種子植物
植物界最高等的類群
種子植物是植物界最高等的類群。所有的種子植物都有兩個基本特徵,一是體內有維管組織——韌皮部和木質部,二是能產生種子並用種子繁殖。種子植物可分為裸子植物和被子植物。裸子植物的種子裸露著,其外層沒有果皮包被。被子植物的種子的外層有果皮包被。
種子植物:概括生活史中形成種子的所有植物的一個大的分類單位。植於植物是植物界最進化的種類,世界上已分化出20餘萬種,是現今地球表面綠色的主體。現有種子植物分為裸子植物和被子植物二大類。實際是指與以花為分類標準的分類群的顯花植物為同一範圍。但由於蕨類植物中也有把孢子葉球作為花的,所以今天通常都採用種子植物這一名稱。然而,化石蕨類植物中少數也具有種子的,為了有所區別,恩格勒(H.G.A.Engler)把裸子植物、被子植物稱為有胚有管植物;相反地把苔蘚、蕨類植稱為有胚無管植物。但這一名稱尚未普及。
裸子植物和被子植物特有的繁殖體,它由胚珠經過傳粉受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體棗胚得到母體的保護,並象哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養料。種子還有種種適於傳播或抵抗不良條件的結構,為植物的種族延續創造了良好的條件。所以在植物的系統發育過程中種子植物能夠代替蕨類植物取得優勢地位。種子與人類生活關係密切,除日常生活必需的糧、油、棉外,一些藥用(如杏仁)、調味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等都來自種子。
與種子出現有密切關係的是花粉管的產生,它將精子送到卵旁,這樣在受精這個十分重要的環節上,就不再受環境--水的限制。它們的孢子體發達,高度分化,並占絕對優勢;相反配子體則極為簡化,不能離開孢子體而獨立生活。種子最早產生於裸子植物中的種子蕨目,其中最原始的化石種子蕨植物在上泥盆紀地層中發現。種子植物和蕨類植物同具有世代交替。
種子植物
GinkgoL.銀杏屬Pinaceae松科
CathayaChunetKuang銀杉屬
PseudolarixGord.金錢松屬Taxaceae紅豆杉科
PseudotaxusCheng白豆杉屬Taxodiaceae杉科
CunninghamiaR.Br.杉木屬
GlyptostrobusEndl.水松屬
MetasequoiaMikiexHuetCheng水杉屬
TaiwaniaHayata台灣杉屬等屬。
種子植物
種子里的胚是由卵經過受精后的合子發育來的,合子是胚的第一個細胞。卵細胞受精后,便產生一層纖維素的細胞壁,進入休眠狀態。
合子是一個高度極性化的細胞,它的第一次分裂,通常是橫向的(極少數例外),成為兩個細胞,一個靠近珠孔端,稱為基細胞;另一個遠珠孔的,稱為頂端細胞。頂端細胞將成為胚的前身,而基細胞只具營養性,不具胚性,以後成為胚柄。兩細胞間有胞間連絲相通。這種細胞的異質性,是由合子的生理極性所決定的。胚在沒有出現分化前的階段,稱原胚(proembryo)。由原胚發展為胚的過程,在雙子葉植物和單子葉植物間是有差異的。
1.雙子葉植物胚的發育
種子植物
2.單子葉植物胚的發育
種子植物
到小麥的胚體已基本上發育形成時,在結構上,它包括一張盾片(子葉),位於胚的內側,與胚乳相貼近。莖頂的生長點以及第一片真葉原基合成胚芽,外面有胚芽鞘包被。相對於胚芽的一端是胚根,外有胚根鞘包被。在與盾片相對的一面,可以見到外胚葉的突起。有的禾本科植物如玉米的胚,不存在外胚葉。
