种子

种子

稻米的种子

种子是种子植物的胚珠经受精后长成的结构，一般有种皮、胚和胚乳等组成。胚是种子中最主要的部分，包括胚芽、胚根、胚轴和子叶，萌发后长成新的个体。胚乳含有营养物质。
种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖体，它由胚珠经过传粉受精形成。被子植物的种子包被在由子房中胚珠长成的，子房发育成果实，被子植物的种子由于在它发育过程中胚乳是否被吸收而分为有胚乳种子(如稻、麦、蓖麻等)和无胚乳种子(如豌豆、花生、蚕豆等)。裸子植物的种子裸露则在外而无包被。

种子和果实的传播方式

种子可借由风力、弹力、水力以及动物传播：


风力传播是指较轻或有辅助的翅的种子，借由风力将种子传播至较远的地区。例如：木棉、蒲公英等植物。


弹力传播是果实成熟时，会将种子弹开，使种子可以进行传播。例如：酢浆草等。


藉水传播是生长在海边或河水边的植物，在果实成熟时掉入水中，借由水力将果实传播至远处；由于水可促使种子发芽，因此这种植物大多由完整的果实保护。


动物传播又可分两种，一种是动物咬食，另一则是附在动物的身体上。动物咬食的果实大多比较重，而且可以食用，无法消化的种子经由排泄传播。例如：百香果、番石榴。附在动物身上的果实大多有逆刺，可以勾在动物的身上。例如：大花咸丰草。

种子的胚乳

稻米种子的构造，说明了胚乳的位置

胚乳是种子贮藏营养物质的地方，供种子萌发时胚的生长之用。胚乳贮藏主要是淀粉、脂肪和蛋白质等。此外，还有无机盐和维生素等物质。植物种类不同，其种子中所含淀粉、蛋白质和脂肪的比例也不同，如小麦、大麦、水稻、玉米、荞麦等种子中大部分是淀粉；大豆的种子中大部分是蛋白质；蓖麻、花生、向日葵、芝麻、油菜、胡桃、松子中大部分是脂肪。此外，还有些植物种子中的贮藏物是纤维素，存在于胚乳或子叶的加厚细胞壁中，如柿子、咖啡。

胚乳的大小在不同的种子中也不同，有些种子胚乳体积较大，占种子的大部分，这类种子叫有胚乳种子，如玉米、小麦的谷粒和蓖麻的种子。而有些植物的种子，成熟时不具有胚乳，这是因为在种子发育过程中，胚乳的贮藏养料转移到子叶中了，因此当种子成熟时，看不到胚乳或仅能看到胚乳的遗迹（一层干燥的薄膜），而胚具有肥厚的子叶，这类种子叫无胚乳种子，如花生、豆类及瓜类的种子。

种子中胚乳和子叶占种子的大部分，贮藏大量的营养物质。因此在农业生产中选种时，要选粒大而饱满的种子，以保证种子萌发时有充足的养料，使初期的幼苗生长健壮。

玉蜀黍种子的构造

有胚乳种子

大多数的单子叶植物、部分双子叶植物的胚乳较大，种子成熟后依然维持完整的胚乳，这类植物称为“有胚乳种子”(Albuminous Seed)，这类植物的代表有禾本科植物、车轴草、皂荚、牵牛花等等，其中车轴草和皂荚在种子成熟后还维持胚乳，甚至外层还有糊粉层，皂荚等，成熟后胚乳还是主要的养分储藏器官。

无胚乳种子

有些双子叶植物的种子在胚发育的过程中，会逐步吸收胚乳的养分，等到成熟时，胚乳全部消失。这些种子称为无胚乳（exalbuminous）种子。这类植物的代表有豆科植物、兰花、油菜、甘蓝、杏仁等。这些植物通常有明显的子叶负责养份供应问题，像我们常吃的豆类，主要是在吃其储存养分的子叶。
但无胚乳种子成熟后也不是完全缺乏胚乳组织，有些也具有一层至数层萎缩的胚乳组织，如杏仁、芥子，其中芥子的这种组织里面还含有大量油脂组织。

