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1、LOGO第九章 种子的发育、果实的形成和果皮的结构Company Logo第九章第九章 种子的发育、果实的形成和果皮的结构种子的发育、果实的形成和果皮的结构第一节第一节 种子的发育种子的发育第二节第二节 果实的形成与果皮的结构果实的形成与果皮的结构*第三节第三节 果实和种子的传播果实和种子的传播u本章重点：胚的发育过程，果实的形成，果本章重点：胚的发育过程，果实的形成，果皮的结构皮的结构第一节第一节 种子的发育种子的发育u生活史（生活史（life cycle）：）：从种子萌发形成幼苗，从种子萌发形成幼苗，经过营养生长到生殖生经过营养生长到生殖生长，完成开花传粉受精长，完成开花传粉受精后形成果实
2、和种子的过后形成果实和种子的过程，称为被子植物的生程，称为被子植物的生活史。活史。u双受精后，胚珠发育成双受精后，胚珠发育成种子，子房壁（有时其种子，子房壁（有时其他部分也参与）发育成他部分也参与）发育成果皮。果皮。一、胚的发育一、胚的发育1. 双子叶植物胚的发育双子叶植物胚的发育u合子分裂合子分裂基细胞和顶细胞基细胞和顶细胞u基细胞分裂数次形成胚柄；基细胞分裂数次形成胚柄；u顶细胞分裂成顶细胞分裂成2细胞细胞4细胞细胞（四分体）（四分体）8细胞（八分体）细胞（八分体）球形胚球形胚一、胚的发育一、胚的发育u球形胚顶端分化出子叶；下方靠胚球形胚顶端分化出子叶；下方靠胚柄和胚柄顶端细胞分化出胚根柄
3、和胚柄顶端细胞分化出胚根（心形胚）；（心形胚）；u胚轴和子叶弯曲成马蹄形，胚芽、胚轴和子叶弯曲成马蹄形，胚芽、胚轴、胚根形成（鱼雷胚）；胚轴、胚根形成（鱼雷胚）；u完整胚体形成，胚柄退化消失。完整胚体形成，胚柄退化消失。一、胚的发育一、胚的发育2. 单子叶植物胚的发育（以小麦为例）单子叶植物胚的发育（以小麦为例）二、胚乳的发育二、胚乳的发育u胚乳是被子植物种子贮藏营养的组织，由胚乳是被子植物种子贮藏营养的组织，由2个极核受精个极核受精后发育而成（三倍体）。受精后不经休眠即开始分裂。后发育而成（三倍体）。受精后不经休眠即开始分裂。u核型（最普遍），细胞型和沼生目型三种类型。核型（最普遍），细胞型
4、和沼生目型三种类型。n核型胚乳的发育，受精极核自第 一次分裂之后的一段时间内，只 有核分裂，不形成新的细胞壁， 产生很多游离核。这个过程以有 丝分裂为主，同时有无丝分裂。 核分裂进行到一定阶段之后，在 游离核间形成细胞壁，形成胚乳 细胞（部分植物仍保留游离核）。n细胞型胚乳的发育，始终伴随 着胞质分离和细胞壁的形成， 不出现游离核。n沼生目型介于二者之间二、胚乳的发育二、胚乳的发育u胚乳含有父母本双方的遗传物质，为胚体发育提供养料，胚乳含有父母本双方的遗传物质，为胚体发育提供养料，使得子代的变异性更大，生活力和适应性更强。使得子代的变异性更大，生活力和适应性更强。u部分双子叶植物，在胚的形成过
5、程中，养料被胚吸收并部分双子叶植物，在胚的形成过程中，养料被胚吸收并贮存在子叶中，种子成熟时已无胚乳存在，如大豆。贮存在子叶中，种子成熟时已无胚乳存在，如大豆。u珠心组织在胚发育过程中一般被破坏吸收。在少数种子珠心组织在胚发育过程中一般被破坏吸收。在少数种子中仍保留形成外胚乳。中仍保留形成外胚乳。u兰科等植物，种子发育过程中受精极核消失，未发育成兰科等植物，种子发育过程中受精极核消失，未发育成胚乳，种子中也没有胚乳结构。胚乳，种子中也没有胚乳结构。三、种皮发育及结构三、种皮发育及结构u种皮由珠被发育而来。单层珠被一般发育成单层种皮；种皮由珠被发育而来。单层珠被一般发育成单层种皮；双层珠被可以发
