內(nèi)部構(gòu)造與機(jī)能

3種子的植物學(xué)分類SB2010-09-062種子植物種類繁多，所產(chǎn)生的種子形態(tài)、構(gòu)造各異。種子形態(tài)構(gòu)造的差異，是進(jìn)行種子真實(shí)性鑒定、純度檢驗(yàn)、清選分級、加工包裝、安全貯藏的重要依據(jù)。SB2010-09-063案例分析：神奇“魔豆”字從何來?您能解釋這種現(xiàn)象嗎?您能制作出類似產(chǎn)品嗎?SB2010-09-0641種子的外部形態(tài)

從外觀上能夠看到的性狀為種子的外部形態(tài)。

種子外部形態(tài)包括：種子的外形及種被上的構(gòu)造。種被上的構(gòu)造種皮上：種臍、發(fā)芽口、臍條、內(nèi)臍、種阜等。果皮上：果臍、發(fā)芽口、茸毛、花柱遺跡或花柱殘物。種子外形形狀顏色大小SB2010-09-0651.1

種子外形

種子外形千差萬別，由形狀、顏色、大小三方面性狀構(gòu)成。（1）形狀：有圓（球）形、橢圓形、腎形、紡錘形、三棱形、卵形、扁卵形、盾形、螺旋形等。

紫苜蓿SB2010-09-066種子的形狀馬蹄鐵形野豌豆SB2010-09-067SB2010-09-068種子表面性狀也不相同：有的富有光澤；有的具短絨；有的皺縮；有的則有疣狀突起。

SB2010-09-069（2）顏色：

種子因存在不同的色素而呈現(xiàn)各種顏色和花紋。不同種子色素存在部位不同：可存在穎殼、果皮、種皮、糊粉層、胚乳、子葉等部位。SB2010-09-0610

作物不同，種子顏色不同。同一作物不同品種，種子顏色不同。不同成熟度、不同生態(tài)區(qū)，種子顏色也不同。SB2010-09-0611（3）大小種子大小的表示方法：（1）以種子的長、寬、厚表示，多用于清選分級；（2）以千粒重表示，用于表示種子品質(zhì)，并計算播種量。SB2010-09-0612油棕

油棕的果實(shí)重6～8kg，大的可達(dá)24公斤。

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海椰子種子大得出奇，直徑約50厘米，有10多斤，最大的可重達(dá)30斤。海椰子SB2010-09-0614海椰子樹

——非洲東部印度洋中的塞舌爾島

海椰子又稱復(fù)椰子、大實(shí)椰子。樹高15－20米，樹干筆直，樹葉寬2米，長竟達(dá)7米。海椰子生長25至40年后才能開花、結(jié)果，椰果在樹上一掛就是8年，其后成熟掉落，因此世界上每年僅收獲1000粒種子，它被作為塞舌爾的國寶向外贈送。SB2010-09-0615椰子SB2010-09-0616斑葉蘭種子

斑葉蘭的種子小得簡直象灰塵一樣，1億粒斑葉蘭種子才1兩重。人們至今還沒有發(fā)現(xiàn)比這更小的種子。

5萬粒芝麻的種子，有200克重；

5萬粒煙草的種子，只有7克重。

5萬粒四季海棠的種子，只有0.25克。

5萬粒斑葉蘭種子，只有0.025克重SB2010-09-0617主要作物種子的大小作物種子大小(mm/粒)千粒重(g)長寬(Ф)厚水稻5.0~11.02.5~3.51.5~2.515~43小麥4.0~8.01.8~4.01.6~3.615~88玉米6.0~17.05.0~11.02.7~5.850~1000大麥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煙草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不同植物的種子大小差異極懸殊。同一作物不同品種，種子大小差異也很大，且易受環(huán)境條件影響。玉米：大粒1000g/千粒；小粒50g/千粒。SB2010-09-0619

種子形狀和顏色在遺傳上是相當(dāng)穩(wěn)定的性狀，并且在同一作物的不同品種間也往往存在顯著差異，因此是鑒別植物種和品種的重要依據(jù)。種子形狀易受環(huán)境條件影響。如：東北大豆多為球形；而山東大豆為橢圓形。SB2010-09-06201.2種被上的構(gòu)造

