胚乳

维基百科,自由的百科全书
跳到导航 跳到搜索
Wheat-kernel nutrition.png

胚乳(Endosperm)是被子植物種子的一部分,是種子主要的養分儲存處,由精核極核結合而成,具有3套染色體。一般所指的胚乳都是內胚乳,但部分植物也有外胚乳德语perisperm的存在,外胚乳是由珠心德语nucellus發育而成的。

胚乳通常以醣類的形式儲存養分,但有時也會以脂肪蛋白質的形式儲存。人類各主要文化的主食稻米玉米小麥禾本科的植物,其果皮和種皮完全癒合,以致果實和種子難以區分,稱為穎果,但這些植物儲存養分、對初級消費者營養價值最高的主要食用部位皆是胚乳。

發育過程與構造[编辑]

胚珠的構造

胚珠珠心德语nucellus、合點(chalaza)、珠被、珠柄(funicule)所組成。珠心內含有胚囊(embryo sac),胚囊中含有一個、二個極核、以及三個反足細胞 (antipodal cell);卵核的兩側又各自有一個助核(synergid)。珠心之外由一或二層組織所包圍,即是珠被[1]。 被子植物行雙重受精時,第一個精子和卵結合,並發育成,第二個精子則和兩個極核結合,經過多次細胞分裂後形成胚乳,因此胚乳是由兩個單倍體的極核與一個1N的精子結合,共有三套染色體。雖然胚乳有三套染色體,但兩個極核系同一母細胞行細胞分裂而成,遺傳物質相同。故在遺傳學上,多把胚乳當成2N染色體討論,即同時擁有父本基因和母本基因[2]

組成與功能[编辑]

胚乳含有多量的澱粉油脂蛋白質等養分,是被子植物種子主要的養分儲存構造。其中有幾個層帶構造有特別的名稱。胚乳的外層與種皮相接之一層或少數幾層為糊粉層。糊粉層含有大量蛋白質油脂與礦物質,受到胚產生的吉貝素刺激後可分泌澱粉酶蛋白酶酵素,將胚乳中的大分子養澱粉分解成葡萄糖,再運送至子葉盤形成蔗糖後,運送至胚與幼苗以供應其生長所需。。除了糊粉層外,有時在種皮和糊粉層中間有一層不透明的層帶,稱為透明層(hyaline layer),是珠心德语nucellus細胞的殘餘,薄而沒有明顯的細胞結構。

分類[编辑]

豆科植物、蘭花油菜甘藍杏仁等的胚乳有的在種子發育成熟前就以被吸收完畢而消失,稱為「無胚乳種子」,這些植物通常有明顯的子葉負責養份供應問題,像豆類的主要食用部位便是子葉。但無胚乳種子成熟後也可能一層至數層萎縮的胚乳組織,如杏仁芥子的胚乳,後者還含有大量油脂組織[3]。大多數的單子葉植物與部分雙子葉植物的胚乳則較大,種子成熟後依然維持完整的胚乳,稱為「有胚乳種子」(Albuminous Seed)。

食用[编辑]

米飯和玉米[编辑]

米主要的食用部位是胚乳

稻米玉米等穀物的主要食用部位也是胚乳。其中糙米是稻米剝殼後的產物,糙米去掉米糠果皮種皮糊粉層)就是胚芽米,胚芽米再去掉外層的胚芽後就成白米。所以白米僅剩最裡層的胚乳。

椰汁[编辑]

椰子汁是椰子胚囊中充滿的水液,也就是細胞核狀的胚乳,細胞核分裂後沒有伴隨細胞壁的形成。之後細胞壁漸形成,慢慢形成細胞狀的胚乳,即椰子果肉[4],所以椰子放越久剩餘的椰汁就越少。另外,由於椰子胚乳的空腔很大,椰汁通常無法填滿整個胚乳。

相似構造[编辑]

裸子植物的類似器官[编辑]

裸子植物也有類似胚乳的器官,一樣包圍在外面專司養份供應,但是由母體胚囊的其他細胞直接發育而成,沒有經過雙重受精的過程,所以是單套染色體(N),只含有母本基因,不含父本基因。這個組織在胚發育過程中會逐步吸收澱粉蛋白質脂質,因此胚成熟後,可以負責胚芽的養分供應。這個組織有時也被稱為胚乳,但這在植物學上是不正確的。

外胚乳[编辑]

藜科石竹科睡蓮科等植物種子的主要養份儲存處外胚乳德语perisperm是由胚囊外的珠心德语Nucellus細胞發育成的,為2N的組織,只具有母本基因[5]

外觀影響[编辑]

不同顏色的玉米

種子的外觀受胚乳影響很大,因為胚乳在種子中佔很大的部位。如果胚乳是用澱粉構成的,脫水後體積並無大量改變,種子維持飽滿狀;如果胚乳是以的型態儲存,脫水時體積會大幅縮減,也就是種子呈現皺縮狀。種子的顏色也經常受到胚乳糊粉層的影響,某些玉米的藍、紫的顏色即是糊粉層中的花色素苷造成的[6]。不不過只有果皮透明無色時糊粉層的顏色才能顯現,若果皮有色,則糊粉層的顏色會被蓋過,意即果皮與糊粉層的顏色對胚乳顏色有上位性

參考資料[编辑]

  1. ^ S.M. Reddy. University Botany- Iii. New Age International. 2007: 176. 
  2. ^ 玉米種實遺傳分析[永久失效連結]
  3. ^ 張憲昌. 胚乳. 中華百科全書. [2009-06-13]. (原始内容存档于2012-01-18). 
  4. ^ Edible Palm Fruits. The WAYNE'S WORD. [2018-11-08]. (原始内容存档于2018-09-02). 
  5. ^ M. Marcia West, Derrick T. Flannigan, and John N.A. Lott. Elemental composition of globoids in the perisperm tissue of various seeds 73. Canadian Journal of Botany: 954-957. 1995. 
  6. ^ Philip W. Becraft Gibum Yi. Regulation of aleurone development in cereal grains 62 (5). Journal of Experimental Botany: 1669–1675. 2011. doi:10.1093/jxb/erq372.