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植物的器官(下)
发布日期:2017-08-24 16:31:17

果实
    果实是被子植物的特有器官,由受精后雌蕊的子房发育形成,外有果皮、内含种子。果实的形态变化非常大,有些果实从表面观察其形态和种子没有什么区别。因此,果实的确定必须与其来源和发育相结合。
一、果实的形成
    (一)果实的形成
    所谓开花结果,是被子植物的花经过传粉和受精后,雌蕊的子房发育成果实胚珠发育成种子过程。
    通常,传粉受精后,花萼和花冠脱落,雄蕊和雌蕊的柱头和花柱枯萎,子房逐渐膨大,最后形成果实。但果实的形成也是有不同方式的。
    仅由子房发育形成的果实称真果。
    除子房外,花的其他部分如花托、花被、花柱、花序轴等也参与形成的果实称为假果。
    有些雌蕊受精后由于胚珠发育受阻,而形成无子果实。
    有的无子果实是由于四倍体和二倍体杂交而产生不孕性的三倍体植株形成的。如无籽西瓜等。
    (二)单性结实
    只经过传粉,未经受精作用而发育成果实的现象称为单性结实。形成的果实称无子果实。无子果实一般无种子或种子无胚。
    自发形成的称自发单性结实,如香蕉、柿、瓜类的一些品种;有的通过人为诱导而形成具有实用价值的无子果实,称诱导单性结实,如柑橘、葡萄、西瓜等。
    (三)果实的成熟
    果实形成后,在生长发育过程中,体积和重量不断增加,最后停止生长,通过一系列生理变化而成熟。由于表皮细胞中叶绿素的分解,胡萝卜素或花青素等的积累,果实由绿色转变为黄绿、黄、红、橙等颜色。有的果实因内部合成醇类、酯类和羧基化合物为主的芳香性物质而散发出香气。同时因原有的单宁、有机酸减少,糖分增多,致使涩、酸味减少,甜味明显增加。另外,细胞间层通过水解酶的作用而水解,使得细胞间结构松散,组织软化。
    不少鲜果采收后还有一段后熟过程,这是指果实离开植株后的成熟现象,是由采收成熟度向食用成熟度过渡的过程。也可以人工进行催熟。
二、果实的组成
    果实是被子植物的繁殖器官,通常由受精后雌蕊的子房发育而成,内含种子。
    被子植物的果实由果皮和种子构成。果皮是成熟的子房壁,除心皮外,还包含其他附属物如花托等。
    果皮由外果皮、中果皮和内果皮三部分组成。有的植物三层果皮结果明显,如核桃、杏、李子等;有的植物果皮较薄,三层界限不明显,如皂荚、牛蒡、豆角等植物的果皮。
    外果皮:果实的最外层。常由一层表皮细胞构成,外被有角质层或蜡被、茸毛、气孔、腺毛;有的具有刺、瘤突、翅等附属物;有的表皮中含有色物质或色素;有的表皮细胞中分布油细胞;有点含石细胞。如具茸毛:桃;具蜡被:李、樱桃;具腺毛:吴茱萸;具色素:花椒;具油细胞:北五味子;具石细胞:木瓜。
    中果皮:果皮的中部,占果皮的大部分。多由薄壁细胞组成,具多数细小维管束。有的含有石细胞、纤维等;有的含有油细胞、油室、油管等。如含有石细胞和纤维:梨、连翘;含纤维:马兜铃;含油细胞:胡椒、花椒;含油室:陈皮;含油管:小茴香、蛇床子。
    内果皮:果皮的最内层,多由一层薄壁细胞组成。有的具有石细胞、多层石细胞组成的内果皮称果核。如具有果核:蔷薇科植物的果核,如桃、李、杏、酶等的核果。

三、果实的类型
    (一)真果和假果
    1,真果
    仅由子房形成的果实称为真果。绝大多数被子植物的果实属于真果类。真果是由一朵花中的雌蕊形成的。
    2,假果
    由子房与花托或花被及花序轴等共同形成的果实称假果。常见的如梨果、瓠果等。假果多由一朵花形成,如子房下位花,苹果、西瓜等;也有些种类是由一个花序发育形成的,如凤梨、无花果、荔枝果等。
    (二)单果和复果、聚花果