真種子由受精后的胚珠發(fā)育而成，種皮上常留有胚珠時期的遺跡；果實(shí)類種子（真果）由子房發(fā)育而成，果皮上也多留有子房時期的遺跡，而假果的果皮外還常附有宿存的花被。不同植物不同品種間這些遺跡在著生部位、大小、顏色、形狀等方面有明顯差異，是進(jìn)一步鑒別種子的重要依據(jù)。SB2010-09-0621所有種子均有種臍，豆類最明顯。種臍的形狀、顏色、凹凸因植物種類、品種不同而異。（1）種臍（hilum）

種子從種柄上脫落時留下的疤痕，或說是種子附著在胎座上的部位。飯豆菜豆SB2010-09-0622SB2010-09-0623臍褥或臍冠：

有些種子脫落時種柄的殘片附著在臍上，稱為臍褥或臍冠。如蠶豆、扁豆。SB2010-09-0624（2）發(fā)芽口（micropyle）

又稱種孔，是珠孔的遺跡，位置正對著胚根的尖端，種子萌發(fā)時胚根由此伸出。SB2010-09-0625棉花的發(fā)芽口和種臍處于相同位置，而銀杏、蕎麥的發(fā)芽口和臍分別處于種子的兩端，豆類的發(fā)芽口則位于臍的下方,為什么？SB2010-09-0626（3）臍條（raphe）

又稱種脊或種脈，是倒生或半倒生胚珠從珠柄通到合點(diǎn)的維管束遺跡。（4）內(nèi)臍（chalazal）

是胚珠時期合點(diǎn)的遺跡，位于臍條的終點(diǎn)部位，稍呈突起狀。

棉花、豆類內(nèi)臍明顯，是種子萌發(fā)時最先吸脹的部位。SB2010-09-0627（5）種阜（strophiole）

靠近種臍部位種皮上的瘤狀突起，由外種皮細(xì)胞增殖或擴(kuò)大形成。

蓖麻、西瓜種子種阜明顯，豆類也有。SB2010-09-0628

種皮上這些構(gòu)造的位置，為什么在不同作物種子上會有如此大的差異？主要與形成種子的胚珠類型有關(guān)：

直生胚珠形成的種子——種臍位于種子頂端，而發(fā)芽口位于種子基部，內(nèi)臍與種臍緊鄰，無臍條。

如銀杏、板栗、核桃、蕎麥等。

倒生胚珠形成的種子——種臍和發(fā)芽口緊鄰，位于種子基部，內(nèi)臍位于種子頂部，臍條長。

如禾本科、棉花、瓜類。

半倒生胚珠形成的種子——種臍位于種子側(cè)面，發(fā)芽口緊靠臍的下端，內(nèi)臍位于臍的上端，臍條很短，位于臍和臍條之間。

如豆類。SB2010-09-0629成熟胚珠的結(jié)構(gòu)SB2010-09-0630主要類型的胚珠SB2010-09-0631A.直生胚珠B.倒生胚珠C.橫生胚珠D.彎生胚珠SB2010-09-0632直生胚珠形成的種子SB2010-09-0633直生胚珠形成的種子SB2010-09-0634果臍：果實(shí)與果柄接觸的部位。果臍有的裸露，如小麥、高粱；有的外附果柄，如玉米。發(fā)芽口：多數(shù)為果皮所掩。果臍、發(fā)芽口的位置亦由子房內(nèi)胚珠的類型所決定。茸毛：外果皮上常長有茸毛，但茸毛的長短、稀密不同。可作為鑒別品種的依據(jù)。果實(shí)種子果皮上常見的構(gòu)造：

果臍、發(fā)芽口、茸毛、花柱遺跡（殘物）SB2010-09-0635花柱遺跡：有些果實(shí)種子收獲脫粒時，花柱脫落后在果實(shí)上留有痕跡，呈疤痕狀（如向日葵）或刺形突起狀（如玉米）?；ㄖz跡的凹凸和明顯程度，因作物品種而異，可作為種子鑒別的依據(jù)?；ㄖ鶜埼铮河行┕麑?shí)種子花柱多數(shù)不脫落，殘存在果實(shí)上，稱為花柱殘物。如胡蘿卜種子。SB2010-09-0636果實(shí)附屬物：有些果實(shí)種子外面或附有花萼、或內(nèi)外穎、護(hù)穎，其形狀、顏色亦可作為品種鑒別的依據(jù)。SB2010-09-06372

種子的內(nèi)部構(gòu)造

種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有共同性，均由種被、種胚和胚乳三大部分構(gòu)成。2.1種被

