我們通過了九節(jié)內(nèi)容介紹了植物學(xué)的植物細(xì)胞和植物組織的基礎(chǔ)知識(shí)士八,這一講我們就來介紹植物學(xué)的其中一個(gè)核心內(nèi)容——植物解剖學(xué),來詳細(xì)地介紹植物的各個(gè)器官的作用乡范,植物與動(dòng)物不同的一點(diǎn)就在于植物的器官直接構(gòu)成植物個(gè)體,而動(dòng)物器官組成系統(tǒng),各個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成動(dòng)物個(gè)體杨耙。所以對(duì)于植物解剖學(xué)來說我們就把目光放在植物的營養(yǎng)器官(根赤套、莖、葉)和生殖器官(花按脚、果實(shí)于毙、種子)
這一講我們先來介紹種子,種子seed是種子植物等用來傳播繁衍后代的特有結(jié)構(gòu)辅搬,是植物高度進(jìn)化的產(chǎn)物唯沮,植物種子的形態(tài)各異(如下圖){不同植物的種子(從左到右,不按比例)堪遂。第一排:罌粟介蛉、紅辣椒、草莓溶褪、蘋果樹币旧、黑莓、大米猿妈、葛縷子屬吹菱。第二排:芥末,茄子彭则,酸漿鳍刷,葡萄,覆盆子俯抖,紅曲输瓜,廣藿香。第三排:無花果芬萍、枸杞尤揣、甜菜、藍(lán)莓柬祠、金獼猴桃北戏、薔薇果、羅勒漫蛔。第四排:粉紅胡椒最欠、番茄、蘿卜惩猫、胡蘿卜芝硬、紫羅蘭屬、蒔蘿轧房、芫荽拌阴。第五排:黑胡椒、卷心菜奶镶、大白菜迟赃、沙棘陪拘、歐芹、蒲公英纤壁、薺菜左刽。第六排:花椰菜、蘿卜酌媒、獼猴桃欠痴、石榴、百香果秒咨、梅麗莎喇辽、萬壽菊}、大小也各異(比如芝麻和椰子的種子雨席。)粗糙的表面還有各種各樣的雕紋菩咨,成熟的種子還有明顯的斑痕——種臍。有的種子還具有翅陡厘、冠毛抽米、刺、芒和毛等附屬物糙置,有利于種子的傳播缨硝。
成熟的種子都具有種皮seed coat,testa(由珠被發(fā)育而來的保護(hù)層罢低,一般會(huì)有種臍和來自于珠孔的種孔)和胚embryo(由胚芽plumule、胚軸hypocotyl胖笛、子葉cotyledon网持、胚根radicle)兩部分組成,有些植物還具有胚乳endosperm(植物種子中儲(chǔ)藏營養(yǎng)物質(zhì)的薄壁組織长踊,有胚乳的種子胚乳很泄σā(特別是子葉),而不含有胚乳的種子是由于胚乳被胚消化吸收身弊,子葉儲(chǔ)存了大量營養(yǎng)物質(zhì)而肥大)
雙子葉植物有胚乳種子辟汰,比如下圖的蓖麻(Ricinus communis L.)的種子,具有兩層種皮阱佛,外種皮堅(jiān)硬由花紋帖汞,內(nèi)種皮膜質(zhì)乳白色。種子的一端有由外種皮延伸而形成的海綿狀突起結(jié)構(gòu)——種阜caruncle凑术,有吸水作用來促進(jìn)種子萌發(fā)翩蘸。在種子的一面中央有一縱棱稱之為種脊rhaphe,是道生胚珠的胚柄與珠被愈合處留于種皮上的痕跡淮逊。胚乳含有大量脂肪催首,占據(jù)種皮以內(nèi)較大空間扶踊。胚位于胚乳之中,胚芽郎任、胚軸秧耗、胚根極小。子葉兩片大而薄舶治、有明顯脈紋分井、緊鄰胚乳基部與胚軸相連。
單子葉植物有胚乳種子:以小麥種子為例歼疮,小麥種子實(shí)際上是果實(shí)(果皮與種皮愈合不易分離)杂抽,小麥種子的一端有果毛,腹面有一縱行的腹溝韩脏。胚乳發(fā)達(dá)缩麸,占據(jù)了籽粒的絕大部分,由含有蛋白質(zhì)的糊粉層和大量貯藏淀粉的胚乳細(xì)胞組成赡矢。胚位于籽梁贾欤基部的一側(cè),體積較小吹散。胚軸上有子葉相對(duì)的外側(cè)弧械,還有一小突起,稱為外胚葉空民。
洋蔥種子近似半球形刃唐,種皮內(nèi)有儲(chǔ)藏蛋白質(zhì)、類脂和半纖維素的角質(zhì)胚乳界轩。胚彎曲包藏于胚乳之中画饥。子葉一片、長筒形浊猾,胚芽位于子葉基部一側(cè)的裂縫處抖甘,胚軸較短,其下方為胚根葫慎。
雙子葉植物無胚乳種子:如蠶豆種子衔彻,種子一端有黑色細(xì)長的瘢痕稱為種臍,種臍一端有細(xì)小的種孔偷办,與種孔相對(duì)的隆起部分稱之為種脊艰额,兩個(gè)豆瓣為子葉外側(cè)的的小突起為胚根,連接兩片小子葉的為胚軸椒涯,與胚軸相連悴晰,與胚軸相對(duì)的另一端為胚芽。
