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种子植物 编辑
与种子出现有密切关系的是花粉管的产生,它将精子送到卵旁,这样在受精这个十分重要的环节上,就不再受环境--水的限制。它们的孢子体发达,高度分化,并占绝对优势;相反配子体则极为简化,不能离开孢子体而独立生活。种子最早产生于裸子植物中的种子蕨目,其中最原始的化石种子蕨植物在上泥盆纪地层中发现。种子植物和蕨类植物同具有世代交替。
双子叶植物胚的发育,可以荠菜为例说明,合子经短暂休眠后、不均等地横向油裂为基细胞和顶端细胞。基细胞略大,经连续横向分裂,形成一列由6—10个细胞组成的胚柄。顶端细胞先要经过二次纵分裂(第二次的分裂面与第一次的垂直),成为4个细胞,即四分体时期;然后各个细胞再横向分裂一次,成为8个细胞的球状体,即八分体(oCTant)时期。八分体的各细胞先进行一次平周分裂,再经过各个方向的连续分裂,成为一团组织。以上各个时期都属原胚阶段。以后由于这团组织的顶端两侧分裂生长较快,形成二个突起,迅速发育,成为2片子叶,又在子叶间的凹陷部分逐渐分化出胚芽。与此同时,球形胚体下方的胚柄顶端一个细胞,即胚根原细胞(hypophysis),和球形胚体的基部细胞也不断分裂生长,一起分化为胚根。胚根与子叶间的部分即为胚轴。不久,由于细胞的横向分裂,使子叶和胚轴延长,而胚轴和子叶由于空间地位的限制也弯曲成马蹄形。至此,一个完整的胚体已经形成,胚柄也就退化消失。
2.单子叶植物胚的发育
单子叶植物胚的发育,可以禾本科的小麦为例说明。小麦胚的发育,与双子叶植物胚的发育情况有共同处,但也有区别。合子的第一次分裂是斜向的。分为2个细胞,接着2个细胞分别各自进行一次斜向的分裂,成为4细胞的原胚。以后,4个细胞又各自不断地从各个方向分裂,增大了胚体的体积。到16—32细胞时期,胚呈现棍棒状,上部膨大,为胚体的前身,下部细长,分化为胚柄,整个胚体周围由一层原表皮层细胞所包围。到小麦的胚体已基本上发育形成时,在结构上,它包括一张盾片(子叶),位于胚的内侧,与胚乳相贴近。茎顶的生长点以及第一片真叶原基合成胚芽,外面有胚芽鞘包被。相对于胚芽的一端是胚根,外有胚根鞘包被。在与盾片相对的一面,可以见到外胚叶的突起。有的禾本科植物如玉米的胚,不存在外胚叶。
胚乳发育
胚乳是被子植物的种子贮藏养料的部分,由2个极核受精后发育而成,所以是三核融合(triplefusion)的产物。极核受精后,不经休眠,就在中央细胞发育成胚乳。胚乳的发育,一般有核型(nucleartype,NOn-CELLulartype)、细胞型(cellulartype)和沼生目型(helobialtype)三种方式。以核型方式最为普遍,而沼生目型比较少见,只出现在沼生目(Helob-iales)植物的胚乳发育中。
核型胚乳的发育,受精极核的第一次分裂,以及其后一段时期的核分裂,不伴随细胞壁的
形成,各个细胞核保留游离状态,分布在同一细胞质中,这一时期称为游离核的形成期。游离核的数目常随植物种类而异,随着核数的增加,核和原生质逐渐由于中央液泡的出现,而被挤向胚囊的四周,在胚囊的珠孔端和合点端较为密集,而在胚囊的侧方仅分布成一薄层。核的分裂以有丝分裂方式进行为多,也有少数出现无丝分裂,特别是在合点端分布的核。胚乳核分裂进行到一定阶段,即向细胞时期过渡,这时在游离核之间形成细胞壁,进行细胞质的分隔,即形成胚乳细胞,整个组织称为胚乳。单子叶植物和多数双子叶植物属于这一类型。药用植物的种子繁殖:药用植物用种子繁殖最为普遍,如人参 、西洋参、黄连 、当归等,具有繁殖技术简便,繁殖系数大,利于引种驯化和新品种培育等特点。但是,种子繁殖的后代容易产生变异,开花结实较迟,尤其是木本药用植物,种子繁殖所需年限也长。
种子特性
