ในทางพฤกษศาสตร์เมล็ดคือโครงสร้างของพืชที่ประกอบด้วยเอ็มบริโอและสารอาหารที่สะสมอยู่ในเปลือกหุ้มที่เรียกว่าเทสตาโดยทั่วไปแล้ว คำว่าเมล็ดหมายถึงสิ่งใดก็ตามที่สามารถนำไปปลูกได้ซึ่งอาจรวมถึงเมล็ดและเปลือกหรือหัวเมล็ดเป็นผลผลิตจากไข่ ที่สุกแล้ว หลังจากที่ถุงเอ็มบริโอได้รับการผสมพันธุ์โดยอสุจิจากละอองเรณูทำให้เกิดไซโกตเอ็มบริโอภายในเมล็ดจะพัฒนาจากไซโกตและเจริญเติบโตภายในต้นแม่จนถึงขนาดหนึ่งก่อนที่การเจริญเติบโตจะหยุดลง

การสร้างเมล็ดเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการสืบพันธุ์ในพืชมีเมล็ด ( พืชมีเมล็ด ) พืชชนิดอื่น เช่นเฟิร์นมอสและลิเวอร์เวิร์ตไม่มีเมล็ดและใช้การสืบพันธุ์โดยอาศัยน้ำ พืชมีเมล็ดในปัจจุบันครองระบบ นิเวศ บนบก ตั้งแต่ป่าไม้ไปจนถึงทุ่งหญ้าทั้งในสภาพอากาศ ร้อนและ เย็น

ในพืชดอกรังไข่จะเจริญเติบโตเป็นผลซึ่งมีเมล็ดอยู่ภายในและทำหน้าที่กระจายเมล็ด โครงสร้างหลายอย่างที่เรียกกันทั่วไปว่า "เมล็ด" นั้น แท้จริงแล้วเป็นผลแห้ง เมล็ดทานตะวันบางครั้งถูกขายในเชิงพาณิชย์โดยยังคงอยู่ในเปลือกแข็งของผล ซึ่งต้องผ่าออกเพื่อเอาเมล็ดออกมา พืชกลุ่มต่างๆ มีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ผลไม้ที่เรียกว่าผลไม้ มีเมล็ดแข็ง (เช่นลูกพีช ) มีเปลือกแข็ง ( เอนโดคาร์ป ) เชื่อมติดและห่อหุ้มเมล็ดไว้ ส่วนถั่วเป็นผลไม้ที่มีเมล็ดเดียว เปลือกแข็ง ของพืชบางชนิดที่มี เมล็ด ไม่แตกออกเช่นลูกโอ๊กหรือลูกเฮเซลนัท

พืชบกชนิดแรกวิวัฒนาการขึ้นเมื่อประมาณ 468 ล้านปีก่อน^{[ 1 ]}และสืบพันธุ์โดยใช้สปอร์ พืชที่มีเมล็ดชนิดแรกที่ปรากฏขึ้นคือพืชเมล็ดเปลือยซึ่งไม่มีรังไข่สำหรับบรรจุเมล็ด พวกมันเกิดขึ้นในช่วงปลาย ยุค ดีโวเนียน (416 ล้านถึง 358 ล้านปีก่อน) ^{[ 2 ]}จากพืชเมล็ดเปลือยยุคแรกเหล่านี้ เฟิร์นเมล็ดวิวัฒนาการขึ้นในช่วง ยุค คาร์บอนิเฟอรัส (359 ถึง 299 ล้านปีก่อน) พวกมันมีไข่ที่อยู่ในถ้วย^{[ 3 ]}ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มของกิ่งก้านที่ห่อหุ้มไว้ ซึ่งน่าจะใช้เพื่อปกป้องเมล็ดที่กำลังพัฒนา^{[ 4 ]}

งานเขียนที่ตีพิมพ์เกี่ยวกับการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ ความมีชีวิต และความสัมพันธ์กับความชื้น เริ่มขึ้นในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 โดยผลงานที่มีอิทธิพล ได้แก่:

