果实和种子的发育

1第九章果实和种子的发育与结构•种子的发育与结构•果实的发育、结构和传播•被子植物的生活史2双受精后，合子发育成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮。大多数植物的珠心、助细胞和反足细胞则被吸收而消失，整个胚珠发育成种子。3第一节种子的发育与结构一、胚乳的发育（一）胚乳的发育方式及其特征被子植物的胚乳由三倍体的受精极核发育形成。极核受精后不经过休眠即发育。一般有3种发育类型。1.核型胚乳2.细胞型胚乳3.沼生目型胚乳41.核型胚乳5受精极核（初生胚乳核）（核裂）（多有丝少无丝）游离核期质裂，壁成胚乳细胞62.细胞型胚乳受精极核核分裂后，均形成细胞壁。胚乳自始至终是细胞形式，不出现游离核，整个胚乳为多细胞结构。73.沼生目型胚乳胚囊一次分裂形成斜的隔膜珠孔室（大）合点室（小）游离核胚乳细胞不分裂，或少数几次分裂始终游离核核型和细胞型的中间类型。仅见于单子叶植物沼生目。8二、胚的发育与结构受精后合子产生纤维素壁，经一段时间休眠后才开始萌发，因而胚的发育比胚乳晚。合子进行分裂，经过原胚时期、器官分化时期而成为成熟的胚。合子首先进行横分裂，形成两个细胞。靠近珠孔端的称为基细胞，远离珠孔的称为顶细胞。顶细胞进行多次分裂形成胚体，基细胞主要参与胚柄的形成。9（一）双子叶植物胚的发育（荠菜胚的发育）10荠菜胚的发育11合子一次横分裂顶细胞基细胞胚柄胚根原心形胚胚根鱼雷形胚成熟胚（部分）胚轴胚芽子叶各个方向分裂横裂多细胞球形原胚12（二）单子叶植物胚的发育从合子至原胚的发育过程与双子叶的相似，以后只发育出一片子叶。小麦、水稻等禾本科植物的胚比较特殊。小麦合子的第一次分裂常是倾斜的横分裂，形成二细胞原胚。二细胞原胚经过多次分裂形成梨形胚。在梨形胚上部的一侧出现凹沟。凹沟以上部分将来发育成盾片的大部分和胚芽鞘的大部分。凹沟下面（梨形胚的中部）发育成胚芽鞘的下部以及胚芽、胚轴、胚根、根冠、胚根鞘和外胚叶。凹沟的基部主要形成盾片的下部和胚柄。1314受精卵（横裂，斜向）顶细胞基细胞（斜裂，一次）（斜裂，一次）2细胞上1细胞下1细胞4细胞原胚棒状胚体胚（单子叶）胚柄消失15（三）无融合生殖和多胚现象有些植物不经过精卵融合而直接发育成胚的现象称为无融合生殖。无融合生殖可以是卵细胞直接发育成胚，这称为孤雌生殖；或是由助细胞、反足细胞、极核等非生殖性细胞发育成胚，称为无配子生殖；或是由珠心、珠被细胞直接发育成胚，称为无孢子生殖。一般情况下，被子植物受精后只能形成1个胚，但有的植物种子里往往有2个或更多的胚存在，这一情况称为多胚现象。16三、种皮的发育与结构种皮由珠被发育形成。在胚和胚乳发育的同时进行。胚珠的珠柄发育成为种柄，珠孔成为种孔。171、几种发育情况（1）一层珠被→一层种皮（向日葵，胡桃）（2）二层珠被→二层种皮（油菜，蓖麻）（3）二层珠被→一层种皮外发育（大豆，蚕豆）内发育（小麦，水稻）2、一般结构特点（1）外种皮：一般厚而坚硬（由木质或角质的厚壁细胞构成），常具光泽花纹及附属物。（2）内种皮一般薄而软。18棉花纤维的发育过程A.角质层B.长柱状厚壁细胞呈栅栏状排列C.骨形厚壁细胞D.薄壁细胞19（3）假种皮包被在种皮外常为肉质的结构，由珠柄或胎座发育而成，如卫矛，丝棉木、荔枝、龙眼等。20受精胚珠受精卵受精的中央细胞珠心珠被胚胚乳少数植物外胚乳多数植物吸收解体种皮种子种子的形成21第二节果实的发育、结构和传播受精之后，花的各部分发生了不同的变化：花萼脱落或随果实增大而宿存；花冠、雄蕊、雌蕊的柱头和花柱也凋谢；子房壁发育为果皮；胚珠发育成为种子。