• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.胚乳种类
  • 3.1.发育类型
  • 3.2.核型胚乳
  • 3.3.细胞型胚乳
  • 3.4.沼生目型胚乳
  • 4.类型
  • 5.形态与功能
  • 6.营养的贮藏形式
  • 7.化学成分
  • 8.胚乳类型的演化关系
  • 9.胚乳培养
  • 10.参考资料

胚乳

精子与极核融合后形成的滋养组织

胚乳(endosperm)一般是指被子植物在双受精过程中精子与极核融合后形成的滋养组织,也称内胚乳。这种组织既不是配子体,也不是孢子体,其染色体倍性一般为三倍体。裸子植物的雌配子体具有贮藏营养的功能,也称它为胚乳;但它是由未受精的大孢子发育形成的单倍体雌配子体组织,兼有分化产生卵细胞的功能,与被子植物的胚乳在起源及染色体倍性上都是不同的。胚乳的早期发育有一游离核时期。游离核分裂的次数则随植物种类而异。胚乳的贮藏物质主要是碳水化合物、蛋白质、半纤维素、脂肪和油脂。

基本信息

  • 中文名

    胚乳

  • 外文名

    endosperm1

  • 性质

    精子与极核融合后形成的滋养组织

  • 别称

    内胚乳

胚乳种类

发育类型

根据细胞分化的特点,可将胚乳分为以下3种类型:

核型胚乳

胚乳

如咖啡属早在4核阶段就形成壁。马利筋属、大花草属和还阳参属,在8核或16核阶段形成胞壁。报春花属、锦葵属、杧果属、胡桃属、苹果属和柑橘属等,沿着胚囊壁可以看到几百个胚乳核。图2c表示棉花核型胚乳的发育情况。开花后5天的棉花其胚乳游离核已超过1000个以上。椰子果实生长到50毫米时,胚囊充满清彻的液体,在液体中悬浮许多大小不等的游离核;当果实达到100毫米时,胚乳核逐渐形成细胞。然后,这些细胞和游离核沿大液泡腔周缘固定下来,并出现胚乳细胞层——椰子肉。另外一些植物,如倒地铃属、旱金莲属和野牡丹属完全不形成细胞壁。

细胞型胚乳

细胞型胚乳:不存在游离核时期,初生胚乳核及其后继的细胞分裂,有规则地形成细胞壁。根据第一次分裂形成的细胞方向,可分为纵向分裂(图2a)和横向分裂(图2b)两个亚型。五福花属的初生胚乳细胞头两次分裂都是纵向的,结果形成4个柱状细胞,到第3次分裂才是横向的。大多数植物的初生胚乳细胞,第一次是横向分裂。肉豆蔻科、马兜铃科、瓶尔草科、龙胆科和紫草科等植物,第2~3次分裂仍是横向分裂,结果形成4个或更多的细胞系列。

沼生目型胚乳

初生胚乳核移到合点端后分裂,形成一个合点端小室和一个珠孔端大室。珠孔端核再行游离核分裂,后期才形成细胞壁;合点端的核不分裂,或只行几次游离核分裂。

类型

胚乳

多数被子植物胚乳,开始时是三倍体细胞。但由于胚囊发育类型不同,胚囊中极核的数目也不同,所以初生胚乳核的倍性也不相同;月见草型为二倍体;椒草型为九倍体;蓼、葱、五福花以及德鲁撒型为三倍体;皮耐亚和白花丹型为五倍体;贝母型和小白花丹型也是五倍体。即使一般为三倍体的胚乳组织,在发育过程中,也能发生倍性的改变。不少胚乳细胞有很高的倍性。例如Thesium alpinum胚乳吸器的核为384倍体,而Melampyrumpratense合点吸器的核倍性达1536倍。倍性的增加与核内有丝分裂和核融合现象有关。胚乳细胞的大小与数目也有很大变化。葱莲属胚乳有特大的细胞核,核仁数目多达23个。

被子植物的胚和胚乳都是双受精的产物,但是胚乳核和合子核的分裂并不同步,一般说来,前者分裂比后者早,所以,初期胚的发育和分化就可靠胚乳提供营养。无胚乳种子的胚可以从外胚乳甚至珠心或珠被绒毡层组织吸收营养。

有些植物的珠心组织(孢子体部分)在种子发育过程中,不但没有被吸收消耗,反而增殖并发育成充满丰富营养的组织——外胚乳。

形态与功能

胚乳在被子植物种子中是普遍存在的,甜菜、胡椒和丝兰属等的种子都具有发达的外胚乳。胚乳是种子集中贮藏养料的地方,占有种子的一定体积。也有成熟种子不具有胚乳的,这类种子在成长发育时,胚乳的养料被胚吸收,转入子叶中贮存,所以成熟的种子里的胚乳不再存在。有胚乳的种子的胚乳含量,在不同植物种类中并不相同,例如在蓖麻、水稻等种子的胚乳肥厚、占有种子的大部分体积。豆科植物如田菁种子,胚乳成为一薄层,包围在胚的外面。兰科、川苔草科、凌科等植物,种子在形成时不产生胚乳。它的主要功能是为发育中的胚提供营养。在兰科植物的种子中,胚乳只有很少几个细胞。柳叶菜科、河苔草科和菱科植物的种子不具胚乳。蚕豆、豌豆和菜豆等豆科植物,种子发育初期虽有胚乳,但后期完全被发育中的胚吸收消耗了,因此种子成熟时不具胚乳或者只在种皮下残存1~2层胚乳细胞;这种无胚乳的种子,胚具有肥厚而肉质的子叶,在种子萌发时为胚提供营养。

糊粉层:谷类植物胚乳最外面一层或几层细胞,在形态与生理上高度特化,形成糊粉层。这些细胞富含糊粉粒,还含有一些圆球体。糊粉粒的主要成分是蛋白质、植酸钙镁、磷酯和碳水化合物。在成熟谷粒中,糊粉细胞是活化的,当籽粒萌发时,胚乳细胞的贮藏物质被糊粉层细胞分泌的α-淀粉酶所分解。