(五)种子

松属的胚胎发育过程,颇复杂,具明显的阶段性,通常可分原胚阶段、胚胎选择阶段、胚的器官和组织分化阶段、胚的成熟阶段。但这些阶段是按顺序连续发育的,是相互联系和相互制约的。

  1. 原胚阶段 从受精卵分裂开始到细胞型原胚的形成,先后经过游离核的分裂、细胞壁的产生和原胚的形成(图 7-6)。受精卵接连进行 3 次游离核的分裂,形成 8 个游离核,这 8 个游离核在颈卵器基部排成上、下两层,

每层 4 个,细胞壁即在此时形成,但上层 4 个细胞的上部不形成胞壁,使这

些细胞的细胞质与卵细胞质相通,称为开放层;下层 4 个细胞称为初生胚细

胞层。接着开放层和初生胚细胞层各自再分裂 1 次,形成 4 层,分别称为上

层、莲座层、胚柄层(初生胚柄层)和胚细胞层,组成原胚(proembryo)。

  1. 胚胎选择阶段 胚柄系统的发育和多胚现象的产生是这个阶段的主要特征。原胚的 4 层细胞从上到下,第一层(上层),初期有吸收作用,不久

即解体;第二层莲座层,分裂数次之后消失;第三层胚柄层,它的 4 个细胞称为初生胚柄(primary suspensor),不再分裂,但伸长;第四层胚细胞层的胚细胞,在胚柄细胞继续延长的同时,紧接着后面的胚细胞进行分裂并伸长,称为次生胚柄(secondary suspensor),由于胚柄和次生胚柄(胚管) 迅速伸长,形成多回卷曲的胚柄系统。而胚细胞层的最前端的细胞发育成胚的本身,但它们不组成 1 个胚,而在纵面彼此分离,各个单独发育成胚,称为多胚现象。常见的多胚现象有两种:一种是简单多胚现象(图 7-7,C), 即在同一个胚珠内有 2 个以上的颈卵器的卵细胞,可以同时受精,因而在胚胎发育的早期,可以产生 2 个以上的原胚;另一种是裂生多胚现象(图 7-7, D),即由 1 个受精卵形成的 4 个胚细胞,分别单独发育成为 4 个幼胚。在胚

胎发育过程中,通过胚胎选择,通常只有 1 个(很少 2 个或更多)幼胚正常分化、发育,成为种子中成熟的胚。

大多数松柏类植物具有 2 个以上的颈卵器,所以简单多胚现象是普遍发生的,至于裂生多胚现象,则仅限于松柏类植物的几个属可见。

  1. 胚的器官和组织分化阶段 胚在进一步的发育中成为 1 个伸长的圆柱体。这个圆柱体的近轴区(基部)同胚柄系统相接,主要是横分裂,细胞略大,形成较规则的行列,进而发育成根端和根冠组织;而在远轴区内,细胞分裂似无特定的方向,细胞较小,由这些细胞进一步分化,最后分裂出下胚轴、胚芽和子叶。

  2. 胚的成熟阶段 成熟的胚包括胚根、胚轴(胚茎)、胚芽和子叶(通常 7-10 枚)。包围此胚的雌配子体(胚乳)继续生长,最后珠心仅遗留一薄

层。珠被发育成种皮,种皮分为 3 层:外层肉质(不发达)、中层石质、内层纸质。

胚、胚乳、种皮构成种子(图 7-8)。裸子植物的种子是由 3 个世代的产物组成的,即胚是新的孢子体世代(2n);胚乳是雌配子体世代(n);种皮是老的孢子体(2n)。受精后,大孢子叶球继续发育,珠鳞木质化而成为种鳞,种鳞顶端扩大露出的部分为鳞盾,鳞盾中部有隆起或凹陷的部分为鳞脐,珠鳞的部分表皮分离出来形成种子的附属物即翅,以利风力传播。种子萌发时,主根先经珠孔伸出种皮,并很快产生侧根,初时子叶留在种子内, 从胚乳中吸取养料,随着胚轴和子叶的不断发展,种皮破裂,子叶露

出,而随着茎顶端的生长,产生新的植物体。松属生活史图解见(图 7-9)。