作物种子学

把种子分为五大类： （一）包括果实及其外部附属物（芒、颖、苞叶、宿萼） （二）包括果实全部 （三）包括种子及果皮一部分（内果皮） （四）包括种子的全部 （五）包括种子的主要部分（外种皮脱去）
第二章 种子的形成、发育和成熟
生产出多而优的作物种子，是一切种子工作的基础。 了解种子生长长发育的规律，为其创造良好的生长环境， 是种子生产的保证。
（二）种被上的构造
真种子由胚珠发育而成，种皮上常留有胚珠时 期的遗迹；果实种子由子房发育而成，果皮上也多 留有子房的遗迹，而假果的果皮外还常附有宿存的 花被。不同植物不同品种间这些遗迹在着生部位、 大小、颜色、形状等方面有明显差异，是进一步鉴 别种子的重要依据。 种皮上有哪些构造？ 一般可看到：
1、种脐（hilum）——种子从 种柄上脱落时留下的 疤痕，或说是种子附 着在胎座上的部位 所有种子均有种脐，尤以豆类最明显。 种脐的形状、颜色、凹凸因植物种类、品 种而不同。 有些种子脱落时种柄的残片附着在脐 上，称为脐褥或脐冠，如蚕豆、扁豆。 2、发芽口（micropyle）——
多用于清选分级；另一种是千粒重，用于表示种子 质量并计算播种量。
不同植物的种子大小差异极悬殊，既使同一作物不同品 种种子大小差异也很大（附表1），且易受环境条件影响。
表 1-1 主要作物种子的大小 作物 水稻 小麦 玉米 大麦 稷 大豆 花生 蓖麻 烟草 番茄 种子大小(mm/粒) 长 宽(Ф ) 厚 5.0~11.0 2.5~3.5 1.5~2.5 4.0~8.0 1.8~4.0 1.6~3.6 6.0~17.0 5.0~11.0 2.7~5.8 7.0~14.6 2.0~4.2 1.2~3.6 2.6~3.5 1.5~2.0 1.4~1.7 6.0~9.0 4.0~8.0 3.0~6.5 10.0~20.0 7.5~13.0 9.0~12.0 6.0~7.0 4.5~5.5 0.66~0.96 0.45~0.74 0.35~0.45 4.0~5.0 3.0~4.0 0.8~1.1 千粒重 (g) 15~43 15~88 50~1000 20~55 3~8 130~220 500~900 100~700 0.05~0.20 2.5~4.0
卵、扁卵、盾、螺旋等形。
• 颜色——种子因存在不同的色素而呈现各种颜色。不同种子
色素存在部位不同，有存在颖壳、果皮、种皮、糊 粉层、胚乳、子叶等部位。 作物不同，种子颜色不同；同一作物不同品种，种子颜色不同；不同成熟度、 不同生态区，种子颜色也不同。
• 大小——种子大小的表示方法有两种，一种是长、宽、厚，
情况，又分
囊（多数） 假多胚——多胚产生于同
一珠
裂生多胚（合子、原胚、胚柄裂生），为有
性 真多胚的
于裸 子植物 助细胞、反足细胞 性（２n） 胚 有
来源
胚，多见
无性（１n）
珠心 、珠被细胞 胚） 胚（不定胚，为无性
同一珠心形成多个胚囊
假多胚产生则可能由于 珠心融合 胚囊裂生
２.无胚现象——种子外形似乎正常但内部无胚的
胚为无限生长 胚乳迟早被 胚乳为有限生 胚所消耗
３. 种被的发育：
（被受精所刺激 ）珠被 若胚珠有1层珠被，只发育成 种皮 1层种 ２层种 真
皮
若胚珠有2层珠被，可能发育成 皮 子房壁 种子 1层种皮 果实种子 果皮 脱离种子
不脱离种子
多数种皮和干果的果皮发育到中后期，
原生质体消失
成为死细胞 ——皮 韧、色深
胚 本 部
种 胚
胚芽——位于胚轴上端，由生长点+真叶或仅由生长点构成， 为茎叶的原始体；禾本科有胚芽鞘。 胚轴——又称胚茎，为胚芽、胚根的连接部分，位于子叶 以下，又称下胚轴；其在萌发时伸长程度，决定 子叶出土与否。 胚根——位于胚轴下端，萌发后长成植株的地下部分。多 数种子仅1条胚根，禾本科胚根外有胚根鞘, 还有 2-3条次生胚根， 单子叶 双子叶 多子叶 叶脉。子叶的数目、功能因植物而不同
种子植物种类繁多，所产生种子的形态、构造 各异。掌握种子形态构造的差异，是进行种子鉴别、 纯度检测、清选分级、加工包装、安全贮藏的基础。
一、种子的外部形态
种子外部形态包括外形及种被上的构造。 （一） 种子外形——植物种子外形千姿百态。外 形 由形状、颜色、大小三方面性状构成。 • 形状——有圆（球）、椭圆、肾、纺锤、三棱、
双子叶 形胚 球胚
（荠菜）
心形胚
鱼雷形胚
拐杖
U形胚 单子叶 成熟胚
（玉米）
大头捧——四分体 参与形成子叶的数目和相对位置不同：
2. 胚乳的发育——
胚乳的发育是从初生胚乳核开始的（内胚乳） 初生胚乳核无休眠期，一般先于合子分裂，因而胚 乳的发育早于胚的发育。胚乳的发育过程因发育方 式而不同。
二、种子的内部结构