單子葉植物無胚乳種子:如眼子菜和慈姑,種子很小铡溪、種皮薄漂辐,胚彎曲,子葉一枚長筒形棕硫。
種子具有活力而出于不發(fā)芽的狀態(tài)稱之為種子休眠seed dormancy髓涯,可以適應(yīng)環(huán)境延續(xù)生存,是種子植物進(jìn)化的穩(wěn)定對(duì)策哈扮。根據(jù)休眠的原因纬纪,可以將休眠分為強(qiáng)迫休眠(缺乏適當(dāng)條件而不萌發(fā))、生理休眠(與種子本身的特性有關(guān))滑肉,所以說引起植物休眠的原因有外部包各、內(nèi)部(種皮機(jī)械壓迫、對(duì)水靶庙、氣的不透性问畅,有抑制物質(zhì),胚本身未發(fā)育成熟六荒,缺少必須的激素护姆,有胚乳的合成、積累掏击、轉(zhuǎn)化等尚未完成)和內(nèi)外部三類卵皂。解除種子休眠的方法有物理作業(yè)去除種皮的“硬實(shí)性”,低溫層積加快種子后熟砚亭,化學(xué)物質(zhì)與激素刺激灯变,清水漂洗和光照處理解除休眠。
種子萌發(fā)seed germination捅膘,是指種子從吸水到胚根突破種皮期間發(fā)生的一系列生理生化過程添祸。從形態(tài)上看,種子萌發(fā)是具有生命活力的種子吸水后篓跛,胚生長突破種皮并形成幼苗的過程。通常一胚根突破種皮為標(biāo)志坦刀。從生理上來看愧沟,萌發(fā)是無休眠或已解除休眠的種子吸水后由相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為生理活動(dòng)狀態(tài),呼吸作用加強(qiáng)鲤遥,儲(chǔ)藏物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為可供胚利用的物質(zhì)沐寺,引起胚的生長。從分子生物學(xué)的角度來看盖奈,萌發(fā)的本質(zhì)是水分溫度等因子使得植物些基因表達(dá)和酶活化混坞,引發(fā)一系列與胚生長有關(guān)的反應(yīng)。影響種子萌發(fā)的內(nèi)因包括:完整的結(jié)構(gòu)、生理性成熟究孕、充沛的活力啥酱、豐富的營養(yǎng)。外因包括充足的水分(吸水從凝膠變?yōu)槿芤簛泶x厨诸,開始酶促反應(yīng)镶殷,胚乳中的物質(zhì)開始分解,胚乳細(xì)胞程序性死亡)和氧氣(供旺盛的呼吸作用使用)微酬、適宜的溫度绘趋,有的植物還需要具備光照或黑暗條件。
幼苗seeding可以分為子葉出土幼苗epigaeous seeding(胚根首先突破種皮颗管,向下生長陷遮,下胚軸向下伸長,將子葉帶離種殼垦江,暫時(shí)進(jìn)行光合作用帽馋,胚根胚芽相繼發(fā)育為地下的根系和地上莖葉系統(tǒng)。如下圖中的下方圖和上圖)和子葉留土幼苗hypogaeous seeding(萌發(fā)時(shí)僅僅子葉以上的上胚軸或者中胚軸伸長生長疫粥,它們連同胚芽向上伸出地面茬斧,形成植物的莖葉系統(tǒng)。而下胚軸不伸長或者伸長很有限梗逮,使得子葉和種皮留于土壤中项秉。如下圖中的上方圖)。但是此外有一些植物的萌發(fā)兼具子葉出土和留土的特點(diǎn)慷彤。(生物學(xué)最大的特點(diǎn)就在于不論你怎么歸納總會(huì)有例外娄蔼,可以說生物學(xué)總是充滿黑天鵝)
參考:
https://en.wikipedia.org/wiki/Ricinus
https://en.wikipedia.org/wiki/Seed
https://en.wikipedia.org/wiki/Germination
https://en.wikipedia.org/wiki/Seed_dormancy
https://en.wikipedia.org/wiki/Wheat
https://en.wikipedia.org/wiki/Vicia_faba
https://en.wikipedia.org/wiki/Cotyledon