第二章植物体的形态结构

第二章 植物体的形态结构和发育

一、种子

1、种子的结构

——生长点和根冠组成（禾本科植物胚根外有胚根鞘）

——连接胚根和胚芽的短轴

——生长点和幼叶组成（禾本科植物胚芽外有胚芽鞘） ——变态叶，1枚，2枚或多枚 种皮内的贮藏组织

包在外面的保护结构

① 胚

胚是构成种子最重要的部分，是新一代植物体的幼小孢子体，由受精卵发育形成，由胚根、胚轴、胚芽、子叶组成。

胚根：包括跟的顶端分生组织（生长点）和根冠

胚轴：连接胚根和胚芽的轴状结构

胚芽：包括茎的顶端分生组织（生长点）和幼叶

子叶：植物茎的顶端分生组织最早形成的叶性器官

1片真子叶之间的轴

② 胚乳

胚乳位于种皮和胚之间，是种子中贮藏营养物质的场所，由贮藏组织构成，供种子萌发时利用。主要含糖类、脂质和蛋白质，以及少量的无机盐和维生素。

种脐：种子成熟后与果实脱落时留下的痕迹

种孔：原来胚珠使其的珠孔，种子萌发时，胚根首先从种孔出突破种皮

种脊：种皮上略微突起的结构，一端可追溯到种脐，进入种子的维管束在此分布

2、种子的类型

① 有胚乳的种子

在种子成熟后具有胚乳。

大多数单子叶植物和部分双子叶植物及裸子植物的种子为有胚乳种子。

糊粉层：蛋白质常集中分布在种皮之下的一层胚乳中，这层胚乳细胞称糊粉层

盾片：在胚轴一侧连有1片子叶，由于子叶呈盾状包围着胚芽、胚轴和胚根部分，亦被称为盾片。

上皮细胞：盾片位于胚乳邻近的一面，有一层排列整齐的细胞，称上皮细胞

② 无胚乳种子

在种子成熟时缺乏胚乳，胚乳中的贮藏养料转移到子叶中，常具有肥厚的子叶

③ 需光种子

萌发时需光

④ 嫌光种子

萌发时不需光

3、种子的萌发和幼苗的形成

种子萌发

一旦种子解除休眠，并处于适宜的环境条件下，种子的胚就会转入活动状态，开始生长，这一过程称为种子萌发。

种子萌发的内部条件：发育健全的胚

种子萌发的外界必要条件：①充足的水分 ②适宜的温度 ③ 足够的氧气

水分对种子萌发的作用：

① 水分使种皮膨胀变软，氧气易于透过，改善呼吸作用

② 吸水使种子的细胞原生质由不活跃的凝胶状态过渡到活跃的溶胶状态，酶的活性因此加强，代谢速度加快

③ 水分提供了种子萌发过程中各种物质的运输媒介

④ 胚的生长需要充足的水分，无论是细胞分裂还是伸长都离不开水

温度对种子萌发的作用：

① 温度过低，种子发芽慢，易烂种

② 温度过高，呼吸作用很强，贮藏物质过多消耗，不利于幼苗生长

氧气对种子萌发的作用：

① 代谢的能量和合成所需的中间产物由呼吸作用产生

② 呼吸需氧气

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种子萌发的过程：

① 干燥的种子首先要吸收充足的水分，称为吸涨。

② 吸涨后坚硬的种皮软化，酶活性增加，呼吸作用加强，子叶或胚乳中的营养物质分解成简单物质运往胚。

③ 胚细胞吸收营养物质后，细胞分裂并开始生长，胚根、胚芽相继顶破种皮。

④ 为了保护顶端生长点，下胚轴或上胚轴常形成一个弯钩，使胚芽向上伸出时免遭土壤的破坏，把胚芽或胚芽连同子叶一起推出土面。

⑤ 胚根继续向下生长形成主根，继而形成根系，而胚芽向上生长形成茎叶系统。

4、幼苗的类型

① 子叶出土的幼苗（不宜深播）

种子在萌发时，下胚轴迅速伸长，将上胚轴和胚芽一起推出土面，结果子叶出土。 如棉花、菜豆、蓖麻。

② 子叶留土的幼苗（适当深播）

种子萌发时，上胚轴伸长，下胚轴不伸长，结果使子叶留着土壤中

如玉米，小麦，水稻，蚕豆。

5、种子的休眠

有些植物的成熟种子在适宜条件下也不能马上萌发，而必须经过一段相对静止的时期方才萌发，这一特性称为种子的休眠。

休眠原因：

① 种皮限制