特殊的胚乳

椰子汁是液状胚乳
我们常喝的椰子汁是椰子胚囊中充满的水液，也就是液状的胚乳。到后期由于继续集中的细胞分裂，慢慢形成细胞状的胚乳（椰子果肉），所以椰子放越久剩余的椰汁就越少。另外，由于椰子胚乳的空腔很大，椰汁通常无法填满整个胚乳。

米饭和玉米
我们吃的米饭或玉米等禾本科植物主要也是胚乳。其中糙米是稻米剥壳后的产物，糙米去掉糠层（果皮、种皮和糊粉层）就是胚芽米，胚芽米再去掉外层的胚芽后就成白米。所以白米仅剩最里层的胚乳。

种子萌发的条件

成熟、干燥的种子，在没有取得一定外界条件时，是处在休眠状态下的，这时，种子里的胚几乎完全停止生长，一旦休眠的种子解除了休眠，并获得合适的环境条件时，处在休眠状态下的胚就转入活动状态，开始生长，这一过程称为种子萌发（seed germination）。萌发所不可缺少的外界条件是：充足的水分，适宜的温度和足够的氧气；有些种子萌发时，光也是一个必要的因素。

（一）种子萌发必须有适量的水分

干燥的种子含水量少，一般仅占种子总重量的5-10%，在这样的条件下，很多重要的生命活动是无法进行的，所以种子萌发的首要条件是吸收充分的水分，只有种子吸收了足够的水分以后，才能使生命活跃起来。
水在种子萌发过程中所起的作用是多方面的，首先，种子浸水后，坚硬的种皮吸水软化，可以使更多的氧透过种皮，进入种子内部，加强细胞呼吸和新陈代谢作用的进行，同时使二氧化碳透过种皮排出种子之外。其次，种子内贮藏的有机养料，在干燥的状态下是无法被细胞利用的，细胞里的酶物质不能在干燥的条件下行使作用，只有在细胞吸水后，各种酶才能开始活动，把贮藏的养料进行分解，成为溶解状态向胚运送，供胚利用。此外，胚和胚乳吸水后，增大体积，柔软的种皮在胚和胚乳的压迫下，易于破裂，为胚根、胚芽突破种皮，向外生长创造条件。
不同种子，萌发时的吸水量是不一致的，这决定于种子内贮藏养料的性质。一般种子需要的吸水量超过种子干重的30%左右，有的甚至更多，例如水稻的籽粒吸水量为40%，小麦为56％，棉为52％，油菜为48%，落花生为40-60%，大豆为120% ，豌豆为186%，蚕豆为150% 等，以上数字，反映了含蛋白质多的种子，萌发时吸水量较大，这与蛋白质的强烈亲水性质有关，蛋白质需要吸附较多的水分子，才能被水饱和。含脂肪多的种子吸水量较少，因为脂肪是疏水性的。含淀粉的吸水量一般不大。另外，种子也能吸收大气中的水分，如果大气中的湿度相当高，或竟达饱和点时，成熟的种子也能在植株上或空气中萌发，这种现象，在谷类、豆类作物中有时可以见到。

（二）种子萌发要有适当的温度

种子萌发时，种子内的一系列物质变化，包括胚乳或子叶内有机养料的分解，以及由有机和无机物质同化为生命的原生质，都是在各种酶的催化作用下进行的。而酶的作用需要有一定的温度才能进行，所以温度也就成了种子萌发的必要条件之一。
一般说来，一定范围内温度的提高，可以加速酶的活动，如果温度降低，酶的作用也就减弱，低于最低限度时，酶的活动几乎完全停止。酶本身又是蛋白质类物质，过高的温度会破坏酶的作用，失去催化能力。所以，种子萌发对温度的要求，表现出三个基点，就是最低温度、最高温度和最适温度。最低和最高温度是二个极限，低于最低温度或高于最高温度，都能使种子失去萌发力，只有最适温度才是种子萌发的最理想的温度条件。几种常见作物种子萌发的温度范围。-
不同植物种子萌发时，对温度条件的不同要求，是这类植物生长在某一地区（南方或北方）长期适应的结果，是由这一植物的遗传性所决定的。了解种子萌发的最适温度以后，可以结合植物体的生长和发育特性，选择适当季节播种，过早或过迟都会对种子的萌发发生影响，使植株不能正常生长。

