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种子和果实(4)

作者:地理人来源:未知 时间:2022-08-08 阅读: 字体: 在线投稿
  果实的性质和结构是多种多样的,这与花的结构,特别是心皮的结构,以及受精后心皮及其相连部分的发育情况,有很大关系。下面就果实的形成、结构以及类型,分别加以叙述。

  (一)果实的形成

  1.果实的形成和结构果实有单纯由子房发育而成的,也可以由花的其他部分如花托、花萼、花序轴等一起参与组成。

  子房原是由薄壁细胞所构成,在发育成果实时,将进一步分化为各种不同的组织,分化的性质随植物种类而异,这是果实分类的依据。

  组成果实的组织,称为果皮(pericarp),通常可分为三层结构,最外层是外果皮(exocarp),中层是中果皮(mesocarp),内层是内果皮(endocarp)。三层果皮的厚度不是一致的,视果实种类而异。有些果实里,三层果皮分界比较明显,如肉果中的核果类;也有分界不甚明确,甚至互相混合,无从区别的。果皮的发育是一个十分复杂的过程,常常不能单纯地和子房壁的内、中、外层组织对应起来,而且组成三层果皮的组织层,常在发育过程中出现分化,使追索它们的起源更显得困难。

  严格地说,果皮是指成熟的子房壁,如果果实的组成部分,除心皮外,尚包含其他附属结构组织的,如花托等,则果皮的含义也可扩大到非子房壁的附属结构或组织部分。

  2.单性结实和无子果实果实的形成,一般与受精作用有密切关系,但也有不经受精,子房就发育成果实的,像这样形成果实的过程称单性结实(parthenocarpy)。单性结实的果实里不含种子,所以称这类果实为无子果实。

  单性结实有自发形成的,称为自发单性结实(autonomous parthenocarpy),突出的例子如香蕉。香蕉的花序是穗状花序,花序总轴上部是雄花,下部是雌花,雌花可不经传粉、受精而形成果实。其他在自然条件下能进行单性结实的有葡萄的某些品种、柑橘、柿、瓜类等,这些栽培植物的果实中不含种子,品质优良,是园艺上的优良栽培品种;另一种情况是通过某种诱导作用以引起单性结实,称诱导单性结实(induced parthenocarpy),例如用马铃薯的花粉刺激番茄的柱头,或用爬山虎的花粉刺激葡萄的柱头,都能得到无子果实。又如利用各种生长刺激素涂敷或喷洒在柱头上,也能得到无子果实。近年来常用2,4-D、吲哚乙酸等类生长素,在瓜类和番茄上诱导单性结实,取得良好效果。

  (二)果实的类型

  果实的类型可以从不同方面来划分。果实的果皮单纯由子房壁发育而成的,称为真果(true fruit),多数植物的果实是这一情况。除子房外,还有其他部分参与果实组成的,如花被、花托以至花序轴,这类果实称为假果(spurious fruit,false fruit),如苹果,瓜类、凤梨等。

  另外,一朵花中如果只有一枚雌蕊,以后只形成一个果实的,称为单果(simple fruit)。如果一朵花中有许多离生雌蕊,以后每一雌蕊形成一个小果,相聚在同一花托之上,称为聚合果(aggregate fruit),如莲、草莓、悬钩子等(图4-65)。如果果实是由整个花序发育而来,花序也参与果实的组成部分,这就称为聚花果(collective fruit)或称花序果,也称复果(multiplefruit),如桑、凤梨、无花果等(图4-66)。

  如果按果皮的性质来划分,有肥厚肉质的,称肉果(fleshy fruit);也有果实成熟后,果皮干燥无汁的,称干果(dry fruit)。肉果和干果又各区分若干类型。

  1.肉果特征是果皮肉质化,往往肥厚多汁,在成熟过程中常出现一系列生理变化,如:糖类由淀粉转化成可溶性糖;有机酸氧化变成糖类;单宁也氧化或成为不溶状态,从而增加了果实的甜味,减少酸味和涩味;质体中的叶绿素破坏,细胞液出现花青素,使果实的颜色有所转变;果肉细胞中产生某些挥发性脂类物质,使果实变香;果肉细胞的胞间层由于果胶酶的作用而溶解,使果肉软化,成为色、香、味三者兼备的可食用部分。肉果又可按果皮来源和性质不同而分为以下几类。

  (1)浆果(berry)浆果是肉果中最为习见的一类,由一个或几个心皮形成的果实,果皮除表面几层细胞外,一般柔嫩,肉质而多汁,内含多数种子,如葡萄、番茄、柿等。番茄果实的肉质食用部分,主要是由发达的胎座发展而成(图4-67)。

  葫芦科植物的果实,如多种瓜类,是浆果的另一种,一般称为瓠果(pepo)。果实的肉质部分是子房和花托共同发育而成的,所以属于假果。南瓜、冬瓜的食用部分,主要是他们的果皮,而西瓜的食用部分是原来的胎座。

  柑橘类的果实也是一种浆果,称橙果或柑果(hesperidium),是由多心皮具中轴胎座的子房发育而成。它的外果皮坚韧革质,有很多油囊分布。中果皮疏松髓质,有维管束分布其间,干燥果皮内的“橘络”就是这些维管束。内果皮膜质,分为若干室,室内充满含汁的长形丝状细胞,由原来子房内壁的毛茸发育而成,是这类果实的食用部分,如常见的柑橘、柚、柠檬等(图4-68)。

