果實

果實

果實(英文名稱fruit)是被子植物的雌蕊經過傳粉受精,由子房或花的其他部分(如花托、花萼等)參與發育而成的器官。果實一般包括果皮和種子兩部分,其中,果皮又可分為外果皮、中果皮和內果皮。種子起傳播與繁殖的作用。果實的種類繁多,果皮的結構也各不相同。

基本信息

簡介

果實果實

被子植物的雌蕊經過傳粉受精,由子房或花的其他部分(如花托、花萼等)參與發育而成的器官。果實一般包括果皮和種子兩部分,其中,果皮又可分為外果皮、中果皮和內果皮。種子起傳播與繁殖的作用。在自然條件下,也有不經傳粉受精而結實的,這種果實沒有種子或種子不育,故稱無子果實如無核蜜橘、香蕉等。此外未經傳粉受精的子房,由於某種刺激(如萘乙酸或赤黴素等處理)形成果實,如番茄、葡萄,也是無種子的果實。果實的種類繁多,果皮的結構也各不相同。

分類

果實按其發育的不同,構造的不同,特徵的不同等可以有多種分類。

根據發育成果實部位

真果:由受精後雌蕊子房單一發育形成的果實,如桃、大豆等;通常把僅由子房稱為真果,如桃、大豆等。

假果:由子房加上花的其它部分(花萼、花被、花軸等)形成的果實,如蘋果、梨等。有萼和花萼參與的,如草莓,果實大都是增大而肉質的花托。

根據果皮質地

果實柑果

按果皮質地又可分為肉果與乾果。肉果與乾果按其子房心皮數,開裂方式等又可分為核果、漿果、堅果、瘦果等很多種。詳細分類可以參見本頁下方的分類列表。

漿果:單心皮,外果皮是一層薄表皮,而果肉柔軟多汁且內無核。如:番茄、蓮霧、芭蕉、茄苳、楊桃、木瓜等。

柑果:多心皮,果壁富含油胞,果實裡面瓢辮含豐富汁液。如:柑橘類果實,柚子、葡萄柚、檸檬、橘子、金桔等。

根據形成果實的花及子房數目

果實果實

按形成果實的花的雌蕊數目劃分:由一花內單雌蕊或復雌蕊形成單一果實的,稱為單果,單果內可以有多個心皮,如桃為單心皮,蘋果為五心皮。一花內有多個離生的心皮,每個心皮都分別形成果實,但仍復生在同一花萼上的,稱為聚合果,如草莓、八角茴香等。

單果也稱單花果。一朵花如果只有一枚雌蕊,由此形成的果實,稱為單果。大多數被子植物的果實都屬單果。根據單果的質地、結構特點,成熟時開裂與否,可分成若干類型:形成單果的雌蕊,可以是單心皮的,也可能是合生心皮的。單心皮雌蕊(單雌蕊)形成的如核果(桃,梅等),莢果(豆科植物的果實)等,合生心皮雌蕊(復雌蕊)形成的如蒴果(棉花,茶等),穎果(稻,麥,玉米等)、角果(十字花科植物的果實),瓠果(漿果中的一類,如西瓜,冬瓜等)等。

聚花果(或復果、花序果),如鳳梨、無花果。由整個花序發育成的果實。如桑的果實是由雌花序發育成的聚花果,每一雌花的子房發育成一個小單果,包藏在厚而多汁的花萼中,食用的肉質多汁部分為雌花花萼。無花果的果實也是由花序發育成的聚花果,著生在肥厚肉質化的花軸內壁的每一雌花的子房發育成一個小堅果,包藏在肉質花萼內,食用部分實際是隱頭花序的肥厚多汁的主軸。鳳梨(即波羅)的聚花果則是由肥厚肉質的中軸、肉質的苞片和螺鏇狀排列的不發育的子房共同形成的球果狀體。

聚合果也稱聚心皮果。在一朵花內有多枚離生的雌蕊(心皮),每一枚雌蕊形成一個小單果,許多小單果聚生在同一花萼上所形成的果實。如草莓、毛莨等的果實。構成聚合果的單果因植物種類而不同。如草莓、毛莨的單果為瘦果,所構成的聚合果為聚合瘦果;番荔枝和南五味子的單果為漿果,所構成的聚合果為聚合漿果;懸鉤子、覆盆子的單果為核果,所構成的聚合果為聚合核果;玉蘭、金蓮花的單果為蓇葖果,所構成的聚合果為聚合蓇葖果。

發育過程

生長

果實的生命周期果實的生命周期
1.花葯上的細胞產生花粉粒。

2.花粉落到柱頭上。

3.花粉粒萌發的花粉管伸入胚珠,精子穿多花粉管,與卵細胞融合。

4.胚珠發育成種子,受精卵發育成胚。

5.子房和其他結構發育成果實。

發育

果實在傳粉受精後,其體積的增加比受精前大200~300倍。果實成熟後的形狀與大小差異,主要受遺傳基因所控制。一般果實體積增長的過程,也和營養生長相似,即開始時生長緩慢,以後逐漸加快,達到最高點時又逐漸減緩,以至停止生長。

