四、幼苗的类型
不同植物种类的种子在萌发时,由于胚体各部分,特别是胚轴部分的生长速度不同,成长的幼苗,在形态上也不一样,常见的植物幼苗可分为二种类型,一种是子叶出土的幼苗(epigaeousseedling),另一种是子叶留土的幼苗(hypogaeousseedling)。
前面谈胚的结构时,已经指出:胚轴是胚芽和胚根之间的连接部分,同时也与子叶相连。由子叶着生点到第一片真叶之间的一段胚轴,称为上胚轴;由子叶着生点到胚根的一段称为下胚轴。子叶出土幼苗和子叶留土幼苗的最大区别,在于这二部分胚轴在种子萌发时的生长速度不相一致。
(一)子叶出土的幼苗
双子叶植物无胚乳种子中如大豆、棉、油菜和各种瓜类的幼苗,以及双子叶植物有胚乳种子中如蓖麻的幼苗,都属于这一类型。这类植物的种子在萌发时,胚根先突出种皮,伸入土中,形成主根。然后下胚轴加速伸长,将子叶和胚芽一起推出土面(图2-10),所以幼苗的子叶是出土的。大豆等种子的肥厚子叶,继续把贮存的养料运往根、茎、叶等部分。直到营养消耗完毕,子叶干瘪脱落;棉等种子的子叶较薄,出土后立即展开并变绿,进行光合作用,待真叶伸出,子叶才枯萎脱落。种子的这一萌发方式,称出土萌发。
蓖麻种子萌发时,胚乳内的养料经分解后供胚发育用,随着胚轴伸长,将子叶和胚芽推出土面时,残留的胚乳附着在子叶上,一起伸出土面,不久就脱落消失(图2-11)。
单子叶植物洋葱种子的萌发和幼苗形态与大豆、蓖麻等不同。当种子开始萌发时,子叶下部和中部伸长,使根尖和胚轴推出种皮之外。以后子叶很快伸长,露出在种皮之外,呈弯曲的弓形。这时,子叶先端仍被包在胚乳内吸收养料。以后的进一步生长,使弯曲的子叶逐渐伸直,并将子叶先端推出种皮外面,待胚乳的养料被吸收用尽,干瘪的胚乳也就从子叶先端脱落下来,同时,子叶在出土以后,逐渐转变为绿色,进行光合作用。此后,第一片真叶从子叶鞘的裂缝中伸出,并在主根周围长出不定根(图2-12)。所以洋葱的幼苗仍属出土萌发类型。
(二)子叶留土的幼苗
双子叶植物无胚乳种子中如蚕豆、豌豆、荔枝、柑橘和有胚乳种子中如橡胶树,及单子叶植物种子中如小麦、玉米、水稻等的幼苗,都属于这一类型。这些植物种子萌发的特点是下胚轴不伸长,而是上胚轴伸长,所以子叶或胚乳并不随胚芽伸出土面,而是留在土中,直到养料耗尽死去。如蚕豆种子萌发时,胚根先穿出种皮,向下生长,成为根系的主轴;由于上胚轴的伸长,胚芽不久就被推出土面,而下胚轴的伸长不大,所以子叶不被顶出土面,而始终埋在土里(图2-13)。小麦、玉米种子的萌发和幼苗形态,可参见图2-8,图2-9。
了解幼苗的类型,对农、林、园艺有指导意义,因为萌发类型对种子的播种深度有密切关系。一般情况下,子叶出土幼苗的种子播种宜浅,有利于胚轴将子叶和胚芽顶出土面。子叶留土幼苗的种子,播种可以稍深。虽然如此,但不同作物种子在萌发时,顶土的力量不全一样。
同时,种子的大小对顶土力量的强弱也有差别,如果顶土力量强的种子,即使是出土萌发,稍为播深,也无妨碍,而顶土力量弱的,就必须考虑浅播,所以,还必须根据种子的具体情况,来决定播种的实际深度。
复习思考题
1.植物的种子在结构上包括哪几个重要的组成部分?不同植物种子在结构上又有哪些相异的地方?为什么说种子内的胚是新一代植物的雏体?
2.什么是种子的休眠?种子休眠的原因是什么?如何打破种子的休眠?
3.外部条件对种子的萌发起到怎样的作用?种子萌发时,内部发生什么变化?
4.详细了解禾本科种子(小麦、水稻、玉米等)的结构以及小麦种子在萌发过程中种子内部所进行的生理活动。
5.种子内贮存着一定量的养分,种子外面又为坚实的种皮或果实所包裹,这对植物后一代的繁衍起了什么重要的作用?
6.什么是幼苗?由种子萌发到形成幼苗的变化过程如何?留土萌发种子和出土萌发种子在萌发过程中的主要区别是什么?