  (2)核果(drupe)通常由单雌蕊发展而成,内含一枚种子,三层果皮性质不一,外果皮极薄,由子房表皮和表皮下几层细胞组成;中果皮是发达的肉质食用部分;内果皮的细胞经木质化后,成为坚硬的核,包在种子外面,这种果实称为核果(图4-69),如桃、梅、李、杏等的果实。也有成熟的核果中果皮干燥无汁的,如椰子。椰子的中果皮成纤维状,俗称椰棕,内果皮即为椰壳。

  (3)梨果(pome)这类果实多为具子房下位花的植物所有。果实由花筒和心皮部分愈合后共同形成,所以是一类假果。外面很厚的肉质部分是原来的花筒,肉质部分以内才是果皮部分。外果皮和花筒,以及外果皮和中果皮之间,均无明显界限可分。内果皮由木质化的厚壁细胞所组成,所以比较清楚明显。梨、苹果等是这类果实的典型代表(图4-70)。

  2.干果果实成熟以后,果皮干燥,有的果皮能自行开裂,为裂果;也有即使果实成熟,果皮仍闭合不开裂的,为闭果。根据心皮结构的不同,又可区分为如下几种类型。

  (1)裂果类(dehiscentfruit)果实成熟后果皮自行裂开,可分为以下几种类型:

  ①荚果(legume)荚果是单心皮发育而成的果实,成熟后,果皮沿背缝和腹缝两面开裂,如大豆、豌豆、蚕豆等;有的虽具荚果形式,但并不开裂,如落花生、合欢、皂荚等;也有的荚果呈分节状,成熟后也不开裂,而是节节脱落,每节含种子一粒,这类荚果,称为节荚,如决明、含羞草、山蚂蝗等;有的荚果螺旋状,外有刺毛,如苜蓿的果实,或圆柱形分节,作念珠状,如槐的果实(图4-71)。

  ②蓇葖果(follicle)蓇葖果是由单心皮或离生心皮发育而成的果实,成熟后只由一面开裂。有沿心皮腹缝开裂的,如梧桐、牡丹、芍药、八角茴香等的果实。也有沿背缝开裂的,如木兰、白玉兰等(图4-72)。

  

  ③蒴果(capsule)蒴果是由合生心皮的复雌蕊发育而成的果实,子房有一室的,也有多室的,每室含种子多粒。这类果实较为普遍,成熟时按三种方式开裂:(1)纵裂(longitudinaldehiscence),裂缝沿心皮纵轴方向分开,又可分为:室间开裂(septicidaldehiscence),即沿心皮腹缝相接处裂开,开裂时由二相邻心皮组合的子房隔膜同时分开,如秋水仙、马兜铃、薯蓣等;室背开裂(loculicidaldehiscence),沿心皮背缝处开裂,如鸢尾、草棉、酢浆草、紫花地丁等;室轴开裂(septifragaldehiscence),即果皮虽沿室间或室背开裂,但子房隔膜与中轴仍相连,如牵牛、鸢萝、曼陀罗等。(2)孔裂(porousdehiscence),果实成熟后,各心皮并不分离,而在子房各室上方裂成小孔,种子由孔口散出,如罂粟、金鱼草、桔梗等。(3)周裂(circumscissiledehi-scence),合生心皮一室的复雌蕊组成,心皮成熟后沿果实的上部或中部作横裂,果实成盖状开裂,如樱草、马齿苋、车前等(图4-73),也称盖果(pyxis)。

  

  ④角果角果是由2心皮组成的雌蕊发育而成的果实。子房1室,后来由心皮边缘合生处向中央生出隔膜,将子房分隔成2室,这一隔膜,称为假隔膜。果实成熟后,果皮由基部向上沿2腹缝裂开,成2片脱落,只留假隔膜,种子附于假隔膜上。十字花科植物多具这类果实。角果有细长的,长超过宽好多倍,称为长角果(silique),如芸苔、萝卜、甘蓝等;另有一些短形的,长宽之比几相等,称为短角果(silicle),如荠菜、遏蓝菜等(图4-74)。

  (2)闭果类(indehiscentfruit)果实成熟后,果皮仍不开裂,可分为以下几种类型:

  ①瘦果(achene)由1—3心皮构成的小型闭果;果皮坚硬,果内含1枚种子,成熟时果皮与种皮仅在一处相连,易于分离。如白头翁(1心皮构成),向日葵、蒲公英(2心皮构成)、荞麦(3心皮构成)(图4-75,A)等。

  ②颖果(caryopsis)颖果的果皮薄,革质,只含一粒种子,果皮与种皮紧密愈合不易分离。果实小,一般易误认为种子,是水稻、小麦、玉米等禾本科植物的特有果实类型(图4-75,B)。

  ③翅果(samara)翅果的果实本身属瘦果性质,但果皮延展成翅状,有利于随风飘飞,如榆、槭、臭椿等植物的果实(图4-75,C、D)。

  ④坚果(nut)坚果是外果皮坚硬木质,含一粒种子的果实。成熟果实多附有原花序的总苞,称为壳斗,如栎、榛和栗等果实。通常一个花序中仅有一个果实成熟,也有同时有二三个果实成熟的,如栗,包在它们外面带刺的壳(常三四粒包在共同的壳内),是由花序总苞发育而成(图4-75,E)。

  ⑤双悬果(cremocarp)双悬果是由2心皮的子房发育而成的果实。伞形科植物的果实,多属这一类型。成熟后心皮分离成两瓣,并列悬挂在中央果柄的上端,种子仍包于心皮中,以后脱离。果皮干燥,不开裂,如胡萝卜、小茴香的果实。

  ⑥胞果(utricle)亦称“囊果”,是由合生心皮形成的一类果实,具1枚种子,成熟时干燥而不开裂。果皮薄,疏松地包围种子,极易与种子分离,如藜、滨藜、地肤等的果实。

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