果實生長的過程,開始時細胞數目的增多占優勢,但時間較短,接著主要為細胞的體積增大,其持續時間較長,直至成熟。

從果實的表層到裡面:細胞體積的大小,也有一個明顯的變化梯度。一般果實的外表皮細胞體積最小,向里逐漸增大。如西瓜的果肉細胞,體積可增大到肉眼可見的程度,而在桃、李等果實中,體積最大的細胞是在果皮中間,然後分別向果實裡面和外邊,逐漸減少。蘋果果實中,由果心部分向外,細胞體積逐漸增大,直至離外表皮下面約0.5厘米處的細胞體積最大。

果實的發育一般是與植物的受精作用同時期發生的〔見受精(植物)〕。通常在傳粉過程中,由於花粉管分泌出的酶,將色氨酸轉變為生長素,從而刺激子房的生長。此外,受精後的種子也能提供生長刺激素,刺激果實的生長。草莓是一種聚合果,在其肉質可食的花托上,著生有許多瘦果。如果把一側的瘦果摘除,則該側花托不能膨大,由此說明發育的瘦果可向花托提供生長刺激素;草莓花托的重量與發育瘦果的數目成正比關係,即發育瘦果越多,花托直徑越大。

結構

果實桃的果實

果實一般由果皮和種子組成,其中果皮又可分為外果皮、中果皮和內果皮。果實的種類繁多,果皮的結構也各不相同,常見果實的果皮構造如下:

桃的果實(核果)

包括外果皮、中果皮、內果皮及種子等部分。外果皮由單層細胞的表皮層,及皮下層的厚角組織所構成,表皮上被有大量表皮毛。中果皮肉質化,即為可食部分,由薄壁組織細胞與維管束組成,內果皮硬質化,由多層石細胞構成了果核的部分。種子包括種皮和胚兩部分。
果實桃果

大豆的果實(莢果)
外果皮由單層厚壁的表皮細胞及單層皮下層細胞組成,中果皮均為薄壁組織細胞;內果皮包括幾層厚壁組織細胞與一層內表皮層。厚壁的皮下層細胞與內果皮的厚壁組織細胞,均為長形細胞,而兩者的長軸排列相互垂直。當果實成熟後,果皮的外層與內層因收縮方向不同而產生應力,使果皮開裂。
柑橘的果實(柑果)外果皮由外表皮層、具油腺和含結晶體的薄壁組織細胞所組成;中果皮含有大量薄壁組織細胞,其間的維管組織呈網狀分布,果實成熟後即為橘絡;內果皮由內表皮層及數層薄壁組織細胞組成。在每個心皮的腔室里,由內果皮產生的汁囊充滿其間,汁囊為多細胞棒狀結構,並具細長的柄。汁囊即為柑橘的可食部分。
果實柑橘的果實

黃瓜的果實(瓠果)
果壁的最外面為單列表皮層,有氣孔分布及角質膜覆蓋。在表皮層下面,為厚的薄壁組織細胞層。通常瓜類果實外表的顏色,主要取決於這些薄壁組織細胞中所含質體,綠色的黃瓜果實,其所含的質體為葉綠體;黃色的果實,則是有色體。在薄壁組織中常間有厚壁組織細胞。果實成熟時,薄壁組織一般可延伸到果實的中央(如黃瓜,西瓜);也有的果實中央裂成空腔(如甜瓜)。
蘋果的果實(假果)由花托與子房發育而成,其中花托發育為果實肉質可食部分,子房發育為果實中央部分。單層的果實表皮層,覆蓋有蠟質及角質膜,表皮層下面為幾層厚角組織細胞組成。稍內的部位,薄壁組織細胞的胞間隙極為明顯。在更深的地方,薄壁組織細胞近橢圓形,成輻射狀排列。子房壁分化為外、中、內果皮,位於果實中央部分。
果實蘋果的果實

小麥的果實(穎果)
俗稱種子。其果皮與種皮兩者癒合,不易分離。果皮的外表皮層由一層細胞組成,外覆蓋角質膜;表皮下面是幾層部分擠壓變形的薄壁組織;緊接有一層橫向排列的細胞,稱橫細胞,其細胞壁木質化加厚;最內一層為縱向伸長的管細胞,細胞的長軸與果實長軸平行,細胞壁也木質化。種皮由珠被發育而來,果實成熟時,外珠被已解體,內珠被受壓變形,其中細胞含有深色色素。胚乳約占果實的83%,其最外層為糊粉層,細胞內富含蛋白質。糊粉層以內的胚乳細胞中主要含澱粉與無定形蛋白質──麵筋。胚位於果實基部的一側。

生理與生化的變化

在果實的生長發育過程中,除了形態與結構上的變化外,還伴隨有複雜的生理生化的變化,其中肉質類果實的變化尤為明顯。例如:

