第二章 种子和幼苗

种子（seed）在植物学上属于繁殖器官，它和植物繁衍后代有着密切联系。植物界的所有种类并不都是以种子进行繁殖的，只有在植物界系统发育地位最高、形态结构最为复杂的一个类群——种子植物才能产生种子。种子植物名称的由来，也正反映了这一特点。种子又是种子植物的花在完成开花、传粉和受精等一系列有性生殖过程后产生的，是有性生殖的产物，所以和花的结构密切相关。

　　种子植物的生活是依赖于根、茎、叶三种营养器官的生理作用来维持的，从植物的个体发育而言，早在种子离开母体植株的时候，新生一代一般就已孕育在种子里面，新一代的植物体已经完成了形态上的初步分化，成为植物的雏体。以后，随着种子在适宜条件下的萌发，种子里的雏体——胚，经过一系列的生长、发育过程，成长为新的植株。新一代植物体的根、茎、叶就是从种子的胚长大后成长起来的。所以，种子是孕育植物雏体的场所。在不良的环境条件下，种子停留在休眠阶段，由外面的种皮或包围种子的果实所保护。

　　为了进一步了解种子植物的个体发生和形态结构的形成过程，应当先从种子谈起。以下各节将对种子的结构、种子萌发的必要条件和种子萌发的全过程，以及幼苗的形态等内容进行较详细的叙述。

第一节 种子的结构和类型

　　不同植物所产生的种子在大小、形状、颜色彩纹和内部结构等方面有着较大的差别。大者如椰子的球形种子，其直径几可达15—20cm；小的如一般习见的油菜、芝麻种子；烟草的种子比油莱、芝麻的更小，其大小犹如微细的沙粒。种子的形状，差异也较显著，有肾形的如大豆、菜豆种子；圆球形的如油莱、豌豆种子；扁形的如蚕豆种子；椭圆形的如落花生种子；以及其他形状的，还可举很多的例子。种子的颜色也各有不同，有纯为一色的，如黄色、青色、褐色、白色或黑色等；也有具彩纹的，如蓖麻的种子。正因为种子的外部形态如此多样化，所以利用种子外形的特点以鉴别植物种类，已受到植物分类工作者和商品检验、检疫等方面的重视。

一、种子的结构

　　虽然种子的形态存有差异，但是种子的基本结构却是一致的。一般种子都由胚（embryo）、胚乳（endosperm）和种皮（seed coat，testa）三部分组成，少数种类的种子还具有外胚乳（per-isperm）结构。

　　（一）胚

　　胚是构成种子的最主要部分，是新生植物的雏体，胚由胚根（radicle）、胚芽（plumule）、胚轴（hypocotyl）和子叶（cotyledon）四部分组成（图2-1，B；图2-2，C，D）。胚根、胚芽和胚轴形成胚的中轴。

二、种子的类型

　　根据以上所述，在成熟种子中，有的具胚乳结构，有的胚乳却不存在，因此，就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（albuminousseed），另一种是没有胚乳的，称为无胚乳种子（exalbuminous seed）。

　　（一）有胚乳种子

　　这类种子由种皮、胚和胚乳三部分组成，双子叶植物中的蓖麻、烟草、桑，茄、田菁等植物的种子，以及单子叶植物中的水稻、小麦、玉米、洋葱、高粱等植物的种子，都属于这一类型。下面以蓖麻、小麦种子为例，说明双子叶植物和单子叶植物有胚乳种子的结构。

　　1．蓖麻种子的结构蓖麻的种子椭圆形，稍侧扁，种皮坚硬光滑，具斑纹。种子一端有隆起的种阜，是由外种皮延伸形成的突起；腹面中央有一长形隆起的种脊（图2-2，A、B），是倒生胚珠的珠柄和一部分外珠被愈合，在成熟种子的种皮上留下的痕迹。剥去坚硬的种皮就是白色胚乳，里面含有大量油脂。种子的胚成薄片状被包在胚乳的中央，胚由胚芽、胚根、胚轴和子叶组成。子叶二片，大而薄，有明显脉纹。二片子叶的基部与短短的胚轴相连，胚轴的下方是胚根，上方是胚芽，胚芽夹在二片子叶的中间，从胚的正中纵切面上可以清楚见到（图2-2，C、D）。