果皮和其中的种子共同组成果实。22（一）果实的类型按发育来源分：真果：单纯由子房发育而成的果实。真果的外面为果皮，内含种子。假果：非心皮组织也与子房一起共同参与果实的形成和发育。例如，苹果、梨的果实食用部分主要是由花筒（托杯）发育而成，由子房发育来的中央核心部分所占比例很少；瓜类的果实也属假果。23（二）果实的结构组成果实的组织，称为果皮。通常果皮可分3层：外果皮：一般较薄，常有气孔、角质、表皮毛等附属物。中果皮：在结构上变化很大。有的成为可食部分，如桃、杏、李。有的成熟时为膜质或革质，如豌豆、蚕豆等。内果皮：变化也较大。有的全由石细胞构成，成为坚硬的果核，如桃、李等。有的分化为肉质的汁囊，如柑橘。24真果：果皮由子房壁发育而来。25假果：除了子房以外，花托、花被甚至是整个花序参与发育而成的果实。如梨、苹果等。26按雌蕊类型分：1单果：由一朵花中的一个单雌蕊或复雌蕊参与形成果实。分为肉质果和干果两类。2聚合果：由一朵花中的许多离生单雌蕊聚集生长在花托上，并与花托共同发育成的果实3聚花果：又称复果，由整个花序发育成的果实271单果simplefruit1)干果(dryfruit)干果(dryfruit)成熟时果皮干燥，根据果皮开裂与否，可分为裂果和闭果。（1）裂果(dehiscentfruit)。果实成熟后果皮开裂，依心皮数目和开裂方式不同，分为下列几种：①蓇葖果(follicle)。由单雌蕊发育而成，成熟时沿背缝线或腹缝线一边开裂。芍药聚合果中的每一小果是蓇葖果。28马利筋(Asclepiascurassavica)假苹婆Sterculialanceolata2930②荚果(legume)。由单雌蕊发育而成，成熟后果皮沿背缝线和腹缝线两边开裂。31③角果由两个心皮的复雌蕊发育而成，果实中央有一片由侧膜胎座向内延伸形成的假隔膜，成熟时果皮由下而上两边开裂。32④蒴果(capsule)。由两个或两个以上心皮的复雌蕊形成，成熟时以多种方式开裂。背裂(loculicidaldehiscence)。果瓣沿心皮背缝线开裂。腹裂(septicidaldehiscence)。果瓣沿腹缝线开裂。背腹裂(septifragaldehiscence)。果瓣沿背缝线和腹缝线同时开裂。齿裂(teethdehiscence)。果实成熟时顶端呈齿状裂开。孔裂(porousdehiscence)。果实成热时，果瓣上部出现许多小孔，种子通过小孔向外散出。盖裂(pyxis)。果实成熟时上部成盖状开裂，也叫周裂(circumscilliledehiscence)。3334（2）闭果(achenocarp)。果实成熟后，果皮不开裂，又分下列几种：①瘦果(achene)。由单雌蕊或2～3个心皮合生的复雌蕊而仅具一室的子房发育而成，内含一粒种子，果皮与种皮分离。35②颖果(caryopsis)。与瘦果相似，也是一室，内含一粒种子，但果皮与种皮愈合，因此常将果实误认为是种子。如禾本科植物。36③坚果(nut)。果皮坚硬，一室，内含一粒种子，果皮与种皮分离，有些植物的坚果包藏于总苞内。如板栗、榛子等。37④翅果(samara)。果皮沿一侧、两侧或周围延伸成翅状，以适应风力传播。除翅的部分以外，其他部分实际上与坚果或瘦果相似，如臭椿、榆等。38⑤分果(schizocarp)。复雌蕊子房发育而成，成熟后各心皮分离，形成分离的小果，但小果的果皮不开裂。如蜀葵。