顏色

果實色澤是果實品質鑑定的重要標記之一,其色澤與果皮中所含色素有關。主要的色素有葉綠素、類胡蘿蔔素、花青素等。由於果實中色素的含量與種類不同,使果實所呈現的色澤也不相同。通常較強的光照與充足的氧氣,有利於花青素的形成,因此在果實向陽的一面,往往著色較好。此外乙烯、B9、萘乙酸等也可促進果實的著色,而生長素赤黴素細胞分裂素等能使果皮保持綠色,推遲上色。因此,生產上常利用這些激素保鮮,增加果實耐貯運能力。

質地

隨著果實的成熟過程,果皮的質地逐漸由硬變軟,主要原因是果皮細胞壁中可溶性果膠增加,原果膠減少,使細胞間失去了結合力,以致細胞分散,果肉鬆軟。果肉細胞壁的成分不同,以及果肉中石細胞的多寡等都會影響果肉的硬度。溫度和乙烯、萘乙酸等激素和生長調節劑均能降低果實的硬度。

香氣

在果實的成熟過程中,產生一些水果香味,主要成分包括脂肪族與芳香族的酯,還有一些醛類。柑橘中有60多種香氣成分;葡萄、蘋果中達70多種。香蕉的特殊香味主要是乙酸戊酯,橘子中的香味則為檸檬醛。

糖類

果實中積累的澱粉,在成熟過程中逐漸被水解,轉變為可溶性糖,使果實變甜。果實中的主要糖類有葡萄糖、果糖和蔗糖。不同果實糖的種類及含量都有不同。如葡萄含葡萄糖多;桃、柑橘以蔗糖為主;柿、蘋果等葡萄糖和果糖較多,也含有少量的蔗糖。

有機酸

在未成熟果實中含有多種有機酸,使水果具酸味。主要的有機酸有蘋果酸、檸檬酸和酒石酸等。隨著果實的成熟,一部分酸轉變成糖,有的被氧化,有的被鉀離子和鈣離子等中和,所以酸味下降。蘋果中以蘋果酸占多數,柑橘以檸檬酸為多,葡萄中則以酒石酸為主。

單寧

在柿、李等果實未成熟時,由於細胞液中含有較多的單寧物質,所以有澀味。在果實成熟過程中單寧被過氧化物酶氧化成無澀味的過氧化物,或凝集成不溶於水的膠狀物質,而使澀味消失。生產上用乙烯利處理柿子,即可脫澀轉紅。
人工控制果實的成熟在果實成熟過程中,生理上首先出現呼吸強度降低,繼而進入一個突然升高的呼吸躍變期,接著又降下來,最後果實成熟。人們控制果實的成熟,一般利用乙烯利,誘導呼吸躍變期的到來,從而促進果實的成熟。相反,如果延長果實的貯藏期,可在貯藏處降低氧的含量,提高二氧化碳的濃度(或充氮氣)及控制一定溫度等措施,以延緩呼吸躍變期的來到。利用這種控氣法,貯藏香蕉、番茄和柿子等均已取得顯著效果。

傳播

在發育過程中果皮有保護種子的作用。當種子成熟後,則有助於種子的散布。果實和種子在成熟後散布各處,對植物種族的繁殖是極為重要的。散布的方式,各種植物有所不同,或藉助外力的作用,或利用自身的力量,各有其特殊的適應〔見傳播(植物)〕。

演化

果實是植物界進化到一定階段才出現的。當中生代裸子植物在地球上占優勢時,其種子尚沒有果皮包裹。如銀杏的種子俗稱“白果”,但它並不是果實,而是種子。到了新生代,被子植物大量出現,它們的種子包藏在果皮內,這對種子是一種良好的保護結構,同時對種子的傳布也具有重要意義。果實能使種子渡過不良環境,從而使植物種族得到繁衍。這也是新生代以來被子植物在地球上占絕對優勢的重要原因之一。果實演化的一般趨勢是,由離生的多心皮果→少心皮果→單心皮果;從上位子房下位子房;由側膜胎座→中軸胎座→特立中央胎座基底胎座;由裂果→閉果;由腹縫線開裂→背縫線開裂→室背開裂→室軸開裂;從具厚壁果皮→肉質厚壁果皮→肉質化果皮;由多數種子→少數種子→單個種子的果實。

經濟價值

果實與人類的生活關係極為密切。在人類的食物糧食中,絕大部分是禾穀類植物的果實,如小麥、水稻和玉米等。人們常吃的果品,其中包括蘋果、桃、柑橘和葡萄等,它們富含葡萄糖、果糖與蔗糖,以及各種無機鹽、維生素等營養物質。這些果實不僅可以鮮食,美味可口,而且還能加工製成果乾、果醬、蜜餞、果酒、果汁和果醋等各類食品。此外,在中國民間習用的中藥材中,用棗、茴香、木瓜、柑橘、山楂、杏和龍眼等果實或果實的一部分入藥。

植物學

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