從結(jié)構(gòu)上分析，一顆天然種子主要由兩部分組成：種皮與胚，而人工種子也具備這兩部分。通過特定的方法培養(yǎng)植物體細(xì)胞得到的胚狀體與通過天然的傳粉、受精得到的種子的胚一樣，在形態(tài)、生理、生化等方面的特性完全一致，發(fā)育的過程也一樣。至于種皮，需要找到人工合成材料或天然材料來充當(dāng)，它必須能夠保護(hù)胚狀體并且還不能妨礙胚狀體的生存與發(fā)育。只要獲得胚狀體和人工種皮，那么就獲得了人工種子。人工種子之所以受到如此的重視，是因?yàn)樗邆洫?dú)特的優(yōu)點(diǎn)：通過特定方法可以產(chǎn)生很多胚狀體，比如在1升的液體培養(yǎng)液中就可以得到10萬個(gè)胚狀體。這樣，人工種子就具備數(shù)量多、繁殖快的優(yōu)勢，特別是用于快速繁殖苗術(shù)及人工造林方面比用試管苗繁殖更能降低成本和節(jié)省勞力；另外，人造種子能保證優(yōu)良品種永遠(yuǎn)是優(yōu)良品種，而天然的優(yōu)良品種通過天然的方法（傳粉受精過程，這是人工不可控制的）得到的后代無法保證它還是優(yōu)良品種，這就好比英雄的后代不一定還是英雄，而人工種子可以達(dá)到這一點(diǎn)；在人工種子里可以加入植物激素促進(jìn)發(fā)育，還可加入有益的農(nóng)藥或微生物進(jìn)行抗病、抗蟲而獲得比天然種子更優(yōu)異的特性。這一切，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，無疑具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此，人工種子的研制受到各國關(guān)注。

現(xiàn)在人工種子的研制已取得很大進(jìn)展。1983年11月，美國就研制成功了芹菜人工種子，只是不具有種皮，而約2年后，美國成功研制了帶種皮的苜蓿、萵苣、胡蘿卜、西紅柿、花椰菜的人工種子。法國也宣告甜菜等人工種子的研制成功。我國在胡蘿卜、芹菜、黃連、橡膠、水稻等十幾種植物中進(jìn)行了研制并取得較大進(jìn)展，其中胡蘿卜、芹菜、黃連的人工種子在有菌的條件下可萌發(fā)并長成小植株。

人工種子的研制前景誘人，法國德馬利爾教授樂觀地預(yù)言：今后人工種子將投入商品化生產(chǎn)，到公元2000年，人工種子將引起農(nóng)業(yè)翻天覆地的變化。目前已有132種植物已誘導(dǎo)出胚狀體，它們分屬于32個(gè)科、81個(gè)屬。雖然人工種子正處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，但隨著研究的進(jìn)展，人工種子用于大田生產(chǎn)將不是遙遙無期的事。

種子的壽命

種子具有壽命，但不同的種子，壽命長短差別很大。新中國建立之初，我國科學(xué)工作者在遼寧省普蘭店泡子屯附近的泥炭層中，挖出了一些蓮子。這一帶多年以來就沒有人種過荷花，怎么會(huì)挖出了蓮子呢？經(jīng)過鑒定，證明這些蓮子在地層中已經(jīng)沉睡大約1000多年了，竟是唐、宋時(shí)代的蓮子。人們感興趣的是，這些古蓮子還能不能發(fā)芽？1951年，人們把古蓮種子種了下去。1953年夏季，它們不但萌發(fā)了片片碧綠的嫩葉，居然還開出了粉紅色的艷麗的荷花。日本的大賀博士在千葉縣的低洼沼澤地下發(fā)現(xiàn)了沉睡了2000多年的蓮子，播種后，也發(fā)芽開花結(jié)果了，可謂是種子中的老壽星。然而在南美洲阿根廷的一個(gè)山洞里發(fā)現(xiàn)的3000多年前的一種莧菜種子仍保持著生命力，不得不更讓人稱奇。最讓人覺得不可思議的是1967年加拿大報(bào)道的在北美洲北極育肯河凍土層的旅鼠洞中發(fā)現(xiàn)的20多粒北極麗扇豆種子，經(jīng)C14同位素測定，它的壽命至少已有1萬年，播種后有6粒種子發(fā)芽長成了植株，這是目前所知壽命最長的種子。多年來，人們都認(rèn)為世界上壽命最短的種子是沙漠中的梭梭種子，它的種皮極薄，極易發(fā)芽成苗，蘭花種子的壽命也只有幾個(gè)小時(shí)，楊樹和柳樹的種子的壽命也只有10多天。