• คู่มือการเก็บรักษาเมล็ดพันธุ์ปี 1832 ในConservation des GrainesของAugustin Pyramus de Candolleซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Physiologie végétale 3 เล่มของเขา, ou Exposition desforces et des fonctions vitales des végétaux (1832, v. 2, pp. 618–626, Paris); ^{[ 5 ]} (ชื่อที่แปลว่า "สรีรวิทยาของพืช หรือการอธิบายพลังสำคัญและหน้าที่ของพืช")
• การศึกษาความเป็นไปได้ในปี ค.ศ. 1846 โดย Augustin de Candolle ตีพิมพ์ใน "Sur la duréerelative de la faculté de germer desgraines appartenant à varietys familles" ( Annales des Sciences Naturelles ; Botanique , 1846, III 6: 373–382); ^{[ 5 ]} (ชื่อที่แปลว่า "เกี่ยวกับระยะเวลาสัมพัทธ์ของความสามารถในการงอกของเมล็ดของตระกูลต่างๆ")
• การศึกษาความชื้นของเมล็ดพืชในปี พ.ศ. 2440 โดยวิกเตอร์ โจดิน ( Anales Agronomiquesตุลาคม พ.ศ. 2440) ^{[ 6 ]}
• หนังสือ " Studies in Seeds and Fruits- An Investigation with the Balance " ของHenry B. Guppyจำนวน 528 หน้า(ลอนดอน ประเทศอังกฤษ) ได้รับการวิจารณ์ในวารสาร Science (มิถุนายน พ.ศ. 2457 วอชิงตัน ดี.ซี.) ^{[ 7 ]}

เมล็ดของพืชดอก ( Angiosperm ) เป็น "เมล็ดที่ถูกห่อหุ้ม" โดยผลิตอยู่ในโครงสร้างแข็งหรือเนื้อนุ่มที่เรียกว่าผล ซึ่งห่อหุ้มเมล็ดไว้เพื่อป้องกัน ผลบางชนิดมีทั้งชั้นของวัสดุแข็งและเนื้อนุ่ม ส่วนในพืชเมล็ดเปลือย (Gymnosperms) จะไม่มีโครงสร้างพิเศษใดๆ พัฒนาขึ้นเพื่อห่อหุ้มเมล็ด เมล็ดจะเริ่มเจริญเติบโต "เปลือยเปล่า" บนใบประดับของกรวย อย่างไรก็ตาม ในพืช สนบางชนิด เมล็ดจะถูกปกคลุมด้วยเกล็ดของกรวย เมื่อเจริญเติบโต ขึ้น

เมล็ดของพืชดอกประกอบด้วยส่วนประกอบทางพันธุกรรมที่แตกต่างกัน 3 ส่วน ได้แก่ (1) เอ็มบริโอที่เกิดจากไซโกต (2) เอนโดสเปิร์ม ซึ่งโดยปกติจะเป็นไตรพลอยด์ (3) เปลือกเมล็ดจากเนื้อเยื่อที่ได้มาจากเนื้อเยื่อของแม่ในไข่ ในพืชดอก กระบวนการพัฒนาเมล็ดเริ่มต้นด้วยการปฏิสนธิสองครั้งซึ่งเกี่ยวข้องกับการรวมตัวของเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้สองเซลล์กับเซลล์ไข่และเซลล์กลางเพื่อสร้างเอนโดสเปิร์ม ขั้นต้น และไซโกต ทันทีหลังการปฏิสนธิ ไซโกตส่วนใหญ่จะไม่ทำงาน แต่เอนโดสเปิร์มขั้นต้นจะแบ่งตัวอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างเนื้อเยื่อเอนโดสเปิร์ม เนื้อเยื่อนี้จะกลายเป็นอาหารที่ต้นอ่อนจะบริโภคจนกว่ารากจะพัฒนาหลังจาก งอก

หลังจากปฏิสนธิแล้วรังไข่จะพัฒนาไปเป็นเมล็ด รังไข่ประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่าง:

• ก้านเมล็ด ( funiculus , funiculi ) หรือก้านที่ยึดไข่กับรกและรังไข่หรือผนังผลที่บริเวณเปลือกผล
• นิวเคลลัสคือส่วนที่เหลืออยู่ของเมกาสปอแรนเจียมและเป็นบริเวณหลักของไข่ที่เมกากามีโทไฟต์เจริญเติบโต
• ไมโครไพล์คือรูหรือช่องเล็กๆ บริเวณส่วนปลายของเยื่อหุ้มไข่ ซึ่งเป็นบริเวณที่ท่อละอองเรณูมักเข้าไปในระหว่างกระบวนการปฏิสนธิ
• คาลาซาคือฐานของไข่ที่อยู่ตรงข้ามกับไมโครไพล์ ซึ่งเป็นจุดที่อินทีกูเมนต์และนิวเคลลัสเชื่อมต่อกัน^{[ 8 ]}

รูปร่างของไข่ขณะเจริญเติบโตมักส่งผลต่อรูปร่างสุดท้ายของเมล็ด โดยทั่วไปพืชจะสร้างไข่ที่มีสี่รูปร่าง ได้แก่ รูปร่างที่พบมากที่สุดเรียกว่าอนาโทรปัส (anatropous ) ซึ่งมีรูปร่างโค้ง ไข่แบบ ออร์โธโทรปัส (orthotropous)มีรูปร่างตรง โดยทุกส่วนของไข่เรียงตัวเป็นแถวยาว ทำให้เมล็ดไม่โค้ง ไข่แบบแคมปิโลโทรปัส (campylotropous)มีเมกากาเมโทไฟต์ (megagametophyte) ที่โค้งงอ มักทำให้เมล็ดมีรูปร่างคล้ายตัว "C" ที่แน่น และรูปร่างไข่สุดท้ายเรียกว่าแอมฟิโทรปัส (amphitropous ) ซึ่งไข่จะกลับหัวบางส่วนและหมุนกลับ 90 องศาบนก้าน (funicle หรือfuniculus )

ในพืชดอกส่วนใหญ่ การแบ่งตัวครั้งแรกของไซโกตจะวางตัวในแนวขวางเมื่อเทียบกับแกนยาว และนี่เป็นการกำหนดขั้วของเอ็มบริโอ ขั้วบนหรือขั้วคาลาซัลจะกลายเป็นบริเวณหลักของการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ ในขณะที่ขั้วล่างหรือ ขั้ว ไมโครไพล์จะสร้างซัสเพนเซอร์ที่มีลักษณะคล้ายก้านซึ่งยึดติดกับไมโครไพล์ ซัสเพนเซอร์จะดูดซับและสร้างสารอาหารจากเอนโดสเปิร์มซึ่งใช้ในระหว่างการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอ^{[ 9 ]}

ส่วนประกอบหลักของตัวอ่อน ได้แก่:

• ใบเลี้ยงซึ่งเป็นใบของเมล็ด จะติดอยู่กับแกนของเอ็มบริโอ อาจมีหนึ่งใบ ( พืชใบเลี้ยงเดี่ยว ) หรือสองใบ ( พืชใบเลี้ยงคู่ ) ใบเลี้ยงยังเป็นแหล่งสารอาหารในพืชใบเลี้ยงคู่ที่ไม่มีเอนโดสเปิร์ม ซึ่งในกรณีนี้ ใบเลี้ยงจะทำหน้าที่แทนเอนโดสเปิร์ม และมีลักษณะหนาและเหนียว ในเมล็ดที่มีเอนโดสเปิร์ม ใบเลี้ยงจะบางและเหมือนกระดาษ พืชใบเลี้ยงคู่จะมีจุดที่ติดอยู่ตรงข้ามกันบนแกน
• เอ พิโคทิล ( epicotyl ) คือแกนของตัวอ่อนที่อยู่เหนือจุดที่ใบเลี้ยงยึดติดกับลำต้น
• ยอดอ่อน (plumule)ซึ่งเป็นส่วนปลายของเอพิโคทิล (epicotyl) มีลักษณะคล้ายขนนกเนื่องจากมีใบอ่อนงอกอยู่ที่ปลาย และจะกลายเป็นยอดเมื่องอกออกมา
• ไฮโปโคทิลคือแกนตัวอ่อนที่อยู่ใต้จุดที่ใบเลี้ยงติดกับลำต้น ทำหน้าที่เชื่อมต่อเอพิโคทิลและรากอ่อน เป็นบริเวณรอยต่อระหว่างลำต้นและราก
• รากอ่อนซึ่งเป็นส่วนปลายสุดของไฮโปโคทิล จะเจริญเติบโตเป็นรากหลัก