種被是種子外表的保護(hù)組織。果實(shí)種子的種被包括果皮和種皮。真種子的種被僅包括種皮。

干種子的種被絕大多數(shù)由胞壁加厚的死細(xì)胞構(gòu)成。種被結(jié)構(gòu)的致密程度、厚薄、強(qiáng)度等對種子的干燥、加工、休眠、壽命、發(fā)芽等有影響。SB2010-09-06382.2種胚通常是由受精卵即合子發(fā)育而成的幼小植物體，是種子中最重要的部分。種胚一般由胚芽、胚軸、胚根（三者又合稱胚本體）和子葉四部分構(gòu)成。SB2010-09-0639種胚胚本體胚芽——位于胚軸上端，由生長點(diǎn)和真葉，或僅由生長點(diǎn)構(gòu)成，為莖葉的原始體；禾本科有胚芽鞘。胚軸——又稱胚莖，為胚芽、胚根的連接部分，位于子葉以下，又稱下胚軸；其在萌發(fā)時伸長程度，決定子葉出土與否。胚根——位于胚軸下端，萌發(fā)后長成植株的地下部分。多數(shù)種子僅1條胚根，禾本科胚根外有胚根鞘,

還有2-3條次生胚根。

子葉——為種胚的幼葉，常較真葉厚且大，有的有葉脈。子葉的數(shù)目、功能因植物而不同。單子葉雙子葉多子葉SB2010-09-0640單子葉植物：

僅具1片子葉，農(nóng)作物中主要有禾本科、石蒜科。有貯藏功能；還有消化吸收功能（水解胚乳中養(yǎng)分）。雙子葉植物：

2片子葉，多數(shù)對稱（豆類），少數(shù)不對稱（十字花科）。功能：保護(hù)胚芽；貯藏養(yǎng)分；萌發(fā)后若能出土還可作為幼苗最初的同化器官。多子葉植物：

裸子植物的種子往往是多子葉的，呈輪狀，一般8～12片不等，如松籽。SB2010-09-0641盾片：

禾本科植物種子的子葉位于胚本體和胚乳之間，為一片很大的組織，形狀象盾或盤，常稱為盾片或子葉盤。由于種子萌發(fā)時，它并不露出種外，也稱之為內(nèi)子葉。外胚葉：

有些禾本科植物（如小麥、水稻）在盾片的相對一面有一小突起，稱外胚葉。而有些植物（如玉米）沒有外胚葉。SB2010-09-0642胚的類型

胚的大小、形狀及在種子中的位置因植物種類而不同。一般把胚分為6種類型:（1）直立型：整個胚體直生，其長度與種子縱軸平行，子葉多大而扁，插生于胚乳中央。（2）彎曲型：胚根、胚芽及子葉彎曲呈鉤狀，子葉大而肥厚，填滿種皮以內(nèi)。（3）螺旋型：胚體瘦長，在種皮內(nèi)盤旋呈螺旋狀，胚體周圍為胚乳。SB2010-09-0643（4）環(huán)狀型：胚細(xì)長，在種皮內(nèi)繞一周，胚根與子葉幾乎相接呈環(huán)狀，環(huán)的內(nèi)側(cè)為外胚乳。（5）折疊型：子葉大而薄，反復(fù)折疊，填滿于種皮以內(nèi)，將胚本體裹在下部中央。（6）偏在型：胚體較小，子葉（盾片）、胚體斜生于種子背面的基部或胚乳的側(cè)面。SB2010-09-06442.3胚乳：是有胚乳種子的貯藏組織。

內(nèi)胚乳（endosperm,3n）——由受精極核發(fā)育而成。胚乳外胚乳（perisperm,2n）——由珠心細(xì)胞發(fā)育而成。裸子植物的胚乳（1n）——由雌配子體發(fā)育而成。（1）絕大多數(shù)被子植物的胚乳為內(nèi)胚乳，少數(shù)植物的胚乳為外胚乳（如甜菜、菠菜、莧菜、石竹等）。（2）三類胚乳在外觀、功能上無明顯區(qū)別，屬于同功不同源。（3）胚乳的位置、組織的質(zhì)地、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和所含物質(zhì)種類因植物種類有很大差異，同一植物不同品種也不盡相同。SB2010-09-0645胚乳的位置胚乳位于胚的四周——蓖麻、蕎麥，柿子、銀杏胚乳位于胚的中央——甜菜、菠菜胚乳位于胚的側(cè)上方——禾本科胚乳與胚體相互鑲嵌——蔥類、番茄SB2010-09-0646胚乳的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成絕大多數(shù)種子的胚乳為固體，極少數(shù)為液體（如椰子）。固體胚乳中多數(shù)為薄壁細(xì)胞（如禾本科），少數(shù)為厚壁細(xì)胞（如蔥）。油質(zhì)種子的胚乳主要成分是脂肪、蛋白質(zhì)；粉質(zhì)種子的胚乳主要含淀粉。SB2010-09-0647胚乳多半是死細(xì)胞，而油質(zhì)種子的胚乳是活細(xì)胞；銀杏胚乳是活細(xì)胞，淀粉含量較高。大蔥種子的胚乳（En）SB2010-09-0648禾谷類種子胚乳（1）禾谷類種子胚乳有糊粉層、淀粉層之分。