    1,单果
    单果是由单心皮或多心皮合生雌蕊所形成的果实,包括真果和假果。一朵花只结一个果实。根据果皮质地的不同,分为肉果和干果两大类。
    ⑴肉果类:成熟时果皮肉质多汁,不开裂。肉果又可分为核果、浆果、柑果、梨果、瓠果。
    ①核果:由单心皮雌蕊、上位子房形成。外果皮薄,中果皮肥厚、肉质,内果皮木质、坚硬,内含一粒种子。典型核果有蔷薇科的桃、杏、李等,桃的外果皮有表皮毛,李的表皮有蜡被。浆果状核果有:三七、人参等。
    ②浆果:单心皮或多心皮合生雌蕊形成。外果皮软、薄,中果皮和内果皮均肉质化,肥厚多浆汁,内含一粒或多粒种子。如:葡萄、枸杞、龙葵、番茄、茄子、辣椒、忍冬等。
    ③柑果:多心皮合生雌蕊、上位子房形成的果实。是一种特殊的浆果。外果皮较厚,革质,内含多数油室,有的种类与中果皮愈合共同构成整个果实的外皮;中果皮较疏松,呈白色海绵状,内具多分枝的维管束,“橘络”;内果皮膜质,分隔称若干瓤瓣,向内生出许多肉质多汁的汁囊,是可食部分。中轴胎座,附生种子。如芸香科柑橘植物特有。如柑、柠檬、桔、橙、柚、佛手等。
    ④梨果:假果的一种。由2——5个合生心皮、下位子房与膨大的花托共同发育而成。花托、花被等形成的果壁与外果皮及中果皮均肉质化,成为风味各异的可食部分。内果皮坚韧,革质或木质,中轴胎座,成为不能吃的“心”。蔷薇科梨亚科植物的果实特征,如山楂、苹果、梨、海棠、山荆子。
    ⑤瓠果:假果的一种。由3心皮合生,是具有侧膜胎座的下位子房与花托一起发育称的果实。花托与外果皮结核形成坚硬较厚的果壁,即果的外皮。中果皮和内果皮肉质,成为可食用部分。侧膜胎座很发达,有多数或大量种子。葫芦科植物特有的果实,如葫芦、栝楼、罗汉果等;有的胎座发达,如西瓜,成为可食用部分。
    ⑵干果类
    干果类成熟时,果皮干燥。开裂或不开裂,又分为裂果和不裂果或闭果。前者果实成熟时自行开裂;后者果实成熟后不开裂或分离成几个部分,但种子仍然包被于果实中。常见的裂果有蓇葖果、荚果、角果(长角果和短角果)、蒴果等;常见闭果有瘦果、颖果、坚果、翅果、分果、双悬果、胞果等。
    裂果的分类:
    ①蓇葖果:由单心皮或离生心皮雌蕊形成的果实。成熟时果皮仅沿背缝线或腹缝线的一侧开裂。
    如单心皮雌蕊:小檗科淫羊藿;二心皮离生雌蕊:杠柳、徐长卿、萝藦、白薇;多心皮离生雌蕊:芍药、八角茴香、玉兰。
    ②荚果:由单心皮雌蕊发育而成的单室多籽干果。成熟时沿背缝线和腹缝线同时开裂(少数种类不开裂,如花生),果皮裂成两片。豆科特有,形态变化较大。不裂类有花生、紫荆、皂荚;肉质念珠状类型有槐;节节断裂但不开裂的类型有含羞草、山蚂蝗;螺旋状荚果,如苜蓿。
    ③角果:由2心皮合生雌蕊发育而成。子房由假隔膜分为二室。成熟后果皮沿两侧腹缝线自下而上开裂,成两片脱落,种子附着于假隔膜且留在果柄上。十字花科植物特有,长角果:萝卜、油菜;短角果:荠菜、独行菜、菘蓝等。
    ④蒴果:由两个或多个合生心皮复雌蕊发育而成。一室或多室,每室有多数种子,有多种开裂方式:
    顶孔开裂,果实顶端裂成多数小孔,散出种子,如罂粟、野罂粟、虞美人、桔梗;
    盖状开裂:果实成熟时横裂为二,上盖脱落,下盖内藏多数细小的种子。如马齿笕、莨菪、车前;
    纵裂:沿心皮纵轴开裂。纵列又分室间开裂、室被开裂、室轴开裂几种情况。室间开裂沿腹缝线开裂,如马兜铃、蓖麻等。室背开裂是沿背缝线开裂,如百合、鸢尾、棉花。室轴开裂是沿背、腹二缝线开裂,子房间隔膜仍与中轴相连,如牵牛、曼陀罗。
    齿裂:果实顶端呈齿状开裂。如王不留行、瞿麦等。
    闭果的分类
    ①瘦果:果皮坚硬,成熟时干燥不开裂,具单粒小型种子,果皮与种皮分离。菊科植物的瘦果由下位子房与萼筒共同形成,称连萼瘦果。瘦果如白头翁、毛茛;连萼瘦果如:蒲公英、牛蒡、向日葵、鬼针草等。