พืชใบเลี้ยงเดี่ยวมีโครงสร้างเพิ่มเติมอีกสองส่วนในรูปของปลอกหุ้ม ส่วนยอดอ่อน (plumule) ถูกหุ้มด้วยปลอกหุ้มใบ (coleoptile)ซึ่งจะกลายเป็นใบแรก ในขณะที่รากแรก (radicle) ถูกหุ้มด้วยปลอกหุ้มราก (coleorhiza)ซึ่งเชื่อมต่อกับรากหลัก และ ราก พิเศษจะงอกออกมาด้านข้าง ในที่นี้ ไฮโปโคทิล (hypocotyl) เป็นแกนที่ยังไม่สมบูรณ์อยู่ระหว่างรากแรกและยอดอ่อน เมล็ดข้าวโพดประกอบด้วยโครงสร้างเหล่านี้ ได้แก่ เปลือกผล (pericarp), สคูเทลลัม (scutellum) (ใบเลี้ยงขนาดใหญ่ใบเดียว) ที่ดูดซับสารอาหารจากเอนโดสเปิร์ม, ยอดอ่อน (plumule), รากแรก (radicle), ปลอกหุ้มใบ (coleoptile) และปลอกหุ้มราก (coleorhiza) – โครงสร้างสองส่วนหลังนี้มีลักษณะคล้ายปลอกหุ้มและห่อหุ้มยอดอ่อนและรากแรก ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกัน

รังไข่ที่กำลังเจริญเติบโตจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดในเยื่อหุ้ม โดยทั่วไปแล้วจะลดลงและไม่เป็นระเบียบ แต่บางครั้งก็อาจหนาขึ้น เปลือกเมล็ดเกิดจากเยื่อหุ้มสองชั้นหรือชั้นนอกของเซลล์รังไข่ ซึ่งได้มาจากเนื้อเยื่อของต้นแม่ เยื่อหุ้มชั้นในก่อตัวเป็นเทกเมนและเยื่อหุ้มชั้นนอกก่อตัวเป็นเทสตา (เปลือกเมล็ดของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น หญ้า ไม่ใช่โครงสร้างที่แยกจากกัน แต่จะรวมเข้ากับผนังผลเพื่อก่อตัวเป็นเพริคาร์ป ) เทสตาของทั้งพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและพืชใบเลี้ยงคู่มักมีลวดลายและรอยขีดที่มีพื้นผิว หรือมีปีกหรือกระจุกขน เมื่อเปลือกเมล็ดก่อตัวจากชั้นเดียว ก็เรียกว่าเทสตาเช่นกัน แม้ว่าเทสตาเหล่านั้นจะไม่เหมือนกัน ทั้งหมด ในแต่ละชนิดก็ตาม ก้านเมล็ดจะหลุดออก (แยกออกจากกันที่จุดคงที่ – บริเวณการหลุดออก) รอยแผลเป็นจะก่อตัวเป็นรอยบุ๋มรูปไข่ เรียกว่า ไฮลัม ออวุลแบบอนาโทรปัสมีส่วนหนึ่งของฟูนิคูลัสที่ยึดติด (เชื่อมติดกับเปลือกเมล็ด) และก่อตัวเป็นสันตามยาวหรือราเฟ่เหนือฮิลัมเล็กน้อย ในออวุลแบบไบเทกมิก (เช่นGossypiumที่อธิบายไว้ในที่นี้) ทั้งอินเทกเมนต์ชั้นในและชั้นนอกมีส่วนช่วยในการสร้างเปลือกเมล็ด เมื่อเจริญเติบโตอย่างต่อเนื่อง เซลล์ในอินเทกเมนต์ชั้นนอกจะขยายใหญ่ขึ้น ในขณะที่เอพิเดอร์มิสชั้นในอาจยังคงเป็นชั้นเดียว แต่ก็อาจแบ่งตัวเพื่อสร้างสองถึงสามชั้นและสะสมแป้ง และเรียกว่าชั้นที่ไม่มีสี ในทางตรงกันข้าม เอพิเดอร์มิสชั้นนอกจะกลายเป็นแทนนิเฟ อรัส อินเทกเมนต์ชั้นในอาจประกอบด้วยแปดถึงสิบห้าชั้น^{[ 10 ]}

