這回看豆類植物的種子時才發現小小的種子裡藏了許多的學問
連同薄薄的一層種皮也不例外
種皮於種子成熟後所扮演的角色主要為保護種子內部的胚,若是回溯到還在子房內部處於胚胎發育狀態的時候,種皮之主要功能則在於傳送養分至胚。養分可經由種皮內之維管束、共質體與質外體等管道傳送到胚。使胚能吸收足夠的養分日漸長大成熟。
若是要把裡頭的每一個環節都弄清楚還須花許多的功夫
這回先不談種皮, 先看從果皮到種皮負責運送水分與養份的維管束
以下將這幾天閱讀的種子內部維管束之相關文章作一個整理:
種皮內之維管束
養分及水分進入種子的管道是位在種臍部位接近種脊一方的維管束組織
如下圖之黃白色束狀突起
上圖種臍上接近種阜(strophiole) 的地方,有一個白色束狀的小突起
即是果實與種子間的維管束組織
維管束特寫照片
此維管束位於種臍部位—–靠近種阜一側
向外與果皮之維管束相連, 向內進入種皮
進入種皮後分為兩個方向:
1. 一條沿種脊方向者稱為Chalazal vein)
此維管束之木質部位在中央部位,外圍則是韌皮部,屬於外篩環生維管束(amphicribral bundle)。
珠柄及胚珠內的維管束在子葉發育期間逐漸增加
而且這些維管束有大量的篩管細胞,在珠柄的部份維管束的木質部部分相對減少
在非種臍部位Strophiole 之後的維管束則還有大量的木質部維管束。這些維管束幾乎與種皮的內部緊密相連,為種子於胚胎時期水分輸入胚及胚乳的重要管道。
就虎豆而言此部份之維管束分叉後還會散佈延伸成一網狀分布。
但也有些種子種皮上的維管束相當簡單分布範圍也很小。
連接種子與果實的維管束放大圖
於種阜底下之薄壁組織經過(切了好幾個虎豆,才得到完整的維管束圖)
路線圖解
種皮張開圖
近種阜與合點之維管束分布
就虎豆而言此部份之維管束分叉後還會散佈延伸成一網狀分布。
但也有些種子種皮上的維管束相當簡單分布範圍也很小。
2. 另一反方向延伸的維管束沿種臍方向分岔為兩條
此部份之維管束常看到文獻中只稱之 『lateral branches』
是由chalazal vein 在越過種阜底部後分岔
因為只有韌皮組織,所以也有人稱之為 『Chalazal phloem』
分布範圍主要在與種臍成平行方向直到胚根所在位置。
與Chalazal vein反方向的兩條 Chalazal phloem( lateral branches )
就虎豆而言 chalazal phloem是由種阜端部沿種臍周圍兩側延伸至發芽孔附近
有些豆子的Chalazal phloem 會在種臍的正下方通過
由正面拍的的影像(自種臍部位逐漸慢慢刮除胎座, 表皮直至維管束呈現為止)
以上的圖片很可惜無法做詳細的解剖!
以前做過許多木材及竹仔的切片, 但沒有做過這種軟軟的植物組織解剖
這些維管束位在種皮層狀構造最內層之薄壁細胞層內
不管是哪一方向,養分若須運輸至胚及子葉尚須透過其他管道
因為種皮與內部的子葉或胚都沒有直接相連
於種子內部構造逐漸增大之時會因體積膨大與種皮緊密接觸
此時養分會由維管束釋出通過維管束外圍之薄壁細胞區域
可靠著原生質絲進行共質體運輸方式(symplasmic transport)
或是將養份釋放至細胞間隙透過質外體(apoplast)
以主動運輸方式將養份傳遞給胚及胚乳
有文獻認為共質體運輸的方式在種子發育期間具有主導的地位
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以上讀書報告中提及一些名詞, 順便整理如下
*共質體與質外體
細胞通過胞間連絲相連接而形成的連續體稱為共質體。
細胞壁內的微小孔隙連同胞壁之間的空隙形成一個整體稱為質外體。
* 原生質絲(又稱為胞間連絲)
位於兩個相鄰細胞之間,由絲狀細胞質穿過細胞膜及細胞壁所構成,是植物細胞之間養分和訊息交流的管道。
在電子顯微鏡下所看到的胞間連絲是一個狹窄的圓柱形細胞質通道可穿過相鄰之細胞壁。
胞間連絲中有連絲微管(desmotubule)通過,是由兩個細胞的光面内質網所衍生而來
是植物細胞間物質傳輸及傳遞刺激的重要管道
參考文獻 (可點選進入)
1.國立編譯館– 學術名詞資訊網,植物解剖學專有名詞對照表:蔡智賢
2.質外體及共質體圖解——- [PDF] 水分( Water ) 張育森 教授
3.Structure and Development of Medicago truncatula Pod Wall and Seed Coat
https://aob.oxfordjournals.org/cgi/reprint/95/5/737
4.Structure of the Developing Pea Seed Coat and the Post-phloem
Transport Pathway of Nutrients
https://aob.oxfordjournals.org/cgi/reprint/91/6/729
5. 蠶豆種皮內維管束分布與卸出構造
https://www.jipb.net/pubsoft/content/2/3469/33-5-1.pdf
以上之維管束敘述不知是不是只侷限適用於豆類植物的種子構造?
還希望各位先學能熱心提供種皮維管束的相關資訊
若有寫錯之處也請各位先學協助修正, 謝謝!
昨日在路上巧遇『富貴豆』
剝開種皮順便看看裡頭的維管束分布
本集主題植物
豆類
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