    ②颖果:果皮与种皮愈合,形似瘦果。习称“种子”。禾本科植物特有,如小麦、玉米。
    ③坚果:果皮木质坚硬,1粒种子,外有总苞形成的壳斗附着于基部。如榛子、板栗、橡树、栓皮栎;益母草、薄荷等唇形科植物的坚果形小,无壳斗,称小坚果。
    ④翅果:具有一个或数个翅状附属物的瘦果状干果,或果皮延展成翅,一粒种子。如榆、杜仲、枫、臭椿、白蜡树等。
    ⑤双悬果:两心皮雌蕊发育而成。果实成熟后心皮自中线处分离成各含一粒种子的两个分果,以细柄悬挂在心皮柄上端,心皮柄基部连着果柄。如伞形科植物当归、白芷、前胡、防风、小茴香、蛇床子。
    ⑥胞果:由合生心皮雌蕊上位子房形成。果皮薄膜质,囊状,疏松地包围着数粒种子。果皮与种皮极易分离。如牛膝、鸡冠花、地肤子、灰菜、青葙等。

    2,复果
    复果也称聚合果。一朵花中许多离生单雌蕊发育成小型果实聚生在同一花托上而形成的果实称为聚生果。根据单果类型的不同,聚合果可分为不同的类型。
    ⑴聚合蓇葖果:许多蓇葖果聚生在同一花托上,如乌头、厚朴、八角茴香等。
    ⑵聚合瘦果:许多瘦果聚生于肉质、膨大的花托上,如草莓、蛇莓、蔷薇、金樱子等蔷薇科蔷薇属植物的许多骨质瘦果聚生于凹陷的花托中,特称“蔷薇果”。
    ⑶聚合核果:许多核果聚生于突起的花托上,如悬钩子、覆盆子等。
    ⑷聚合坚果:许多坚果嵌生于膨大、海绵状花托中,如莲。
    ⑸聚合浆果:许多浆果聚生在延长或不延长的花托上,如北五味子、南五味子等。
    3,聚花果
    聚花果是由整个花序发育成的果实。花序中长大的果实互相联合聚在一起或非常接近,成熟时整个脱落。这类“聚花而成”的果实特称聚花果。
    凤梨(菠萝)是由多数不孕的花着生在肥大肉质的花序轴上形成的果实,花序轴肉质多汁,香甜可食。
    桑葚是长见的聚花果,开花后花被变得肥厚多汁,每花苞被一个瘦果。构树的果实也属此类。
    无花果是由隐头花序形成的聚花果,花序轴肉质内陷成囊状,囊的内壁上着生许多小瘦果,肉质化的囊状花序轴是可食部分。

种子
    种子是种子植物特有的繁殖器官,是由胚珠受精后发育而成的,主要功能是繁殖。通常种子和果实在概念上和形态上都有明显的区别,但在实际观察中会发现,很多像坚果、瘦果、颖果等在形态上很难与种子相区别。所以必须根据它们的来源与发育才能做出正确的区分。
一、种子的特征
    (一)种子的形成
    传粉、受精后,受精的卵细胞(合子)发育成胚,受精的极核(初生胚乳核)发育成胚珠,胚珠的珠被发育成种皮。种皮、胚乳、胚共同构成种子。
    种子是发育成熟的胚珠。
    (二)种子的寿命
    种子寿命指种子可能保持发芽能力的年限。通常以达到60%以上发芽率的贮藏时间作为种子寿命的依据。
    种子的寿命长短主要与植物种类有关。例如白芷、北沙参等在普通贮藏条件下一年后就丧失发芽率。在同样的贮藏条件下,青葙子、牛膝等的发芽率可以保持2——3年或更长。许多植物埋藏在土壤中的种子能存活很长时间,如繁缕和车前的种子在土壤中能存活10年左右;马齿笕种子寿命长达20——40年;莲的种子可生存150年以上,甚至可保存更长时间。
    (三)种子的萌芽
    种子的胚从相对静止状态转入生理活跃状态,开始生长,并形成自养生活幼苗的过程,即为种子萌发。
    种子萌发的前提是具有生活能力的成熟的种子。有的在适宜条件下能立即萌发,有的需要经过一定时间的休眠期才能萌发。打破休眠的有物理、化学、生物等措施。
    种子萌发的外界条件主要是充分的水分、适宜的温度、足够的氧气。少数植物种子萌发还受光照有无的影响。
    种子的胚根或胚芽达到一定长度时,即为萌发的标志。胚根可形成根系,胚芽形成茎、叶等器官,整个胚由此发育成幼苗。
