裸子植物和被子植物特有的繁殖體,由胚珠經過受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子隻有種皮和胚兩部分。從演化觀點看種子的組成,既有新一代孢子體的雛體(),也有老一代的孢子體組織(種皮),並且還有雌配子體(裸子植物的胚乳)或由受精產生的新的滋養組織(被子植物的胚乳)。種子的形成使幼小的孢子體——胚得到母體的保護,並像哺乳動物的胎兒那樣得到充足的養料。種子還還有種種適於傳播或抵抗不良條件的結構,為植物的種族延續創造瞭良好的條件。所以在植物的系統發育過程中,種子植物能夠代替蕨類植物取得優勢地位。種子與人類生活關系密切,除日常生活必需的糧、油、棉外,一些藥用(如杏仁)、調味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等都來自種子。

  種子的形態 種子的大小、形狀、顏色因種類不同而異。椰子的種子很大,直徑可達20厘米;油菜、芝麻的種子較小;煙草、馬齒莧、蘭科植物的種子更小。蠶豆、菜豆為腎形;豌豆、龍眼為圓球狀;花生為橢圓形;瓜類的種子多為扁圓形。顏色以褐色和黑色較多,但也有其他顏色,例如豆類種子就有黑、紅、綠、黃、白等色。種子表面有的光滑發亮,也有的暗淡或粗糙,表面粗糙的原因是表面有穴、溝、網紋、條紋、突起、棱脊等紋理。有些還可看到種子成熟後自珠柄上脫落留下的斑痕——種臍和珠孔。有的種子還具有翅、冠毛、刺、芒和毛等附屬物,這些都有助於種子的傳播。種子重量的大小差異很大,一個帶著內果皮的椰子種子,可以重達幾千克,而藥用植物馬齒莧種子的千粒重隻有0.13克,寄生植物列當的種子更小,千粒重僅在0.002 9~0.004 9克之間。

  種子大小的差異懸殊,各有其生物學上的意義。例如椰子的種子很大,每株結實數量有限,但由於種子極易萌發,種子內又富含液體胚乳、營養充足,這樣,種子繁殖後代即可得到保證。那些體積極小的種子則以多取勝,雖然隻有占總數很少的種子能夠萌發,但仍可產生大量後代。許多一年生雜草植物就是以這種方式進行大量繁殖的。

  種子的結構 裸子植物與被子植物種子結構非常相似,都由種皮、胚和胚乳3部分組成。

  種皮 裸子植物和被子植物種子的種皮都由珠被發育而來,具有保護胚與胚乳的功能。

  有些植物如紅豆杉和羅漢松的種子還具有假種皮,成熟後呈紅色。紅豆杉的假種皮呈杯狀,裡面包含種子。羅漢松的假種皮包圍於種子的外面,呈核果狀。銀杏的外種皮肉質化,中種皮骨質化,因此銀杏的種子常被誤認為果實。

  被子植物的種皮結構多種多樣,如花生、桃、杏等種子外面的種皮結構簡單,薄如紙狀;小麥、玉米、水稻、萵苣的種子果皮與種皮愈合,種子成熟時種皮被擠壓而緊貼於果皮的內層;有些豆科植物和棉花的種子具有堅硬的種皮,種皮的表皮下有柵欄狀的厚壁組織細胞層,表皮上有厚的角質膜。有些豆類種子由於角質膜過厚形成“硬實”,不易萌發。棉子的表皮上有大量的表皮毛,就是棉纖維。番茄種皮的表皮細胞柔軟透明呈膠質狀,並有刺突起。石榴種皮的表皮細胞伸展很長成為細線狀,細胞液中含有糖分可供食用;荔枝、龍眼的種子可食部分與石榴不同,是由假種皮肉質化而成,假種皮由珠柄組織凸起包圍種子而形成。

  種皮的結構與種子休眠密切相關。有的植物種皮中含有萌發抑制劑,因此除掉這類植物種皮,對種子萌發有刺激效應。

   由受精卵發育形成。發育完全的胚由胚芽、胚軸、子葉和胚根組成。胚的各部分在種子萌發時形成植物的不同結構,胚根形成主根,胚芽發育成新植株的莖和真葉,胚軸伸長將胚芽或連同子葉推出土面。裸子植物的胚(圖1)都是沿著種子的中央縱軸排列,不同種類種子的胚之間唯一不同的是子葉數目,變動在1~18個之間。但常見的子葉數目為兩個,如蘇鐵、銀杏、紅豆杉、香榧、紅杉、買麻藤和麻黃等。