เมื่อเซลล์ขยายใหญ่ขึ้น และมีการสะสมแป้งในชั้นนอกของโซนที่มีเม็ดสีใต้ชั้นนอกของหนังกำพร้า โซนนี้จะเริ่มกลายเป็นลิกนิน ในขณะที่เซลล์ของหนังกำพร้าชั้นนอกจะขยายใหญ่ขึ้นในแนวรัศมีและผนังเซลล์จะหนาขึ้น โดยมีนิวเคลียสและไซโตพลาซึมถูกบีบอัดเข้าไปในชั้นนอก เซลล์เหล่านี้ซึ่งมีพื้นผิวด้านในกว้างกว่าเรียกว่า เซลล์ พาลิเซดในหนังกำพร้าชั้นใน เซลล์ก็ขยายใหญ่ขึ้นในแนวรัศมีเช่นกัน โดยผนังเซลล์จะหนาขึ้นเป็นแผ่นคล้ายแผ่น ผิวหนังชั้นในที่เจริญเต็มที่จะมีชั้นพาลิเซด โซนที่มีเม็ดสี 15–20 ชั้น ในขณะที่ชั้นในสุดเรียกว่าชั้นขอบ^{[ 10 ]}

ในพืชเมล็ดเปลือยซึ่งไม่มีรังไข่ ออวุลและเมล็ดจึงถูกเปิดเผย นี่คือที่มาของชื่อเรียก – พืชเมล็ดเปลือย เซลล์สเปิร์มสองเซลล์ที่ถ่ายโอนมาจากละอองเรณูไม่ได้พัฒนาเป็นเมล็ดโดยการปฏิสนธิแบบคู่ แต่เซลล์สเปิร์มหนึ่งเซลล์จะรวมกับเซลล์ไข่และเซลล์สเปิร์มอีกเซลล์จะไม่ถูกนำไปใช้^{[ 11 ]}บางครั้งสเปิร์มแต่ละเซลล์จะปฏิสนธิกับเซลล์ไข่หนึ่งเซลล์ และไซโกตหนึ่งตัวจะถูกทำแท้งหรือดูดซึมไปในระหว่างการพัฒนาในระยะแรก^{[ 12 ]}เมล็ดประกอบด้วยเอ็มบริโอ (ผลจากการปฏิสนธิ) และเนื้อเยื่อจากต้นแม่ ซึ่งจะสร้างกรวยล้อมรอบเมล็ดในพืชสน เช่นต้นสนและต้นสปรูซ

เมล็ดพืชมีความหลากหลายมาก ดังนั้นจึงมีคำศัพท์มากมายที่ใช้ในการอธิบายเมล็ดพืชเหล่านั้น