　　2．小麦种子的结构小麦籽粒的外围保护层，并不单纯是种皮，而是果实部分的果皮和种子本身的种皮共同组成的复合层，二者互相愈合，不易分离，因此小麦的籽粒是果实，在果实的分类上，称为颖果。从籽粒的纵切面上可以看到胚和胚乳的相对位置，胚乳占有籽粒的大部分体积，而胚处于籽粒基部的一侧，仅占小部分位置。胚乳由两部分细胞组成，一部分细胞组成糊粉层，只是一层细胞，包围在胚乳外周，与种皮紧贴，其余是含淀粉的胚乳细胞。糊粉层细胞含蛋白质、脂肪等有机养料，所以营养价值较高。胚的绪构比蓖麻的复杂。胚芽和胚根由极短的胚轴上下连接，胚芽位于胚轴的上方，由顶端的生长点和周围数片幼叶组成，幼叶外被胚芽鞘（coleoptile）包围。胚根在胚轴下方，由顶端的生长点、根冠和包在外面的胚根鞘（coleorhi- za）所组成。胚轴的一侧与一片盾状的子叶相连，所以子叶也称为盾片（scutellum），盾片的另一侧紧靠胚乳，所以盾片夹在胚乳和胚轴之间。在盾片中可以看到以后发展为维管束的原始细胞。盾片在与胚乳相接近的一面，有一层排列整齐的细胞，称为上皮细胞或柱形细胞。当种子萌发时，上皮细胞分泌酶到胚乳中去，把胚乳内贮藏的物质加以分解，然后由上皮细胞吸收，并转运到胚的生长部位。在胚轴的另一侧与盾片相对处，还有一片薄膜状突起，称为外胚叶（epi- blast），过去被看作是未得到充分发育的另一片于叶，目前则认为是胚器官一部分的裂片（图2-4），是胚根鞘的延伸部分。其他禾本科植物的种子，如水稻、大麦等，也有类似结构。

　　（二）无胚乳种子

　　这类种子由种皮和胚二部分组成，缺乏胚乳。双子叶植物如大豆、落花生、蚕豆、棉、油菜、瓜类的种子和单子叶植物的慈姑、泽泻等的种子，都属于这一类型。下面以蚕豆和慈姑的种子为例，说明双子叶植物和单子叶植物无胚乳种子的结构。

　　1．蚕豆种子的结构蚕豆的种皮绿色，干燥时坚硬，浸水后转为柔软革质。种脐黑色，眉条状，位于种子宽阔的一端，种脊短，不甚明显。剥去种皮，可以见到二片肥厚、扁平、相对叠合的白色肉质子叶，占有种子的全部体积。在宽阔一端的子叶叠合处一侧，有一个锥形的小结构，与二片子叶相连，这是胚根。分开叠合的子叶，可以见到与胚根相连的另一个小结构夹在二片子叶之间，状如几片幼叶，这是胚芽。胚根与胚芽之间同样有粗短的胚轴连接，二片子叶也就直接连在胚轴上（图2-1，B）。

　　2.慈姑种子的结构 慈姑的种子很小，包在侧扁的三角形瘦果内，每一果实仅含一粒种子。种子由种皮和胚二部分组成。种皮极薄，仅一层细胞。胚弯曲，胚根的顶端与子叶端紧相靠拢，子叶长柱形，一片，着生在胚轴上，它的基部包被着胚芽。胚芽有一个生长点和已形成的初生叶。胚根和下胚轴连成一起，组成胚的一段短轴（图2-5）。

　　根据以上四例，可以把种子的基本结构概括如下表：