有些植物的种皮过厚或含有角质及酚类物质等，使水分不易透过，对氧气的渗透作用也很微弱，种子往往因为种皮不透气，得不到萌发所需要的最低氧气量而休眠。

解除休眠的方法：机械方法造成种皮损伤

② 胚未成熟或种子的后熟作用

有些植物的种子在脱离母体时，胚体并未发育完全，因而不能萌发；另有一些植物种子在收获时，胚的外貌似已成熟，但在生理上并未完全成熟，它们必须在适当的温度、湿度和空气条件下经过数周或数月以后才能萌发，称为种子的后熟作用。

解除休眠的方法：低温层积或高温处理

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③ 种子中存在萌发抑制剂

种子或果实中存在抑制剂，阻碍了种子的萌发。

抑制种子萌发的物质有：有机酸、植物碱和某些植物激素，以及某些经分解后能释放氨或氰类的有机物。

种子休眠的解除

1、胚没有发育好的可采取合适的高温处理，或供给种子有机营养，促使早日成熟

2、生理上未完全成熟的胚，采用“层积”法，将种子与湿沙混合，在低温下堆积1～3各月，即可萌发

3、若是种皮果皮不透水气造成的，可用机械法擦破种皮，或用浓硫酸处理，使种皮软化

4、对胚不能突破种皮者，可采用冻结或利用土壤中微生物的作用，使种皮渐次软化

5、至于果皮、种皮或胚含有抑制萌发物质者，则要把种皮、果皮剥去，或用浸渍法把胚内的抑制物质去掉

6、种子的寿命

种子的寿命是指在一定条件下种子能够保持器生活力的最长期限，种子的生活力表现在胚是否具有生命。

通常用测定粽子发芽率的方法了解种子是否具有生活力。

产生寿命差异的原因：

① 种子本身的遗传条件

② 种子的成熟度和贮藏条件

植物体五大植物类激素：生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸

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二、根

1、根和根系

主根：由胚根生长、发育形成的垂直于地面向下生长的根为主根，又称初生根 侧根：由主根上产生的各级分支称侧根。

定根：主根和侧根由胚根生长发育而成，成为定根

不定根：主根和侧根以外的植物体部分如茎、叶、胚轴或老根等部位上形成的根统称为不定

根。

侧根和不定根又称为次生根。

根系：一株植物所有根的总和称为根系。

直根系（深根系）：由主根和各级侧根构成的庞大根系称为直根系。（主根粗壮）

须根系（浅根系）：主根生长很短的时间，之后便停止生长，由胚轴和茎下部节上生出的不

定根及其侧根组成。

2、根尖的结构与发展

根尖的结构：从根的顶端到根尖，包括：根冠、分生区、伸长区、成熟区

① 根冠：位于根尖的最前端，由薄壁细胞构成冒状的结构套在分生区的外放，保护着幼嫩

的生长点。外层细胞排列疏松，细胞壁粘液化，高尔基体多。

作用：

a 外层细胞能分泌多糖类黏液，可防止根尖干燥，使土粒表面润滑，减少摩擦

b根冠可以感受重力，控制根的向地性生长：根冠前端细胞中含有淀粉体，起着“平衡石” 的作用，保证根的向地性生长。除淀粉体外，内质网、高尔基体也与根的向地性反应有关 ② 分生区：位于根冠的内方，全部由分生组织细胞构成，分裂能力强，是根的顶端分生组

织。

原分生组织：位于前端，由最先形成的原始细胞（胚性细胞）和最初衍生的细胞组成 细胞小，壁薄，核大，质浓厚，液泡化程度低，排列紧密，无间隙

初生分生组织：位于原分生组织后方，由原分生组织细胞衍生而来，在分裂时开始出现分化

原表皮（位于最外层） 表皮 基本分生组织（原表皮与原形成层之间） 皮层

原形成层（位于中央） 维管柱和隋

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