第二節 種子萌發與幼苗的生長
3-2.1 種子萌發的過程
種子內的胚是由合子經過多次有絲分裂及分化發育而成 種子包括種皮、胚及胚乳 種子內的胚是由合子經過多次有絲分裂及分化發育而成 初生葉 種皮 胚芽 胚軸 子葉 胚根
胚 胚芽(plumule) 胚軸(embryo axis) 胚根(radicle) 子葉(cotyledon)
胚乳 子葉盤 芽鞘 胚芽 胚軸 胚根
隨著種子的成熟,種子內大部分的水分漸漸消失,降低了細胞內酵素的活性及新陳代謝,使種子暫時不發芽,有利於散播或適應惡劣的環境
成熟的種子在外界環境適宜時,能迅速的吸收水分而脹大,接著種皮破裂並恢復其旺盛的新陳代謝而開始萌發
萌發時,胚根先突破種皮伸入土內,發育為初生根
雙子葉的豆科植物 種子萌發後,幼苗的下胚軸彎曲成弓狀 下胚軸生長時,順勢將子葉頂出土壤 下胚軸伸直,幼葉展開,以進行光合作用 子葉則逐漸萎縮而掉落
初生葉 萎縮的子葉 下胚軸 子葉 支根 種皮 胚根
有些豆科植物 例如:蠶豆與豌豆 幼苗生長的部位是上胚軸,子葉則是留在土壤中,並不出土
單子葉植物 例如:玉米 種子萌發時,芽鞘(coleoptile)除了具保護胚芽的作用,並能協助胚芽順利伸出土壤 芽鞘停止生長,幼葉則快速生長,突破芽鞘,開始進行光合作用
初生根萎縮,植株長出許多不定根以幫助支持植物體 胚乳也逐漸萎縮 種子萌發成幼苗所需的養分由子葉或胚乳提供 養分持續消耗,子葉或胚乳即逐漸萎縮
幼葉 不定根 初生根 初生根
3-2.2 影響種子萌發的因素
影響種子萌發的因素: 外在因素 內在因素
外在因素 水分 溫度 氧氣
水分 水分可浸軟種皮,使生長中的胚易突破種皮 種子萌發時,也須藉水分以溶解和運輸養分,進行新陳代謝
溫度 影響酵素的活動,溫度太高、太低,對種子的萌發都不利
種子萌發時,需要大量能量 當種子萌發時,胚根突破種皮,空氣進入種子內,細胞進行呼吸作用,利用氧使養分分解以產生能量 因此,水、溫度、氧是種子萌發的必要條件。
有些植物種子的萌發,會受光照影響 例如: 光的促進:萵苣種子的萌發會受光的促進 光的抑制:青蔥和百合等種子的萌發卻會受到光的抑制
休眠期 有些種子即使在適宜的環境下,仍必須經過一段時間才萌發
種子休眠期的長短隨種類而異 有些種子外觀看似成熟,內部的胚卻尚未發育成熟,因此,需要一段時間讓胚發育成熟,種子才能萌發
有些植物的種子 例如:蓮子及相思樹,因果皮、種皮過於堅硬,影響水分與氧的吸收,因而不能萌發,如破壞或除去其果皮或種皮,就可迅速萌發
蓮子的萌發:若除去蓮子的果皮,種子就可不須休眠而萌發。
有的種子必須休眠,是因為需要時間以合成可促進萌發的吉貝素,或除去會抑制萌發的離層素。
3-2.3 幼苗的生長
除極少數的植物(例如:蘭花)以外,其餘植物種子內部都儲存一些養分,以備於脫離母株後的生長發育之需。
種子萌發時,由子葉或胚乳供給養分,一直到初生根自土壤中吸收水分和無機鹽類,且等到初生葉具有光合作用能力之後,植株才能獨立生活
種子植物之胚並不含葉綠素,種子萌發接受光照後,才能合成葉綠素,促進葉綠體的發育及組織的分化,使幼苗進行正常的生長發育
若將植物分別在黑暗和光照條件下萌發生長,幼苗的形態會有極為明顯的差別
例如:花生及紅豆 光照下生長:節間短,葉發育良好,並含有葉綠素 黑暗中生長:節間長,葉發育不良,也不含葉綠素,而呈黃色
如果將此發育不正常的幼苗移到光照下,則節間生長減緩,葉芽也開始發育 光照是種子萌發後,幼苗正常發育的必要因素