种子是一个处在休眠期的有生命的活体,种子休眠受内在或外在因素的限制,一时不能发芽或发芽困难的现象,是植物对外界条件长期形成的一种适应性。种子收获后在适宜发芽条件下由于未通过生理后熟阶段,暂时不能发芽的现象称为生理休眠;由于种子得不到发芽所需的外界条件,暂时不能发芽的现象称为强迫休眠。生理休眠的原因,一是胚尚未成熟;二是胚虽在形态上发育完全,但贮藏的物质还没有转变为胚发育所能利用的状态;三是胚的分化已完成,但胚细胞原生质出现孤离现象,在原生质外包有一层脂类物质,使透性降低。上述三种情况均需经过种子自身的后熟作用才能萌发。另外还有两种情况:一是在果实、种皮或胚乳中存在抑制发芽的物质如氰酸、氮、植物碱、有机酸、乙醛等,阻碍胚的萌发;二是种皮太厚、太硬或有蜡质,透水、透气性能差,影响种子萌发,种子休眠在生产实践上有重要意义,常可应用植物激素,以及各种物理、化学方法来促进种子发芽。种子是有一定寿命的,种子的寿命就是指种子的活力。即在一定环境条件下能保持的最长年限。各种药用植物种子的寿命差异很大,寿命短的只有几日或不超过去1年。种子寿命与贮藏条件有直接关系,适宜的贮藏条件可以延长种子的寿命。但是,生产上还是采用新鲜的种子,因隔年的种子发芽率均有降低。
种子的萌芽
(1)吸胀干种子大量吸水,鲜重急剧增加的阶段称为吸胀。种子吸水后,种皮膨胀软化,种子与外界气体交换得以进行,同时通过水合作用,原生质由不活跃的凝胶状态变化为活跃的溶胶状态,这就为第二阶段的各种转化提供了条件。
(2)鲜重增加的停顿期从外表看种子表现静止,没有变化,但内部生理活动极为活跃,进行着种子萌发最重要的生理过程。
(3)幼根突破种皮由于根和茎的生长,净重再次增加,幼苗出土生长。种子须在一定的外界条件作用下才能萌发,萌发所需的条件,主要是水分、氧气和温度。
播种
将经过精选和处理的药用植物种子,按一定的规格,播入整地就绪的土壤表层,或在免耕情况下直接播入土中。(1)露地播种①播种期:根据不同药用植物种子发芽所需温度条件和生长习性,结合当地气候,确定各种药用植物的播种期。一般春播3~4月,秋播9~10月。核果类木本植物如银杏、核桃等则宜冬播。有些短命种子,宜采后即播,如肉豆蔻、细辛、古柯等。②播种方法:一般分条播、点播、撒播三种。条播:按一定行距在畦面开沟,将种子均匀播入沟内,盖土、踩压。条播易于中耕、施肥等管理工作。点播:又称穴播,适用于大粒种子或生长快的苗木,即按一定的行株距在畦面上挖穴,每穴播种子2~4粒,盖土、踩压。发芽后选壮苗,保留一株,其余拔除或移作补苗用,如丝瓜、白扁豆等。撒播:适用于小粒种子,将种子均匀撤在畦面。切忌过密,否则发芽后幼苗生长不良。撒播后用腐殖土覆盖,厚度以盖没种子为度。此法都在苗床育苗时应用,其缺点是不便于管理。③播种深度:所谓播种深度即种子播下后覆土的厚度,应依植物的种类和种子的大小而异。凡种子粒小、发芽率低的应浅播;颗粒大、发芽率高的应深播。④播种后管理:主要是指掌握田间的干湿度,尤其是经催芽的种子,不耐干旱。浇水时要避免土壤板结。出苗以后应适当控制水分,以便幼苗根系向下伸展。(2)保护地育苗有些药用植物,为了延长生长期,提高产量、质量,往往提前在保护地育苗,待田间气温上升后定植到大田。13年以来,常用的育苗设施有改良阳畦、塑料温室与玻璃温室等。①改良阳畦:在拱形覆盖基础上,于覆盖的北侧筑一土墙,骨架一端固定在土墙上,呈半拱形,防寒性能比拱形的塑料棚更好。②塑料大棚与玻璃温室:有加温与不加温两种。热源可就地取材,有煤、柴油、汽油或铺设热水管等。工厂化育苗推行电热线并用控温仪加温。由于地温得到保证,大大缩短了育苗时间。在地热线上铺放床土,床土的配比根据所育幼苗的特性而定,小粒种子如毛地黄、穿心莲等厚度约1cm;大粒种子可相应增加厚度。
繁殖优点
①种子体积小,重量轻;在采收、运输及长期贮藏等工作上简便易行。
②种子来源广,播种方法简便,易于掌握,便于大量繁殖。
③实生苗根系发达,生长旺盛,寿命较长。
④对环境适应性强,并有免疫病毒病的能力。
繁殖缺点
①木本的果树、花卉及某些多年生草本植物采用种子繁殖开花结实较晚。
②后代易出现变异,从而失去原有的优良性状,在蔬菜、花卉生产上常出现品种退化问题。