胚乳是被子植物的種子貯藏養料的部分,由2個極核受精后發育而成,所以是三核融合(triplefusion)的產物。極核受精后,不經休眠,就在中央細胞發育成胚乳。胚乳的發育,一般有核型(nucleartype,non-cellulartype)、細胞型(cellulartype)和沼生目型(helobialtype)三種方式。以核型方式最為普遍,而沼生目型比較少見,只出現在沼生目(Helob-iales)植物的胚乳發育中。
核型胚乳的發育,受精極核的第一次分裂,以及其後一段時期的核分裂,不伴隨細胞壁的形成,各個細胞核保留遊離狀態,分佈在同一細胞質中,這一時期稱為遊離核的形成期(freenuclearformationstage)。遊離核的數目常隨植物種類而異,隨著核數的增加,核和原生質逐漸由於中央液泡的出現,而被擠向胚囊的四周,在胚囊的珠孔端和合點端較為密集,而在胚囊的側方僅分佈成一薄層。核的分裂以有絲分裂方式進行為多,也有少數出現無絲分裂,特別是在合點端分佈的核。胚乳核分裂進行到一定階段,即向細胞時期過渡,這時在遊離核之間形成細胞壁,進行細胞質的分隔,即形成胚乳細胞,整個組織稱為胚乳。單子葉植物和多數雙子葉植物屬於這一類型。
裸子植物和被子植物特有的繁殖體,它由胚珠經過傳粉受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。種子的形成使幼小的孢子體棗胚得到母體的保護,並象哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養料。種子還有種種適於傳播或抵抗不良條件的結構,為植物的種族延續創造了良好的條件。所以在植物的系統發育過程中種子植物能夠代替蕨類植物取得優勢地位。種子與人類生活關係密切,除日常生活必需的糧、油、棉外,一些藥用(如杏仁)、調味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等都來自種子。
種子植物
種子是一個處在休眠期的有生命的活體,種子休眠受內在或外在因素的限制,一時不能發芽或發芽困難的現象,是植物對外界條件長期形成的一種適應性。種子收穫后在適宜發芽條件下由於未通過生理后熟階段,暫時不能發芽的現象稱為生理休眠;由於種子得不到發芽所需的外界條件,暫時不能發芽的現象稱為強迫休眠。生理休眠的原因,一是胚尚未成熟;二是胚雖在形態上發育完全,但貯藏的物質還沒有轉變為胚發育所能利用的狀態;三是胚的分化已完成,但胚細胞原生質出現孤離現象,在原生質外包有一層脂類物質,使透性降低。上述三種情況均需經過種子自身的后熟作用才能萌發。另外還有兩種情況:一是在果實、種皮或胚乳中存在抑制發芽的物質如氰酸、氮、植物鹼、有機酸、乙醛等,阻礙胚的萌發;二是種皮太厚、太硬或有蠟質,透水、透氣性能差,影響種子萌發,種子休眠在生產實踐上有重要意義,常可應用植物激素,以及各種物理、化學方法來促進種子發芽。
種子是有一定壽命的,種子的壽命就是指種子的活力。即在一定環境條件下能保持的最長年限。各種藥用植物種子的壽命差異很大,壽命短的只有幾日或不超過去1年。種子壽命與貯藏條件有直接關係,適宜的貯藏條件可以延長種子的壽命。但是,生產上還是採用新鮮的種子,因隔年的種子發芽率均有降低。2.種子的萌芽
(1)吸脹干種子大量吸水,鮮重急劇增加的階段稱為吸脹。種子吸水后,種皮膨脹軟化,種子與外界氣體交換得以進行,同時通過水合作用,原生質由不活躍的凝膠狀態變化為活躍的溶膠狀態,這就為第二階段的各種轉化提供了條件。