糊粉層：胚乳最外面的一至幾層細(xì)胞富含糊粉粒，稱糊粉層。糊粉層細(xì)胞小、壁厚，是活細(xì)胞，有完整的原生質(zhì)體、細(xì)胞核。玉米成熟種子糊粉層SB2010-09-0649小麥種子皮層1、2、4.皮層3.色素層5.胚乳糊粉層6.胚乳淀粉層7.果皮8.種皮SB2010-09-0650（2）禾谷類種子胚乳有角質(zhì)、粉質(zhì)之分。根據(jù)胚乳色澤和堅硬程度可分為角質(zhì)和粉質(zhì)兩種。角質(zhì)胚乳：堅硬致密、蠟質(zhì)透明，粉質(zhì)胚乳：組織較松軟、白色不透明。主要原因：角質(zhì)胚乳中淀粉粒為多角形，淀粉粒與蛋白體結(jié)合緊密；而粉質(zhì)胚乳中的淀粉粒為球形，且與蛋白體結(jié)合較松。

角質(zhì)率是衡量禾谷類種子食用品質(zhì)的重要指標(biāo)。SB2010-09-0651玉米角質(zhì)胚乳（A）和粉質(zhì)胚乳（B）的掃描電鏡照片SB2010-09-0652不同類型玉米胚乳的光學(xué)顯微鏡照片A.爆粒玉米；B.甜玉米；C.普通玉米

硬粒小麥、爆裂型玉米及優(yōu)質(zhì)粳稻的胚乳幾乎全為角質(zhì)，而普遍小麥的胚乳為半角質(zhì)或粉質(zhì)。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-淀粉復(fù)合體

胚乳透明與否還與可溶性糖含量有關(guān)，可溶性糖含量高，胚乳呈透明的角質(zhì)，如甜玉米。SB2010-09-06543種子的植物學(xué)分類3.1根據(jù)胚乳有無分類

依據(jù)種子中胚乳的有無和多少分為：有胚乳種子：具較發(fā)達(dá)的胚乳的種子。

無胚乳種子：完全無胚乳或有極少量胚乳的種子。SB2010-09-0655（1）有胚乳種子

——具較發(fā)達(dá)的胚乳的種子

內(nèi)胚乳發(fā)達(dá)種子：絕大多數(shù)作物種子外胚乳發(fā)達(dá)種子：菠菜、甜菜、莧菜內(nèi)外胚乳同時存在種子：姜、胡椒按胚乳來源分：單子葉有胚乳種子：禾本科、姜科、百合科等雙子葉有胚乳種子：大戟科、蓼科、茄科、傘科、藜科等按子葉數(shù)目分：SB2010-09-0656（2）無胚乳種子

——完全無胚乳或有極少量胚乳的種子此類種子是在發(fā)育的中后期，胚乳被胚消耗，因而胚特別是子葉發(fā)達(dá)。

主要有豆科、十字花科、錦葵科、葫蘆科、菊科、薔薇科等。完全無胚乳：在種子發(fā)育過程中，胚乳中的營養(yǎng)物質(zhì)大都轉(zhuǎn)移到胚中，因而有較大的胚，子葉尤其發(fā)達(dá)，而胚乳不復(fù)存在。有極少量胚乳：胚乳沒有完全消失而有少量殘留。只剩1～2層細(xì)胞。SB2010-09-06573.2根據(jù)植物形態(tài)學(xué)分類

——根據(jù)種子的形態(tài)構(gòu)造特點(diǎn)，把種子分為五大類：（1）包括果實(shí)及其外部附屬物（芒、穎、苞葉、宿萼）；（2）包括果實(shí)的全部；（