种子的内部结构具有共同性，均由种被、种胚和胚乳三大部分构成。 1. 种被：是种子外表的保护组织。果实种子的种被包 括果皮(pericarp)和种皮(seed coat)，真种子的种被
仅包括种皮。
干种子的种被绝大多数由胞壁加厚的死细胞 构成。 种被结构的致密程度、厚薄、强度等对种子的干 燥、加 工、休眠、寿命、发芽等有影响。 2. 种胚(embryo):通常是由受精卵即合子发育而成的幼小植 物体，是种子中最重要的部分。
作物种子学
(Crop seed science)
主讲 高荣岐 系 农学院 种子科学与工程 联系电话：8242458 8242933
前奏 ——
植物种子的 多样性
火 龙 果
槟 榔
椰 子 树
荔 枝 树
鸡 蛋 果
胡椒种子（果实）
曼佗罗
菩 提 树
彩色蓖麻
石 河 子 街 道 边 的 苹 果 树
胞壁中积累大量纤维素、木质素、色素 （艳） 表皮细胞突起、伸长
种毛（棉）或茸毛（小麦
二、种子发育过程中的异常现象
绝大多数胚珠
受精、发育
正常种子
少数胚珠
象）：
不正常途径
异常种子（异常现
1、多胚现象——１粒种子中有２个或２个以上
胚的现象
据多胚产生的
（１９１７年首次在柑桔中发现）
真多胚——多胚产生于同
一胚
子叶——为种胚的幼叶，常较真叶厚且大，有的有
胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而不同。一般把胚分为六 种类型（图 2-17 ）:
（1）直立型；（2）弯曲型；（3）螺旋型； （4）环状型；（5）折叠型；（6）偏在型。
3. 胚乳：是有胚乳种子的贮藏组织
内胚乳(endosperm, 3n ）——由受精极核发育而成 胚乳又分 外胚乳(perisperm, 2n)——由珠心细胞发育而成常见 裸子植物的胚乳(1n)——由雌配子体发育而成 绝大多数被子植物的胚乳为内胚乳，少数植物如甜菜、菠菜 的胚乳为外胚乳。
三、种子的植物学分类
种子分类方法很多，可根据需要选择不同方法。常用的有两种： 1. 根据胚乳有无分类——依据种子中胚乳的有无和多少 分为： （1）有胚乳种子——具较发达的胚乳的种子
若依子叶数目，又可分
单子叶有胚乳种子——禾本、姜、百合科 等 双子叶有胚乳种子——大戟、蓼、茄、伞、 藜等科 内胚乳发达种子——绝大多数作物种子
完 整细胞核、大量糊粉粒 ——糊
粉层
（aleurone layer）
禾本科的胚乳
内层细胞，壁薄体大，积累大量淀粉 粒、
蛋白质，原生质体破碎或消失
——淀粉层 （死细胞）
椰子的 乳 胚乳
——核型发育成 大量游离核
粘附于胚囊腔
细胞胚
（固体椰肉）
（液体）
椰乳）
保持游离核状态（液体
无胚乳种子 生长发育中消 被子植物的胚乳和胚同属双受 失 精产物，但最终命运不同 长 有胚乳种子 生长发育中保 存
• 一般果实种子果皮上常见的构造有：
果脐、发芽口、茸毛、花柱遗迹（残物） 果脐有的裸露，如小麦、高粱，有的外附果 柄，如玉米；发芽口多数为果皮所掩。果脐、发 芽口的位置亦由子房内胚珠的类型所决定，与真 种子相同。 外果皮上茸毛的长短、疏密，花柱遗迹的凹 凸和明显程度，因作物品种而异，可作为种子鉴 别的依据。 另有一些果实种子外面或附有花萼、或内外 颖、护颖，其形状、颜色亦可作为品种鉴别的依 据。
核型
细胞胚乳
核分裂
几个～几千个
游离核
细胞化
（nuclear type）
胚乳发
育方式
瓣花群 ）
细胞型
自始至终为细胞分裂，无游离核时期
（合 合点室——退
（cellular type） 沼生目型
—— 第１次为细
化消失
（helobial type）
按核型发育
胞分裂
珠孔室—
最外１～几层细胞、壁厚体小、内含
一、种子形成、发育的一般过程
胚珠 子 卵细胞+1个精子 极核（2个)+1个精子 珠被（被受精所刺激） 合子 初生胚乳核 胚 胚乳 种皮
种
1. 胚的发育——胚的发育从合子开始，经历
合子休眠期 (形成-分裂）
合子
不对称分裂
2细胞原胚
基 细 胞 顶 细 胞
原胚发育期 (2细胞 -球胚）
胚器官分化期 (子叶原基分化-幼胚）
黄金树
银 杏 种 子
茶的果实、种子
山 黧 豆 小 冠 花
猪 屎 豆
决明
苍耳
紫茎泽兰 矢车菊 飞 机 草 毛莲菜
矢车菊
腺巴豆
倒地铃
泽漆
猫眼草
感触:
•多样、 美丽、 广用、 有趣！
• I know I don’t know I wish to know ! to study to research
三类胚乳在外观、功能上无明显区别，属于同功不同源。胚乳的位置、组织的质地、 细胞的结构和所含物质种类因植物种类有很大差异，同一植物不同品种也不尽相同：