(2)鮮重增加的停頓期從外表看種子表現靜止,沒有變化,但內部生理活動極為活躍,進行著種子萌發最重要的生理過程。
(3)幼根突破種皮由於根和莖的生長,鮮重再次增加,幼苗出土生長。種子須在一定的外界條件作用下才能萌發,萌發所需的條件,主要是水分、氧氣和溫度。
3.播種
種子植物
(2)保護地育苗有些藥用植物,為了延長生長期,提高產量、質量,往往提前在保護地育苗,待田間氣溫上升后定植到大田。目前,常用的育苗設施有改良陽畦、塑料溫室與玻璃溫室等。①改良陽畦:在拱形覆蓋基礎上,於覆蓋的北側築一土牆,骨架一端固定在土牆上,呈半拱形,防寒性能比拱形的塑料棚更好。②塑料大棚與玻璃溫室:有加溫與不加溫兩種。熱源可就地取材,有煤、柴油、汽油或鋪設熱水管等。工廠化育苗推行電熱線並用控溫儀加溫。由於地溫得到保證,大大縮短了育苗時間。在地熱線上鋪放床土,床土的配比根據所育幼苗的特性而定,小粒種子如毛地黃、穿心蓮等厚度約1cm;大粒種子可相應增加厚度。
非藥用植物種子繁殖:
紅皮柳
您知道春天柳絮飛揚的奧秘嗎?抓一團柳絮仔細觀察會發現裡面有些小顆粒,那是柳樹的種子,柳樹就是靠柳絮的飛揚把種子傳播到遠處去的。
加楊
楊柳科中的楊樹也是靠楊絮傳播種子,看這一幅圖像中加楊的果序將要成熟,果開裂楊絮就四處飛揚,大街上楊絮到處散播會造成環境污染,因此,行道樹應種雄株楊樹,不能種雌株楊樹。
菊科植物蒲公英的瘦果,成熟時冠毛展開,像一把降落傘,隨風飄揚,把種子散播遠方。
有的植物靠機械方式將種子散播出去,酢漿草便是其中一例,它是一種很普通的野生雜草,開小黃花,花后結具五棱的蒴果,成熟時,果沿室背開裂,果殼捲縮將種子彈出,拋射至遠處。
鳳仙花
鳳仙花的果實會彈裂,把種子彈向四方,這是機械傳播種子的又一例。
蒼耳這種植物你可能已經見過,每當秋天野外郊遊歸來,它的果實會掛在你衣褲上,仔細察看它的刺毛頂端帶有倒鉤,可以牢牢鉤住,不易脫落,在不知不覺中你已經為它的種子傳播盡了義務。類似蒼耳這樣傳播種子的植物還很多,在草原牧區,這種植物對毛紡織業是一大害,羊毛中夾有這種植物的刺毛會大大降低成品質量,以至毛紡工業有檢毛刺的工序。
中華槭
槭樹的果具雙翅,像長了翅膀的鳥,將其中的種子帶向遠方。
這一株屬於葫蘆科的植物,已經結了一個帶毛刺的小“瓜”,你可知道此“瓜”的奧秘嗎?當瓜成熟時,稍有觸動此“瓜”便會脫落,並從頂端將“瓜”內的種子連同粘液一起噴射出去,射程可達5米以外,噴瓜也因此而得名。大自然中噴瓜傳播種子的本領已經達到了登峰造極的水平
小鳥可以幫助種子傳播,小鳥把種子吞到肚子里,后經鳥糞排出,種子就可以傳播到新的地方。
種子植物
①種子體積小,重量輕;在採收、運輸及長期貯藏等工作上簡便易行。
②種子來源廣,播種方法簡便,易於掌握,便於大量繁殖。
③實生苗根系發達,生長旺盛,壽命較長。
④對環境適應性強,並有免疫病毒病的能力。
(2)種子繁殖的缺點
①木本的果樹、花卉及某些多年生草本植物採用種子繁殖開花結實較晚。
②後代易出現變異,從而失去原有的優良性狀,在蔬菜、花卉生產上常出現品種退化問題。
③不能用於繁殖自花不孕植物及無籽植物,如葡萄、柑橘、香蕉及許多重瓣花卉植物。
1、大部分蔬菜、一二年生花卉及地被植物用種子繁殖。
2、實生苗常用於果樹及某些木本花卉的砧木。
種子植物
6、工業藝術(甜菜根可作製糖原料、根的藝術品)
7、其它(保護堤岸,防止水土流失)