圖1 松的種子

  被子植物胚的形狀極為多樣,橢圓形、長柱形或程度不同的彎曲形、馬蹄形、螺旋形等。盡管胚的形狀如此不同,但它在種子中的位置總是固定的,一般胚根都朝向珠孔。

  胚的子葉也多種多樣,有細長的、扁平的,有的含大量儲藏物質而肥厚呈肉質,如花生、菜豆(圖2);也有的成薄片狀如蓖麻(圖3)。有的子葉與真葉相似,具有鋸齒狀的邊緣;也有的在種子內部呈多次折疊,如棉花。

圖2 菜豆種子

圖3 蓖麻種子

  禾本科植物的胚與其他單子葉植物一樣,隻有一個子葉,但胚的結構比較特殊。胚由胚芽、胚芽鞘、胚根、胚根鞘和胚軸組成。在胚軸的一側生有一片盾形子葉——盾片(圖4)。

圖4 小麥麥粒(果實)縱切面

  胚乳 裸子植物的胚乳是由單倍體的雌配子體形成的,一般都比較發達,多儲藏淀粉或脂肪,也有的含有糊粉粒。胚乳一般為淡黃色、少數為白色,銀杏成熟的種子的胚乳呈綠色。

  被子植物的胚乳是在雙受精過程中,一個精子與胚囊中的極核融合發育而成的多倍體結構。絕大多數被子植物在種子發育過程中都有胚乳形成,但在成熟種子中有的種類不具或隻具很少的胚乳,這是由於它們的胚乳在發育過程中被胚分解吸收瞭。一般常把成熟的種子分為有胚乳種子和無胚乳種子兩大類。

  在無胚乳種子中胚很大,胚體各部分,特別是在子葉中儲有大量營養物質。在有胚乳種子中胚與胚乳的大小比例在各類植物中有很大不同。

  不同植物種子中胚乳的壽命、數量以及儲藏物質的種類都有很大不同。胚乳中最普通的儲藏物質是淀粉、蛋白質和脂肪。還有些其他化合物,如甘露糖和半纖維素可以沉積在細胞壁上,如咖啡、柿子、海棗等就是以這種方式貯存養料。含淀粉的胚乳常常是沒有生命的,如燈芯草科、莎草科、禾本科、蓼科、石竹科中含淀粉的胚乳細胞成熟後細胞核退化;而在百合科、石蒜科、萱草屬、蓖麻屬和胡蘿卜屬中含淀粉的胚乳細胞是有生命的。

  一般在胚和胚乳發育的過程中,胚囊體積不斷地擴大,以致胚囊外的珠心組織受到破壞,最後為胚和胚乳所吸收,所以在成熟的種子中沒有珠心組織。但有些植物在種子發育過程中珠心組織保留下來,並儲藏養料形成外胚乳(相對地可以把受精後形成的胚乳稱為內胚乳)。菠菜、甜菜、咖啡的成熟種子具有外胚乳。胡椒、薑的成熟種子兼有胚乳和外胚乳。

  種子的壽命 種子成熟離開母體後仍是生活的,但各類植物種子的壽命有很大差異。其壽命的長短除與遺傳特性和發育是否健壯有關外,還受環境因素的影響。有些植物種子壽命很短,如巴西橡膠的種子壽命僅一周左右;而蓮的種子壽命很長,生活長達數百年以至千年。

  實驗證實,低溫、低濕、黑暗以及降低空氣中的含氧量可保持和延長種子的壽命。例如小麥種子在常溫條件下隻能貯存2~3年;溫度在−1℃、相對濕度30%、種子含水量4%~7%的條件下,可貯存13年;溫度在−10℃、相對濕度30%、種子含水量4%~7%的條件下,可貯存35年。20世紀50年代以來,許多國傢利用低溫、幹燥、空調技術貯存優良種子,使良種保存由種植為主轉為貯存為主,大大節省瞭人力、物力並保證瞭良種質量。中國也在北京和西北地區分別建立現代化種子貯存庫,采用新技術保存瞭中國許多優良的植物品種。