二、种子的形状和大小
    种子的形状、大小、色泽、表面纹理等皆随植物种类不同而有很大差异。
    在形状上,有圆形、椭圆形、肾形、卵形、圆锥形、多角形等。
    体积大小相差悬殊。有的硕大或大型,如椰子、槟榔、核桃、莲子、花生等;有的小到不易觉察,如微子目兰科植物的种子,白芨、天麻的种子甚至成粉末状。
    种子表面的颜色更是多种多样。同是豆类种子,绿豆为绿色;白扁豆为白色;赤小豆红紫色;芸豆花色;相思子一端红色,另一端黑色。
    有的表面光滑、有光泽,如紅蓼、北五味子;有的粗糙,如天南星、长春花;有的有皱褶,如乌头、车前;有的有翅,如马兜铃的种子。有的有其他附属物,如杠柳、萝藦种子的顶端具毛;有的密生瘤刺状突起,如太子参。
    种子特征的描述也是植物分类的依据之一。
三、种子的组成
    种子由种皮、胚、胚乳三部分组成,有的种子还有外胚乳。
    (一)种皮
    种皮由胚珠的珠被发育而成。
    有的种皮外有假种皮,是由株柄或胎座部分的组织延伸而成;有的为肉质,如龙眼、荔枝、卫矛、苦瓜等;有的呈菲薄的膜质,如姜科植物砂仁、豆蔻等。
    种皮上常有种脐、种孔、种脊、合点、种阜等部分。
    种脐:种子成熟后从种柄或胎座上脱落留下的痕迹,圆或椭圆形。
    种孔:由胚珠的珠孔发育形成。萌发的种子吸水和胚根伸出的部位。
    种脊:源于胚珠的珠脊。是种脐到合点之间的隆起线,内含维管束;倒生胚珠的种子种脊较长;弯生或横生胚珠的种子种脊较短;直生胚珠种子无种脊。
    合点:源于胚珠的合点,是种皮上维管束汇合之处。
    种阜:珠孔处一个由外珠被扩展而形成的海绵状突起物,可帮助萌发的种子吸收水分,如巴豆、蓖麻的种子。
    (二)胚
    卵细胞受精后发育形成胚。胚是植物体的雏形,由胚根、胚轴、胚芽和子叶四部分组成。
    1,胚根:正对种孔,发育成植物体的主根。
    2,胚轴(胚茎):连接胚根和胚芽的部分,发育成连接植物体根与茎的部分。
    3,胚芽:种子萌发、生长后发育成植物体的主茎和叶。
    4,子叶:子叶是胚吸收和贮藏养料的部位。种子萌发出土后变成绿色,可进行光合作用(裸子植物的种子中有多枚子叶)。
    根据种子的胚中含有子叶的数目可分单子叶植物和双子叶植物。
    ⑴单子叶植物:种子的胚中有一枚子叶。
    ⑵双子叶植物:种子的胚中有两枚子叶。
    孤雌生殖的胚由未受精的卵细胞形成,禾本科早熟禾属以及菊科蒲公英属、飞蓬属等植物都有这种现象。
    无配子生殖的胚由胚囊中的助细胞或反足细胞形成。
    无孢子生殖的胚由珠心细胞形成。
    孤雌生殖、无配子生殖、无孢子生殖是无融合生殖的三种方式。
    (三)胚乳
    极核细胞受精后发育形成胚乳。胚乳是贮藏营养物质的组织,常位于胚的周围,少数植物的种子在发育过程中,胚囊外面的珠心或珠被未完全吸收,而包围在胚乳和胚的外部,特称外胚乳,如棕榈科的槟榔、胡椒科的胡椒、肉豆蔻科的肉豆蔻等。
    藜科的甜菜、苋科苋属植物、石竹科石竹属植物的成熟种子中只有外胚乳;而姜、胡椒等的成熟种子中同时存在胚乳与外胚乳。
四、种子的类型
   被子植物的种子一般根据胚乳的有无,分为两种类型。
    (一)有胚乳种子:种子中有发达的胚乳。胚相对较小,子叶薄,如小麦、水稻、蓼科大黄、大戟科蓖麻。

    (二)无胚乳种子:只能各自中胚乳的养分在胚发育过程中被胚吸收,并贮藏在子叶中,胚乳缺失或仅残留一薄层,子叶较肥厚。大多数植物的种子属于此类,如核桃、杏仁、菜豆、蚕豆、大豆、花生、南瓜子、西瓜子、向日葵。

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