39⑥双悬果(cremocarp)。由两心皮的雌蕊发育而成的果实，成熟后心皮分离成两瓣，并且悬挂在中央果柄的上端，种子仍包在心皮中。如窃衣(Torilisjaponica)、柴胡等伞形科植物。40(7)胞果(utricle)。亦称囊果，是由合生心皮形成的一类果实，具一枚种子，成熟时干燥而不开裂，果皮薄疏松地包围种子，极易与种子分离，如藜、菠菜等。412肉质果(ficshyfruit)肉质果(ficshyfruit)是指果实成熟时，果皮或其他组成部分，肉质多汁，常见的有：1.浆果(berry)。由复雌蕊发育而成，外果皮薄，中果皮、内果皮均为肉质，或有时内果皮的细胞分成汁液状。42②柑果(hesperidium)。由多心皮复雌蕊发育而成，外果皮和中果皮无明显分界，或中果皮较疏松并有很多维管束，内果皮形成若干室，向内生有许多肉质的表皮毛，内果皮是主要的食用部分。如柑桔、柚(Citrusgrandis)等。外果皮中果皮内果皮43③核果(drupe)。由单雌蕊或复雌蕊发育而成，外果皮薄，中果皮肉质，内果皮形成坚硬的壳，通常包围一粒种子形成坚硬的核，如桃、枣等。44④梨果(pome)。由下位子房的复雌蕊形成，花托强烈增大和肉质化并与果皮愈合，外果皮、中果皮肉质化而无明显界线，内果皮革质。如梨、苹果等。45⑤瓠果(pepo)。由下位子房的复雌蕊形成，花托与果皮愈合，无明显的外、中、内果皮之分，果皮和胎座肉质化，如西瓜、黄瓜等葫芦科植物。46474849二、单性结实和无籽果实不经受精作用而形成果实的现象称为单性结实。单性结实由于胚珠没有受精而不能发育形成种子，因此形成的是无籽果实。类型：1.刺激单性结实：子房必须经过一定的刺激才能形成无籽果实。如马铃薯的花粉刺激番茄或苹果。2.营养单性结实：子房不经传粉或其他任何刺激，自发形成无籽果实。如香蕉、柑橘等。5051三、果实与种子的传播在长期自然选择过程中，植物的果实和种子形成了适应不同传播媒介的多种形态特征，以利于果实和种子的散布，扩大后代植株生长的范围，使种族繁衍昌盛。果实和种子的散布，主要依靠风力、水力、动物和人类的携带，以及通过果实本身的力量。52风力传播这些植物的果实和种子一般都具有体积小、质地轻、有翅或毛等附属物的特点。5354酸浆55水力传播水生植物或沼泽植物的果实和种子多借水力传播。56借助人类和动物的活动传播苍耳57鬼针草58果实的自身弹力传播5960从种子萌发形成幼苗，经过营养生长，然后开花、传粉、受精、结实并产生新一代种子的全部历程，称为被子植物的生活史或生活周期。被子植物的生活史包括两个基本阶段，即二倍体（2N）阶段和单倍体（N）阶段。两个阶段的转折点是双受精和减数分裂。第三节被子植物的生活史61二倍体阶段（无性世代）：从双受精形成的合子开始，至形成胚囊母细胞和花粉母细胞止，植物体细胞染色体数为2N。单倍体阶段（有性世代）：从胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂分别形成单核胚囊（大孢子）和单核花粉粒（小孢子）开始，至形成7细胞胚囊（雌配子体）和含3个细胞的成熟花粉粒或花粉管（雄配子体）止，这个阶段细胞的染色体数目为N。62世代交替：被子植物生活史中，二倍体的孢子阶段（无性世代）和单倍体的配子体阶段（有性世代）有规律地交替出现的现象，称为世代交替。被子植物的无性世代占优势，占生活史的大部分时间，有性世代只占生活史的极短时期，且植物体（配子体）简单，不能独立生活而依附在孢子体上。63被子植物的生活史6465