種子

Seed

雌しべの中にある胚珠は有性生殖の結果として種子 (seed) になる。種子は種子植物、つまり裸子植物と被子植物に特有の繁殖器官である。種子はふつう珠皮に起因する種皮で包まれ、次世代の植物体である胚と栄養分である胚乳を含んでいる。

種皮

種皮 (seed coat, testa) とは珠皮に由来する種子の被覆物である。珠皮と同様、種皮は１枚か２枚からなり、２枚の場合、外側を外種皮 (outer seed coat, testa, episperm)、内側を内種皮 (inner seed cpat, tegmen, endopleura) とよぶ。被子植物では２種皮性 (bitegmic) が原始的な状態であり、モクレン科や多くのバラ目群、単子葉植物に見られる。一方、１種皮性 (unitegmic) は派生的な状態であり、キク目群などに見られる。またヤドリギ科やツチトリモチ科など寄生植物の中には種皮を欠如するものもある。

２種皮性の種子の中で、外種皮が機械組織になっているものを外種皮型種子 (testal seed) とよび、内種皮が機械組織になっているものを内種皮型種子 (tegmic seed) とよぶ。外種皮型種子では外種皮の外表皮が硬化するもの (キンポウゲ科、マメ科)、中層か硬化するもの (バラ科、フトモモ科)、内表皮が硬化するもの (モクレン科、アブラナ科) がある。一方内種皮型種皮では内種皮の外表皮が硬化するもの (ニシキギ科、フウロソウ科) と内表皮が硬化するもの (コショウ科、ドクダミ科) がある。１種皮性の種子では、ふつう外表皮が機械組織になっている。

動物に被食散布される種子では、外種皮が肉質化して被食部になっているものがある。このような種皮を肉質種皮 (sarcotesta) とよび、ジャノヒゲ (スズラン科)、モクレン属 (モクレン科)、ザクロ (ザクロ科) などにみられる。

裸子植物では種皮は１枚であり、ふつう外層・中層・内層に分化している。例えばイチョウ (イチョウ科) では外層が液質でカプロン酸を含み異臭を放ち、中層は木質、内層は膜質になっている。

種皮は休眠中の胚を乾燥から守ったり、発芽の際の吸水を行ったり、さまざまな付属物をつけて散布に役立ったりしている。

胚

雌性配偶体 (被子植物では胚嚢) で形成された卵細胞は、精細胞と合体して受精卵になる。受精卵はそのまま胚珠内で発生して胚 (embryo) へと成長する。胚は次世代の植物体になる構造であり、ある程度発達した若い胞子体 (複相) である。胚は以下の構造からなる。

幼根 (radicle)

将来根になる部分で、根端分裂組織をもつ。

幼芽または上胚軸 (epicotyl)

将来シュート (茎と葉) になる部分で、茎頂分裂組織をもつ。

胚軸 (hypocotyl)

幼根と上胚軸を結ぶ部分。

子葉 (cotyledon)

発芽後の最初の葉になる部分であり、胚軸の先端についている。単子葉植物ではふつう１枚、他の被子植物ではふつう２枚である。

種子内における胚の分化程度はさまざまである。同じキンポウゲ科でもオダマキ属では種子落下時に胚は十分に成熟しているが、リュウキンカ属では子葉分化の初期段階にあり、フクジュソウでは細胞塊の段階、ニリンソウでは受精卵のままである。

胚乳

胚乳 (albumen) とは種子の中にあって発芽のための栄養分を貯蔵している組織である*。裸子植物では数百細胞からなる雌性配偶体 (胚嚢) がつくられるが、そのうち造卵器以外が胚乳になる。この胚乳は受精前に既につくられている構造なので、一次胚乳 (primary albumen) とよばれ、核相は単相である。一方、被子植物では雌性配偶体 (胚嚢) の中央細胞 (ふつう２個の極核を含む) が受精して胚乳がつくられる。この胚乳は受精後につくられるので二次胚乳 (secondary albumen) とよばれ、核相はふつう３相である。一次胚乳も二次胚乳も雌性配偶体内につくられるので内胚乳 (内乳　endosperm) とよばれる。ただしこのような起源の違いから、裸子植物の一次胚乳は胚乳とはよばないことも多いようである。

雌性配偶体ではなく、珠心に由来する胚乳をもつ植物もある。この胚乳は外胚乳 (外乳　perisperm) とよばれ、核相は複相である。スイレン科やコショウ科、ナデシコ科などの見られる。

当初は胚乳があるが、胚形成に伴ってそれが吸収され、成熟した種子には胚乳がないこともある (マメ科やブナ科など)。また種類によっては最初から胚乳が形成されないものもある (カワゴケソウ科、ヒシ科、ラン科の一部)。胚乳をもたない種子を無胚乳種子 (exalbuminous seed) とよび、それに対して胚乳をもつ種子を有胚乳種子 (albuminous seed) とよぶ (カキノキ科、イネ科など)。二次的な無胚乳種子ではふつう胚の子葉に栄養分を貯め込んでいる。

胚乳について

種子の付属物

種子は以下のようなさまざまな付属物をもつことがあり、種子散布に役立っている。

アリロイド (arilloid)

珠皮や胎座からできる種子の付属物で糖質や油質に富んでいる。動物による種子散布に用いられるが、アリによって運ばれるものを特にエライオソーム (elaiosome) とよぶ。

種枕 (caruncle)

種子の先端 (珠孔付近) にある珠皮起源の付属物。カタクリ属 (ユリ科) やスズメノヤリ (イグサ科)、トウダイグサ属 (トウダイグサ科) などに見られる。

ストロフィオール (strophiole)

種子のへそ (珠柄との接点付近) にある珠孔付近) にある珠皮起源の付属物。クサノオウやタケニグサ、ムラサキケマン、コマクサなどケシ科に見られる。種枕と区別しないことが多い。

仮種皮 (種衣 aril)

珠柄または胎座が肥厚して種子全体を覆う構造。ニシキギ属 (ニシキギ科) やアケビ (アケビ科)、マンゴスチン (オトギリソウ科) などに見られる。裸子植物のイチイ (イチイ科) にもある。ふつう液質または肉質であるが、スイレン属 (スイレン科) のものは膜質である。ニクズク (ニクズク科) のように珠孔側から発達する仮種皮を偽仮種皮 (偽種衣 arillode) ということがある。

套衣 (epimatium)

種鱗 (胚珠が付いた大胞子葉の変形物) が肥厚して種子を覆う構造。裸子植物のイヌマキ科に見られる。

種髪 (coma)

種子にある毛束で、風による散布に役立つ。アカバナ属 (アカバナ科) やガガイモ類 (キョウチクトウ科) のように珠孔付近の珠皮起源のものとヤナギ科のように胎座起源のものがある。

種翼 (seed wing)

種子にある扁平な翼状構造で、種髪と同様に風による散布に役立つ。被子植物ではナデシコ属 (ナデシコ科) やユリ属 (ユリ科) のように外種皮が伸張してつくられるが、マツ属 (マツ科) の多くでは種鱗 (胚珠が付いた大胞子葉の変形物) 内側の組織に起因する翼をもつ。