6、育成单层或双层种皮。双层珠被可以发育成单层或双层种皮。u种皮多干燥，但也有肉质多汁的，如石榴。种皮多干燥，但也有肉质多汁的，如石榴。u种皮发育过程（以蚕豆为例）：种皮发育过程（以蚕豆为例）：n内珠被为胚吸收n外珠被分化为3层组织：外层是栅栏状 的厚壁细胞，中层是“工”字形的厚壁细 胞层，内层是未分化的多层薄壁细胞层u小麦：外珠被退化，内珠被在发小麦：外珠被退化，内珠被在发 育成熟时亦退化，保护种子的主育成熟时亦退化，保护种子的主 要是果皮。要是果皮。四、无融合生殖和多胚现象四、无融合生殖和多胚现象u无融合生殖（无融合生殖（apomixis）：不经过雌雄配子的融合，）：不经过雌雄配子的融合，直接
7、发育成胚。直接发育成胚。1. 单倍体无融合生殖单倍体无融合生殖产生单倍体胚产生单倍体胚n卵细胞不经受精直接发育成胚孤雌生殖n助细胞、反足细胞等非生殖性细胞发育成胚无配子生殖2. 二倍体无融合生殖二倍体无融合生殖产生二倍体胚产生二倍体胚n胚囊由减数分裂不正常后形成的二倍体细胞产生，未受精的卵即为二倍体二倍体孢子生殖n胚珠体细胞形成胚囊无孢子生殖四、无融合生殖和多胚现象四、无融合生殖和多胚现象3. 不定胚和多胚现象：不定胚和多胚现象： 种子中有种子中有2个或更多胚存在，称为多胚现象。可以是无个或更多胚存在，称为多胚现象。可以是无配子或珠心和珠被等组织无孢子生殖的结果，也可以是配子或珠心和珠被等组织
8、无孢子生殖的结果，也可以是1个受精卵分裂成几个胚，或个受精卵分裂成几个胚，或1个胚珠中发生多个胚囊的缘个胚珠中发生多个胚囊的缘故。（图为柑橘属无孢子生殖形成的多胚现象）故。（图为柑橘属无孢子生殖形成的多胚现象）五、胚状体和人工种子五、胚状体和人工种子1. 胚状体（胚状体（embryoid）u概念：在植物体中由二倍体的体细胞（非合子）直接发概念：在植物体中由二倍体的体细胞（非合子）直接发育形成类似胚的结构育形成类似胚的结构u在离体组织培养中较为常见，可应用于快速繁殖、人工在离体组织培养中较为常见，可应用于快速繁殖、人工种子等领域种子等领域五、胚状体和人工种子五、胚状体和人工种子u胚状体形成过程胚
9、状体形成过程Fig 1 Coffea canephora（中粒咖啡）（中粒咖啡） somatic embryogenesis induction. 1-1 Leaf explant with any in vitro response, 1-2 explant produced micro calli without somatic embryogenesis, 1-3 explant produced primary somatic embryos, and 1-4 secondary somatic embryogenesis formed from primary embryos五、胚状
10、体和人工种子五、胚状体和人工种子2. 人工种子的概念人工种子的概念u人工种子（狭义）：又称合成种子或人造种子等，是指人工种子（狭义）：又称合成种子或人造种子等，是指用营养物质制作而成的人工种皮包裹在组织培养产生的用营养物质制作而成的人工种皮包裹在组织培养产生的胚状体上，形成的类似天然种子的结构，可以进行播种胚状体上，形成的类似天然种子的结构，可以进行播种繁殖。繁殖。五、胚状体和人工种子五、胚状体和人工种子u人工种子的构造：人工种子的构造：（1）最外层）最外层人工种皮：藻酸钙层或高分子化合物层，为人造化合人工种皮：藻酸钙层或高分子化合物层，为人造化合物，具备类似天然种皮的透水透气性质，又容易固定