為什么種子的壽命有長有短？關(guān)鍵的問題在哪里？原來種子的壽命關(guān)鍵是要使種子的胚保持生命力。種子的萌發(fā)只要滿足胚對水分、空氣、適宜溫度等條件的需要就能實(shí)現(xiàn)。經(jīng)科學(xué)家研究，種子外表的蠟質(zhì)和厚厚的角質(zhì)層都能使種子具備不透性而難以萌發(fā)，而長壽種子更是具備不易透水，不易透氣的堅(jiān)硬、致密的種皮。據(jù)研究，豆科植物種子壽命較長的原因很可能就是具備不透性的原因。在豆科植物種子的種皮中，存在種皮柵欄細(xì)胞角質(zhì)層，蓮子外面的果皮是堅(jiān)硬的硬殼，里面存在著一種叫馬氏細(xì)胞明線的物質(zhì)引起不透性，再加上致密的細(xì)胞壁，更不易透水透氣。種子的胚得不到充足的水分和氧氣，生理活動(dòng)微弱，就處于休眠狀態(tài)而成為長壽種子，一旦種皮破壞，胚得到萌發(fā)條件就會(huì)打破休眠狀態(tài)而萌動(dòng)。

有人認(rèn)為影響種子壽命的最主要的因素有兩個(gè)，一個(gè)是種子的含水量，一個(gè)是種子的溫度。含水量與溫度降低則會(huì)延長種子的壽命。人們在實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)短命種子的貯藏溫度和濕度，壽命會(huì)相對延長，例如只有幾小時(shí)生命力的梭梭種子，若在適宜條件下能保持1～2年的發(fā)芽力，帶翅種子貯存7個(gè)月后才失去生命力。

由此可見，所謂短命種子只是貯存條件的不適宜而造成的，合適的貯存條件可延長種子的壽命，這在農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)上都具有重要意義。

種子的傳播

植物為了傳種接代，在數(shù)億年漫長的生長過程中，各自練就了一套傳播種子的過硬本領(lǐng)。植物的果實(shí)種子成熟后，有的自然落在母株周圍萌芽生長；有些卻遠(yuǎn)走高飛，做遠(yuǎn)程旅行，以擴(kuò)大其種族領(lǐng)域。但它們既無能夠奔跑的腿腳，又無像鳥類飛行的翅膀，何以會(huì)做遠(yuǎn)程的旅行呢？我們說，生物總是按適者生存的自然法則來生存和發(fā)展的，它們具有適應(yīng)遠(yuǎn)程旅行的不同形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

你可能認(rèn)識指甲花（又稱鳳仙花）吧，它的花可染紅指甲，其果實(shí)呈橢圓形，成熟后只要碰它一下，它就會(huì)怒不可遏：5片果瓣即刻裂開，并急劇向內(nèi)彎卷收縮，將種子向四面八方彈出，遠(yuǎn)達(dá)1米以上。因此，指甲花的種子有急性子（中藥名）之稱。