• รูปทรงถั่ว ((เรนิฟอร์ม ) – มีลักษณะคล้ายไต โดยมีปลายหยักอยู่ทั้งสองด้านของขั้วไต
• สี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า – มีลักษณะเป็นเหลี่ยม โดยทุกด้านมีความยาวเท่ากันหรือยาวกว่าความกว้าง
• รูปสามเหลี่ยม – มีสามด้าน ส่วนที่กว้างที่สุดอยู่ด้านล่างตรงกลาง
• รูปทรงรีหรือรูปไข่หรือรูปไข่กลับ – กลมที่ปลายทั้งสองข้าง หรือรูปไข่ (รูปไข่หรือรูปไข่กลับ กว้างกว่าที่ปลายด้านหนึ่ง) โดยมีลักษณะกลมแต่สมมาตรกันตรงกลาง หรือกว้างกว่าด้านล่างตรงกลาง หรือกว้างกว่าด้านบนตรงกลาง^{[ 13 ]}
• ดิสคอยด์–มีลักษณะคล้ายแผ่นดิสก์หรือแผ่นโลหะ มีทั้งความหนาและด้านขนานกัน และมีขอบโค้งมน)
• ทรงรี
• ทรงกลม – รูปทรงคล้ายทรงกลม
• ทรงกลมย่อย (พองตัว แต่ไม่เป็นทรงกลม)
• เลนส์นูน
• รูปไข่
• เซกทอรอยด์
• คำอธิบายทั่วไปอื่นๆ สำหรับเมล็ดมุ่งเน้นไปที่สี เนื้อสัมผัส และรูปร่าง เมล็ด ที่มีลายเส้นจะมีเส้นหรือสันขนานยาวตามแนวยาวเป็นแถบ สีที่พบได้บ่อยที่สุดคือสีน้ำตาลและสีดำ โดยมีสีอื่นๆ ปรากฏให้เห็นน้อยกว่า เนื้อสัมผัสของพื้นผิวแตกต่างกันไปตั้งแต่เรียบมันมากไปจนถึงขรุขระมาก พื้นผิวอาจมีส่วนยื่นต่างๆ (ดู เปลือกเมล็ด) และอาจอธิบายได้ด้วยคำต่างๆ เช่นเป็นปุ่มหรือเป็นรูปทรงนิ้วมือ^{[ 14 ]}เปลือกเมล็ดที่มีความหนาแน่น เหมือน ไม้ก๊อกเรียกว่าซูเบอโรสคำอื่นๆ ได้แก่เปลือกแข็ง (แข็ง บาง หรือเปราะ)

โดยทั่วไปแล้ว เมล็ดพืชประกอบด้วยส่วนประกอบพื้นฐานสองส่วน:

1. ตัวอ่อน ;
2. เปลือกเมล็ด

นอกจากนี้เอนโดสเปิร์มยังเป็นแหล่งสารอาหารสำหรับเอ็มบริโอในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่และพืชใบเลี้ยงคู่ที่มีเอนโดสเปิร์ม

เมล็ดพืชได้รับการพิจารณาว่ามีโครงสร้างที่แตกต่างกันหลายประเภท (Martin 1946) ^{[ 15 ]}โดยพิจารณาจากเกณฑ์หลายประการ ซึ่งเกณฑ์ที่สำคัญที่สุดคืออัตราส่วนขนาดของเอ็มบริโอต่อเมล็ด ซึ่งสะท้อนถึงระดับที่ใบเลี้ยงที่กำลังพัฒนาดูดซับสารอาหารจากเอนโดสเปิร์ม และทำให้เอนโดสเปิร์มถูกทำลาย^{[ 15 ]}

มีหกประเภทในพืชใบเลี้ยงเดี่ยว สิบประเภทในพืชใบเลี้ยงคู่ และสองประเภทในพืชเมล็ดเปลือย (แบบเส้นตรงและแบบช้อน) ^{[ 16 ]}การจำแนกประเภทนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะสามประการ ได้แก่ สัณฐานวิทยาของเอ็มบริโอ ปริมาณเอนโดสเปิร์ม และตำแหน่งของเอ็มบริโอเมื่อเทียบกับเอนโดสเปิร์ม

ในเมล็ดที่มีเอนโดสเปิร์ม จะมีสองส่วนที่แตกต่างกันภายในเปลือกเมล็ด คือ เอนโดสเปิร์มส่วนบนที่มีขนาดใหญ่กว่า และเอ็มบริโอส่วนล่างที่มีขนาดเล็กกว่า เอ็มบริโอคือไข่ที่ได้รับการผสมพันธุ์แล้ว ซึ่งเป็นต้นอ่อนที่ยังไม่เจริญเต็มที่และจะเจริญเติบโตเป็นต้นใหม่ได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม เอ็มบริโอมีใบเลี้ยง หนึ่งใบ ในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวสองใบเลี้ยงใน พืชใบเลี้ยง คู่ เกือบทั้งหมด และสองใบเลี้ยงขึ้นไปในพืชเมล็ดเปลือย ในผลของธัญพืช (แคริโอปส์) ใบเลี้ยงเดี่ยวใบเดียวมีรูปร่างคล้ายโล่ จึงเรียกว่าสคูเทลลัมสคูเทลลัมจะอยู่ชิดกับเอนโดสเปิร์ม ซึ่งทำหน้าที่ดูดซับอาหารและส่งต่อไปยังส่วนต่างๆ ที่กำลังเจริญเติบโต ลักษณะของเอ็มบริโอ ได้แก่ เล็ก ตรง งอ โค้ง และม้วน