11、成型。物，具备类似天然种皮的透水透气性质，又容易固定成型。（2）中间）中间人工胚乳：人工胚乳： 维持胚状体生命里和保证其发育所需的营养成分和某些植物激素。维持胚状体生命里和保证其发育所需的营养成分和某些植物激素。（3）最里面）最里面胚状体，相当于天然种子的胚胚状体，相当于天然种子的胚u人工种子无种脐、种孔等结构。胚状体在其中的位置随机。人工种子无种脐、种孔等结构。胚状体在其中的位置随机。u人工种子的胚与天然种子的类人工种子的胚与天然种子的类 似。种皮所采用的合成材料要满似。种皮所采用的合成材料要满 足一定要求：保护和萌发；有强足一定要求：保护和萌发；有强 度，可降解，适用于耕作工具等度，可降解
12、，适用于耕作工具等人工种子结构示意图五、胚状体和人工种子五、胚状体和人工种子u人工种子的优点人工种子的优点（1）使生产不受外界自然条件影响和制约，大规模工业化）使生产不受外界自然条件影响和制约，大规模工业化生产，节约土地、种源等生产，节约土地、种源等（2）固定杂种优势，使）固定杂种优势，使F1杂交种可多代利用，使优良的单杂交种可多代利用，使优良的单株能快速繁殖成无性系品种，从而大大缩短育种年限。株能快速繁殖成无性系品种，从而大大缩短育种年限。 （3）在人工种子的包裹材料里加入各种生长调节物质、菌）在人工种子的包裹材料里加入各种生长调节物质、菌 肥、农药等，可人为地影响控制作物生长发育和抗性。肥
13、、农药等，可人为地影响控制作物生长发育和抗性。 第二节第二节 果实的形成及果皮的结构果实的形成及果皮的结构u被子植物受精作用完成后，胚珠发育成种子，子房发育被子植物受精作用完成后，胚珠发育成种子，子房发育成果实（有时花的其他部分或花以外的结构共同发育为成果实（有时花的其他部分或花以外的结构共同发育为果实的一部分）。果实的一部分）。u裸子植物无子房包被胚珠，种子裸露；被子植物胚珠包裸子植物无子房包被胚珠，种子裸露；被子植物胚珠包被在子房内，种子有果皮包被。这是裸子植物和被子植被在子房内，种子有果皮包被。这是裸子植物和被子植物的重要区别之一。果实的出现有助于保护种子度过不物的重要区别之一。果实的出
14、现有助于保护种子度过不良环境，同时可以贮藏营养和辅助种子散布。良环境，同时可以贮藏营养和辅助种子散布。一、果实的形成和发育一、果实的形成和发育u花在受精之后，各部分发生显著变化。花萼、花冠一般花在受精之后，各部分发生显著变化。花萼、花冠一般脱落，雄蕊、雌蕊的柱头和花柱也凋谢。子房或其他与脱落，雄蕊、雌蕊的柱头和花柱也凋谢。子房或其他与之相连的部分发育成果实。之相连的部分发育成果实。u果实形成一般与受精作用密切联系。但在某些自然或人果实形成一般与受精作用密切联系。但在某些自然或人工控制的条件下，不经受精也可结出无种子的果实。工控制的条件下，不经受精也可结出无种子的果实。u果实的性质和结构与心皮的
15、结构，以及受精后心皮及其果实的性质和结构与心皮的结构，以及受精后心皮及其相连部分的发育情况关系密切。相连部分的发育情况关系密切。二、真果和假果的含义及其结构二、真果和假果的含义及其结构1. 真果（真果（true fruit）的含义及其结构：果实纯粹由整个子）的含义及其结构：果实纯粹由整个子房发育而成的，称为真果。房发育而成的，称为真果。u子房由薄壁细胞逐渐分化为不同组织，构成不同类型果子房由薄壁细胞逐渐分化为不同组织，构成不同类型果实的基础。实的基础。u果皮果皮由子房壁发育而成，由子房壁发育而成，组成，组成， 一般分为外（有毛）、中（一般分为外（有毛）、中（“果果 肉肉”）、内（）、内（“果核