還有一種熱帶地區(qū)的沼澤草木樨，也是名副其實(shí)的炮兵植物，其果實(shí)成熟時(shí)驟然裂開，聲響如炮，同時(shí)射出種子，有效射程達(dá)15米。有一種噴瓜，果形與黃瓜相似，因?yàn)樗哂携偪竦囊u擊能力，所以又叫它瘋黃瓜。其果實(shí)成熟時(shí)就變成粘性液體，給果皮以巨大的壓力，一旦遇到外力碰撞或果熟脫落時(shí)，果皮就突然開裂，粘液和種子一齊噴出，射程可達(dá)6米。

蒲公英、一品紅等，它們的果實(shí)又輕又小，頭頂長著許多毛，只要一陣輕風(fēng)吹拂，就可騰空而起，展翅翱翔。而像柳樹等植物，則借種子上許多細(xì)毛的浮力飄舞于空中，一到三四月間春風(fēng)送暖之際，大街小巷便到處紛紛揚(yáng)揚(yáng)，飄下許多的柳絮傘兵。還有松樹、榆樹、臭椿等的種子，則以它們特有的翅膀，乘風(fēng)展翅高飛，遠(yuǎn)航至異鄉(xiāng)落戶。

伴鳥飛天的種子非常多，如稗草、榕樹、桑寄生等都是。它們的種子都有很堅(jiān)硬的種皮保護(hù)著，并分泌出許多粘液附著在種皮上，一旦飛鳥啄吃這些種子后，種子就滑進(jìn)了鳥的腹肚中，就像乘坐民航飛機(jī)一樣，旅行到很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)的地方去。隨著鳥糞的落地，它們的旅行才告結(jié)束。還有許多像蓮等植物的種子，是靠在水中流動(dòng)、隨波逐流的方法傳播種子，繁殖后代的。此外，還有許多植物的種子上面生有不少的鉤、刺等，借此來搭乘在其他物體上進(jìn)行傳播。如蒼耳把它種子上的鉤刺鉤掛在動(dòng)物的毛皮或人的衣物上，借以遠(yuǎn)距離地散布種子。鬼針草的弟兄們則是以果頂上的倒生刺毛，倒掛在衣物上來傳播的。所以，不管人或動(dòng)物，只要掠過它們的旁邊，它們就會(huì)用毛、刺、鉤、針等特有的旅行搭乘器，鉤刺在過路者的毛發(fā)或衣物上，作免費(fèi)旅行。

各種外形美麗，味道香甜的水果，如桃、梨、蘋果、葡萄等，也有各種鳥獸自愿為它們擔(dān)當(dāng)傳播種子的任務(wù)。這些水果雖然犧牲了甜美的果肉，卻達(dá)到了傳播種子的目的。人們的運(yùn)輸活動(dòng)和吃果后隨地亂拋種子等，實(shí)際上也都幫助了種子的傳播。

種子的力量

你知道種子的力量有多大嗎？石塊下面的小草，為了要生長，它不管上面的石頭有多么重，也不管石塊與石塊中間的縫隙怎么窄，總要曲曲折折地、頑強(qiáng)不屈地挺出地面來。它的根往土里鉆，它的芽向地面透，這是一種巨大的力量。至于樹種的力量就更大了，它能把阻止它生長的石頭掀翻!一顆種子可能發(fā)出來的力，簡直超越一切。你知道種子能剖開頭蓋骨嗎？

人的頭蓋骨結(jié)合得非常致密，非常堅(jiān)固。

生理學(xué)家和解剖學(xué)者，為了深入研究頭蓋骨的結(jié)構(gòu)特征，曾經(jīng)用盡了各種方法要把它完整地分開，但都沒有成功。

后來有個(gè)人，受了種子被壓在石塊下面而頑強(qiáng)鉆出石塊的小草的啟發(fā)解決了這個(gè)難題。植物種子的力量既然這么大，可不可以用它來剖開頭蓋骨呢？他認(rèn)為這是可能的，于是他就把一些植物的種子放在頭蓋骨里，配合了適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋狗N子發(fā)芽。發(fā)芽后的種子，就產(chǎn)生了足夠的力量，它竟然鉆到頭蓋骨幾乎密不可分的縫隙里，使勁地往出鉆，往出長。這樣，一切機(jī)械力量所不能做到的將骨骼自然結(jié)合分開的事情，小小的種子辦到了。它不僅把人的頭蓋骨分開了，而且解剖得脈絡(luò)清楚，從而解決了人們研究頭蓋骨的一大難題。

