種子植物特有的生殖器官。由胚珠發育而成。在適宜條件下,種子可以萌發成為新一代的植物個體。種子和人類的生活關系極為密切,如除稻、麥等的種子是人類最重要的糧食外,大豆、油菜、花生等的種子可榨油供食用;油桐、蓖麻等種子中的脂肪可做工業用油;棉花種子的表皮毛可做紡織原料;咖啡、可哥種子可做飲料。

  種子的形態結構及其形成 植物種子的大小、形狀、色澤隨種類不同而異。小的似粉粉末如列當;大的直徑可達10~20厘米,如椰子。形狀有球形如豌豆,腎形如菜豆等。色澤有紅色如赤豆,綠色如綠豆,黃色或黑色如大豆等。通常由種皮、胚和胚乳3部分組成,是胚珠受精後形成的(見花)。

  胚的形成 胚由受精卵(合子)形成,是未發育的幼小植物體,為種子內最重要的部分。受精卵開始第一次橫分裂,形成胚細胞和胚柄細胞。以後,在雙子葉植物(如大豆、蓖麻)中胚細胞進一步分裂,分化成兩片大小相似的子葉和胚芽,同時在胚芽相對的一端分化出胚根和胚軸,從而完成胚的分化。這時由胚柄細胞分裂形成的胚柄逐漸消失。雙子葉植物的胚一般由胚芽、胚軸、胚根和子葉組成(圖1、圖2)。單子葉植物(如稻、小麥)的胚的發育過程有所不同。胚細胞和胚柄細胞先經分裂形成4個細胞的原胚。原胚細胞進一步分裂形成胚體,其一側逐漸形成一片較大的子葉,稱為盾片,又稱內子葉;另一側形成不發達的外胚葉,又稱外子葉,有的禾本科植物如玉米則外胚葉完全退化。另外,胚芽外面還有胚芽鞘,胚根外面有胚根鞘(圖3)。種子植物中還有未經受精而形成胚的情況,如從珠心或胚囊中的助細胞或反足細胞形成胚,大多數種子隻有1個胚,也有兩個或兩個以上的胚,稱為多胚現象。

  胚的各部分在種子萌發後,胚根形成主根,胚芽發展為新植株的莖和真葉,胚軸常將胚芽或連同子葉推出土面。種子發芽時有的子葉留在土中如蠶豆;也有的露出土面如油菜。子葉的數目在裸子植物中很不一致,有的為2片,如側柏;有的在2片以上,如黑松。被子植物中除少數寄生植物如菟絲子沒有子葉外,有具2片子葉的,稱雙子葉植物,如豆類;隻有一片子葉的稱單子葉植物,如稻。

  胚乳的形成 胚乳是貯存營養物質的組織。裸子植物的胚乳在受精前由大孢子發育而成,屬於單倍體組織(雌配子體);被子植物的胚乳由極核受精後發育而成,是雙倍體組織。被子植物的成熟種子,具胚乳結構的稱有胚乳種子,如蓖麻、小麥;在種子發育過程中胚乳被胚吸收,成熟種子不存在胚乳的,稱無胚乳種子,如大豆、慈姑(圖4)。

  種子內貯藏的營養物質主要是淀粉、脂肪和蛋白質。根據貯藏物質的不同,農作物的種子可分為淀粉類種子如蕎麥,脂肪類種子如花生,以及蛋白質類種子如大豆。

  種皮的形成 胚珠受精後,在胚和胚乳發育的同時,珠被發育成為種皮,覆蓋於胚和胚乳外面,有保護作用。有些植物的種皮厚而堅硬,如松柏類;花生仁的種皮則很薄,為膜質;蓖麻子光滑有花紋;棉子生有很多毛;松樹種子的種皮延伸成翅;荔枝還具有由珠柄發育成的肉質假種皮。成熟種子的種皮上可見種臍和種孔;有的還有種脊和種阜。

  種子的成熟 種子的成熟過程,就是胚從小長大,內含物質變化和積累的過程。其主要特點是可溶性的低分子化合物逐漸轉化為不溶性的高分子化合物。在淀粉質種子中,糖類在磷酸化酶的作用下轉化為淀粉。在油質種子中,淀粉和糖轉化為脂肪;並隨著種子的成熟,脂肪中的遊離脂肪酸逐漸減少,而不飽和脂肪酸則有所增加。氮以氨基酸或酰胺的形態被合成為蛋白質。這些都有利於營養物質的貯藏,供種子萌發時用。同時,激素的含量也有增加,伴隨著這些變化的是種子的脫水過程,種子中細胞的原生質由溶膠狀態轉變為凝膠狀態。

  種子的壽命和傳播 種子的壽命有一定期限。在一定條件下保持生活力的最長期限,決定於植物本身的遺傳性和種子貯藏期間的環境條件。作物種子貯藏時一般宜保持幹燥、低溫(1~10℃左右);但茶樹等木本植物的種子不能貯藏在幹燥處,否則會因含水量降低而喪失萌芽力。很多果樹林木的種子播種前常用層積處理,保持溫度5℃左右,以促進種子萌芽。種子貯藏時間超過一定限度,由於酶的破壞、貯藏物質的消失以及胚細胞衰退死亡等原因,其生活力會逐漸減弱以致喪失。

  被子植物的種子除隨果實而傳播外,有些植物的種子有絮毛(如垂柳)或翅(如松樹),適應風力傳播;有的在果實成熟時,果皮扭裂,可彈出種子(如鳳仙花);有的在果實頂端形成一個裂孔,當果實收縮時,可將種子噴射到遠處(如噴瓜);螞蟻對一些小型的種子也能起傳播作用。