（三）种子萌发要有足够的氧气

种子萌发时，除水分、温度外，还要有足够的空气，这是因为种子在萌发时，种子各部分细胞的代谢作用加快进行，一方面，贮存在胚乳或子叶内的有机养料，在酶的催化作用下就很快地分解，运送到胚，而胚细胞利用这部分养料加以氧化分解，以取得能量，维持生命活动的进行，还把一部分养料经过同化作用，组成新细胞的原生质，所有这些活动是需要能量的，能量的来源只能通过呼吸作用产生。所以种子的萌发，氧气就成为必要的条件之一，特别是在萌发初期，种子的呼吸作用十分旺盛，需氧量更大。作物播种前的松土，就是为种子的萌发提供呼吸所需要的氧气所以十分重要。旱地作物如高粱、落花生、棉等种子，如果完全浸于水中或埋在坚实的土中，以致正常的呼吸不能进行，胚就不能生长。水稻籽粒长期浸泡水中，同样不能萌发，或不能正常生长。所以播种前的浸种、催芽，需要加强人工管理，以控制和调节氧的供应，萌发才能正常进行。

其他条件

三者缺乏任何一条，都不能使种子萌发。一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好，对这些种子，光就成为萌发的必要条件之一，如烟草、杜鹃等植物。相反，也有少数植物的种子，如苋菜、菟丝子等，只有在黑暗条件下才能萌发。光照所以能促进某些植物种子萌发，或抑制另一些种子萌发是通过植物内一种称为光敏素（Phytochrome）的特殊物质的作用来产生影响的。再如土壤的酸碱性，对种子萌发也有一定关系。一般种子在中性、微酸性或微碱性的情况下，萌发良好。酸碱度过高对一般种子萌发不利。

种子的萌发

外生萌发

双子叶植物无胚乳种子如大豆、棉花、油菜和各种瓜类的幼苗，以及双子叶植物有胚乳种子如蓖麻，都属于这种类型。这类植物的种子在萌发时，胚根首先突破种皮，伸人土中，形成根系。然后下胚轴加速伸长，将子叶和胚芽推出土面，所以幼苗的子叶是出土的。種子的發芽和生根幾乎是同一時間發生，根的成長帶動胚莖的生長，將保護胚莖的子葉推出土壤外面，直到長出第一批本葉後，子葉才萎縮凋落。這種發芽方式，小苗成長的速度较快，不過，萬一嫩芽受傷，植物的生長就終止了。

内生萌发


双子叶植物无胚乳种子，如蚕豆、豌豆、荔枝、柑桔和有胚乳种子如核桃、橡胶树及单子叶植物种子如小麦、玉米、水稻等幼苗，都属于这一类型。这类种子萌发的特点是上胚轴伸长，而下胚轴却不伸长。種子發芽時，將子葉留在土裏，只將胚莖伸出土壤外面，再從胚莖頂端長出第一片本葉。所以子叶并不随胚芽伸出土面，而是留在土壤中，直到养料耗尽而死去。如蚕豆种子萌发时，胚根先突出种皮，向下生长，形成主根，由于上胚轴的伸长，胚芽不久就被推出土面，而下胚轴的伸长不大，所以子叶不会被推出土面，而始终埋在土里。
這種發芽方式的好處是，當嫩芽受到傷害時，種子還能長出另一個次生芽，增加生存的機會。