根的種類

不同植物的根，形態(tài)不一樣。

不知你見過大豆、棉花、苜蓿的根沒有？它們的中間有一條又粗又大又長又直的根，稱主根，很容易找到，在它上面又長出有許多杈杈。主根是種子萌發(fā)時(shí)，首先沖破種皮伸出來的白嫩的胚根發(fā)育成的，也就是說，現(xiàn)在菜市場上隨處可見的黃豆芽、綠豆芽，把其埋在土壤中繼續(xù)生長發(fā)育，就能形成黃豆或綠豆植株的主根，上面的杈杈叫做側(cè)根。

像這類能分出主次的根叫直系根。

但是玉米、小麥、水稻的根就很難分出主次根來，看起來像白胡子老頭的一蓬胡須，粗細(xì)、長短相差不多，這樣的根是怎么形成的呢？原來這類植物的種子萌發(fā)時(shí)，胚根很早就枯萎，只發(fā)育出大叢的須根，其實(shí)是從莖的基部產(chǎn)生出的不定根。這類根叫須根系。

還有一些植物的根，是變態(tài)根，跟上面的兩類根完全不一樣，功能也起了變化，例如各種蘿卜，它們本身就是植物的主根，這種主根變得多肉、肥大，里面貯藏了大量的水分和營養(yǎng)。蘿卜的營養(yǎng)非常豐富，被譽(yù)為小人參。

秋海棠的葉子插進(jìn)土壤里就會(huì)長出根來。像這種從枝或葉上長出的根叫不定根，它不是從主根或側(cè)根上生出的根。

常言說：獨(dú)木不成林。獨(dú)木真的不能成林嗎？西雙版納森林里的大榕樹，樹冠非常龐大，枝干向下生出許多不定根垂到地面，入土后逐漸發(fā)育成枝干那樣粗的支持根，支持著那龐大的樹冠。其中有一棵大榕樹的支持根形成的樹林占地竟達(dá)6畝。世界最大的一株榕樹產(chǎn)在孟加拉，其支持根支持的樹干可覆蓋15畝左右的土地。這是多么奇特的獨(dú)木成林自然景觀啊。

還有一種根和土壤中的微生物生活在一起，那是長根瘤的根和菌根。

有一種植物很特殊，它吸附在其他植物體上，吸收別的植物養(yǎng)料，像兔叢子，它沒有葉，它的莖頂尖旋轉(zhuǎn)纏繞到其他植物體上，它的莖上面長出一個(gè)小癤，刺到別的植物體的莖或葉中，掠奪別的植物的營養(yǎng)和水分，導(dǎo)致別種植物的死亡，真是軟刀子殺人不見血。這個(gè)小癤稱假根，是一種寄生根。根之力纖纖弱弱的植物根，生長在堅(jiān)實(shí)大地的懷抱之中，令人不可思議，柔軟的根是怎樣鉆到土地里面去的呢？

原來根在自己的頭上（根尖）戴了一頂帽子，當(dāng)然是細(xì)胞做成的，叫根冠，帽子里面是有增生新細(xì)胞能力的總部，叫做分生組織，總部的細(xì)胞迅速分裂，細(xì)胞數(shù)目急劇增多。這樣根漸漸生長，不斷在土壤內(nèi)深入。在根的生長過程中，根冠始終作為根的開路先鋒，保護(hù)著幼嫩的新生的細(xì)胞。由于在前進(jìn)中，沙石土粒的碰撞，使根冠不斷被磨損，不斷地剝落，根冠一直分泌粘液，使土壤變得潤滑，便于根的延伸。與此同時(shí)，分生組織又隨時(shí)派遣一部分細(xì)胞制造出新的帽子——根冠，代替剝落、磨損了的根冠，嚴(yán)密地保護(hù)著分生總部，真可謂前仆后繼，永往直前。