16、果核”）三层。）三层。二、真果和假果的含义及其结构二、真果和假果的含义及其结构u附：向日葵的花、果实及种子附：向日葵的花、果实及种子二、真果和假果的含义及其结构二、真果和假果的含义及其结构2. 假果的含义及其结构假果的含义及其结构二、真果和假果的含义及其结构二、真果和假果的含义及其结构u假果假果的含义及其结构：除子房外，的含义及其结构：除子房外，花托、花萼、花冠甚至花序共同参与花托、花萼、花冠甚至花序共同参与果实的形成，称为假果（果实的形成，称为假果（false fruit），），u假果的果皮结构较为复杂，食用部假果的果皮结构较为复杂，食用部分主要由花筒（即凹陷的花托和花萼分主要由花筒（即凹陷
17、的花托和花萼等基部）组成，子房发育而来所占的等基部）组成，子房发育而来所占的比例很小，但仍有三层果皮比例很小，但仍有三层果皮花至果和种子的发育过程花至果和种子的发育过程三、三、单性结实和无籽果实单性结实和无籽果实u不经受精，子房就发育成果实的，这种过程称为单性结不经受精，子房就发育成果实的，这种过程称为单性结实（实（parthenocarpy）。单性结实的果实中不含种子，）。单性结实的果实中不含种子，称为无籽果实【并非完全没有】。称为无籽果实【并非完全没有】。n天然单性结实：雌花不经传粉、受精即可形成果实n刺激单性结实：利用花粉、生长激素等刺激得到果实u无籽果实也可经其他无籽果实也可经其他途径
18、获得（如三倍体）途径获得（如三倍体）第三节第三节 果实和种子的传播果实和种子的传播u被子植物果实具有保护种子以及帮助种子传播的作用。被子植物果实具有保护种子以及帮助种子传播的作用。u果实和种子的传播，主要依靠风力、水力、动物和人类果实和种子的传播，主要依靠风力、水力、动物和人类携带以及果实本身的机械力量。携带以及果实本身的机械力量。一、风力传播一、风力传播u种子小而轻，能悬浮在空气中；或表面生有絮毛、翅或其他有助于种子小而轻，能悬浮在空气中；或表面生有絮毛、翅或其他有助于承受风力的结构（铁线莲承受风力的结构（铁线莲宿存羽状柱头；酸浆属宿存羽状柱头；酸浆属气囊）气囊）第三节第三节 果实和种子的传
19、播果实和种子的传播二、水力传播二、水力传播u水生、沼泽生或水岸边生活的植物的果实和种子往往借水力传播，水生、沼泽生或水岸边生活的植物的果实和种子往往借水力传播，如莲蓬和椰子都可以在水中漂浮，随水流传播。如莲蓬和椰子都可以在水中漂浮，随水流传播。第三节第三节 果实和种子的传播果实和种子的传播三、动物和人类的活动传播（视频三、动物和人类的活动传播（视频1:2005”）u一些植物靠动物或人类的携带散布，这类果实和种子外面生有刺一些植物靠动物或人类的携带散布，这类果实和种子外面生有刺毛、倒钩或粘液。如窃衣、鬼针草等。毛、倒钩或粘液。如窃衣、鬼针草等。u坚果类：靠被动物作为食物搬运埋藏传播坚果类：靠被动
20、物作为食物搬运埋藏传播u肉果类：吸引动物取食，种子不会被消化，随粪便等传播。肉果类：吸引动物取食，种子不会被消化，随粪便等传播。第三节第三节 果实和种子的传播果实和种子的传播四、果实本身机械力量传播四、果实本身机械力量传播u有些果实在急剧开裂时产生机械力使种子散布出去。干果中的裂有些果实在急剧开裂时产生机械力使种子散布出去。干果中的裂果在开裂时可以将种子弹射出去，如凤仙花；一些浆果类在果实果在开裂时可以将种子弹射出去，如凤仙花；一些浆果类在果实脱落时可将种子喷射出去，如喷瓜。（视频脱落时可将种子喷射出去，如喷瓜。（视频1:1514”）复习与作业复习与作业u名词解释名词解释 生活史；无融合生殖；真果和假果；单性结实；胚状体；生活史；无融合生殖；真果和假果；单性结实；胚状体；人工种子人工种子u简答简答 受精后由花至果和种子的发育过程中，花的各部分有哪受精后由花至果和种子的发育过程中，花的各部分有哪些变化？些变化？