這個(gè)推動(dòng)根前進(jìn)的動(dòng)力區(qū)（分生組織）并不大，它始終是根冠后面的薄薄一層，總共才有2～3毫米。

根生長的第二個(gè)力量，是在根分生組織后面的延長部，又叫伸長區(qū)，這部位細(xì)胞最初呈球形，后來漸漸伸長成圓柱狀。細(xì)胞共同伸長的力量很大，它們共同形成的撐力迅速增長了根的長度。

伸長區(qū)之后是根毛區(qū)，這部分細(xì)胞漸漸分化成不同形態(tài)和功能的細(xì)胞，然后各司其職，各行其事，這種變化也起到延長根的效果，成為推動(dòng)根深入土壤的第三個(gè)力量。

根的分生組織、伸長區(qū)、根毛區(qū)的細(xì)胞分裂、細(xì)胞延長的力量便是不可阻擋的生命力量，就是這種力量使纖弱的根克服硬土的阻擋，而伸展于大地之中。

植物的嘴巴

植物也有嘴巴嗎？當(dāng)然，植物若沒嘴巴，一顆小小的種子怎么能夠長成參天大樹呢？那為什么看不見呢？一個(gè)原因是植物的嘴巴非常秀氣，比櫻桃小口一點(diǎn)點(diǎn)兒還要小上千倍百倍；另一個(gè)原因是植物的嘴巴是藏在地下的，自然就難以看到了。不信？你看：

1648年，比利時(shí)科學(xué)家海爾蒙特把一棵25千克重的柳樹苗栽種到一個(gè)木桶里，桶里盛有事先稱過重量的土壤。在這以后，他只用純凈的雨水澆灌樹苗，為了防止灰塵落入，他還專門制作了桶蓋。5年過去了，柳樹逐漸長大了。經(jīng)過稱重，他吃驚地發(fā)現(xiàn)，柳樹的重量增加了80多千克，土壤也減少了不到100克。

那么減少的100克土壤到哪里去了呢？顯然是被植物體給吃掉用于自身的生長了。

生活在土壤中的是植物體的根，植物體是靠根來吃東西的，那么主要是靠根的哪部分來吃的呢？植物是靠根毛區(qū)的根毛來吃東西的。

根毛是根毛區(qū)的外層細(xì)胞即表皮細(xì)胞產(chǎn)生的一種特殊結(jié)構(gòu)，是由幼根尖端的表皮細(xì)胞向外突起產(chǎn)生的。

根毛樣子像什么呢？把它放在顯微鏡下看看，簡直像從細(xì)胞外壁伸出來的外端封閉的瓶子。

根毛的長度由015毫米到1厘米，直徑為百分之幾毫米。在形成根毛的吸收表皮上，布滿一層膠粘的物質(zhì)，能把根毛和土壤膠粘在一起，這是因?yàn)樵S多植物的根毛壁都含有一種膠質(zhì)，所以若是把一株苗從土壤中拔出來，常常會(huì)看到被根毛緊緊纏繞住的土塊。

那么，植物的根上有多少根毛呢？多極了，每平方毫米上都有數(shù)百條根毛，有的能達(dá)到2000多條。

每一條根毛就相當(dāng)于一張嘴，這張嘴長得奇特，因而吃起東西來也特別。

一般來說，一株玉米從出苗到結(jié)實(shí)所消耗的水分，要在400斤以上；要生產(chǎn)1噸小麥籽粒，植株需要1000多噸水，那么水是怎樣進(jìn)入到植株體內(nèi)的呢？