ภายในเมล็ดมักจะมีสารอาหาร สะสมอยู่ สำหรับต้นกล้าที่จะเจริญเติบโตจากเอ็มบริโอ รูปแบบของสารอาหารที่สะสมไว้จะแตกต่างกันไปตามชนิดของพืช ในพืชดอก สารอาหารที่สะสมไว้เริ่มต้นจากเนื้อเยื่อที่เรียกว่าเอนโดสเปิร์มซึ่งได้มาจากต้นแม่และละอองเรณูผ่านการปฏิสนธิสองครั้งโดยปกติแล้วจะ เป็น ไตรพลอยด์และอุดมไปด้วยน้ำมันหรือแป้งและโปรตีนในพืชเมล็ดเปลือย เช่นสน เนื้อเยื่อสะสมอาหาร (เรียกอีกอย่างว่าเอนโดสเปิร์ม) เป็นส่วนหนึ่งของแก มีโทไฟต์ เพศเมีย ซึ่งเป็น เนื้อเยื่อ แฮพลอยด์เอนโดสเปิร์มถูกล้อมรอบด้วย ชั้น อะลูโรน (เอนโดสเปิร์มรอบนอก) ซึ่งเต็มไปด้วยเม็ดอะลูโรนที่มีโปรตีน เป็น องค์ประกอบ

เดิมที ด้วยการเปรียบเทียบกับไข่ ของสัตว์ ชั้นนิวเซลลัสชั้นนอก ( เพริสเปิร์ม ) ถูกเรียกว่าอัลบูมินและชั้นเอนโดสเปิร์มชั้นในเรียกว่าไวเทลลัส แม้ว่าคำนี้จะทำให้เข้าใจผิด แต่ก็เริ่มมีการนำไปใช้กับสารอาหารทั้งหมด คำศัพท์นี้ยังคงใช้ในการเรียกเมล็ดที่มีเอนโดสเปิร์มว่า "อัลบูมินัส" ลักษณะของวัสดุนี้ถูกนำมาใช้ทั้งในการอธิบายและจำแนกประเภทเมล็ดพืช นอกเหนือจากอัตราส่วนขนาดของเอ็มบริโอต่อเอนโดสเปิร์ม เอนโดสเปิร์มอาจถือได้ว่าเป็นแบบแป้ง (หรือเป็นผง) ซึ่งเซลล์เต็มไปด้วยแป้งเช่นธัญพืช หรือไม่มีแป้ง (ไม่ใช่แป้ง ) เอนโดสเปิร์มอาจถูกเรียกว่า "เนื้อ" หรือ "กระดูกอ่อน" โดยมีเซลล์ที่หนาและอ่อนนุ่ม เช่นมะพร้าวแต่ก็อาจเป็นแบบมีน้ำมัน เช่น ในละหุ่ง (น้ำมันละหุ่ง) โครตอนและฝิ่นเอนโดสเปิร์มเรียกว่า "แข็ง" เมื่อผนังเซลล์หนาขึ้น เช่นอินทผลัมและกาแฟหรือเรียกว่า "ขรุขระ" หากมีลายด่าง เช่นลูกจันทน์เทศปาล์มและวงศ์Annonaceae ^{[ 17 ]}

ในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่ (เช่นหญ้าและปาล์ม ) และพืชใบเลี้ยงคู่บางชนิด (ที่มีเอนโดสเปิร์มหรือมีอัลบูมิน ) (เช่นละหุ่ง ) เอ็มบริโอจะฝังอยู่ในเอนโดสเปิร์ม (และนิวเคลลัส) ซึ่งต้นกล้าจะใช้เมื่องอกใน พืชใบเลี้ยงคู่ ที่ไม่มีเอนโดสเปิร์มเอนโดสเปิร์มจะถูกดูดซึมโดยเอ็มบริโอขณะที่เอ็มบริโอเจริญเติบโตภายในเมล็ดที่กำลังพัฒนา และใบเลี้ยงของเอ็มบริโอจะเต็มไปด้วยอาหารที่เก็บสะสมไว้ เมื่อแก่เต็มที่ เมล็ดของพืชเหล่านี้จะไม่มีเอนโดสเปิร์มและเรียกอีกอย่างว่าเมล็ดที่ไม่มีอัลบูมิน เมล็ดที่ไม่มีอัลบู มิน ได้แก่ พืช ตระกูลถั่ว (เช่นถั่วและถั่วลันเตา ) ต้นไม้ เช่น ต้นโอ๊กและต้นวอลนัทผัก เช่น ฟักทอง และหัวไชเท้าและดอกทานตะวันตามที่ Bewley และ Black (1978) กล่าวไว้ การเก็บสะสมอาหารของถั่วบราซิลจะอยู่ในไฮโปโคทิล และสถานที่เก็บสะสมอาหารนี้ไม่พบได้ทั่วไปในเมล็ดพืช^{[ 18 ]}เมล็ดของพืชเมล็ดเปลือยทั้งหมดมีอัลบูมิน

เปลือกเมล็ดพัฒนามาจากเนื้อเยื่อของแม่ คืออินเทกเมนต์ซึ่งเดิมทีจะล้อมรอบไข่ เปลือกเมล็ดในเมล็ดที่เจริญเต็มที่อาจเป็นชั้นบางๆ เหมือนกระดาษ (เช่นถั่วลิสง ) หรืออาจมีความหนามากกว่า (เช่น หนาและแข็งใน ต้น ฮันนี่โลคัสต์และมะพร้าว ) หรือเป็นเนื้อนุ่มเหมือนซาร์โคเทสตาของทับทิม เปลือกเมล็ดช่วยปกป้องเอ็มบริโอจากการบาดเจ็บทางกล สัตว์ผู้ล่า และการแห้ง ขึ้นอยู่กับการพัฒนา เปลือกเมล็ดอาจเป็นแบบไบเทกมิกหรือยูนิเทกมิกเมล็ดแบบไบเทกมิกจะสร้างเทสตาจากอินเทกเมนต์ชั้นนอกและเทกเมนจากอินเทกเมนต์ชั้นใน ในขณะที่เมล็ดแบบยูนิเทกมิกมีอินเทกเมนต์เพียงชั้นเดียว โดยปกติแล้ว บางส่วนของเทสตาหรือเทกเมนจะสร้างชั้นป้องกันทางกลที่แข็งแรง ชั้นป้องกันทางกลนี้อาจป้องกันการซึมผ่านของน้ำและการงอก ในบรรดาสิ่งกีดขวางอาจมีสเคลอเรอิดที่เป็นลิกนินอยู่^{[ 19 ]}

ชั้นนอกของเปลือกมีหลายชั้น โดยทั่วไปมีระหว่างสี่ถึงแปดชั้น จัดเรียงเป็นสามชั้น ได้แก่ (ก) ชั้นนอกสุดที่เป็นหนังกำพร้า (ข) ชั้นนอกสุดที่เป็นเม็ดสี มีสองถึงห้าชั้น ประกอบด้วยแทนนินและแป้ง และ (ค) ชั้นในที่เป็นหนังกำพร้า ชั้นในสุดที่ เป็น เอนโดเทกเมนเกิดจากหนังกำพร้าชั้นในของชั้นในของเปลือก ส่วนชั้นนอกสุดที่เป็น เอ็กโซเทกเมนเกิดจาก ผิวด้านนอกของชั้นในของเปลือก ชั้นใน สุดที่ เป็นเอนโดเทสตาเกิดจากหนังกำพร้าชั้นในของเปลือกชั้นนอก และชั้นนอกสุดของเทสตาจากผิวด้านนอกของเปลือกชั้นนอกเรียกว่าเอ็กโซเทสตาหากเอ็กโซเทสตาเป็นชั้นกลไกด้วย จะเรียกว่าเมล็ดเอ็กโซเทสตา แต่ถ้าชั้นกลไกเป็นเอนโดเทกเมน เมล็ดนั้นจะเป็นเมล็ดเอนโดเทสตา เอ็กโซเทสตาอาจประกอบด้วยเซลล์หนึ่งแถวหรือมากกว่านั้นที่มีลักษณะยาวและเรียงตัวเป็นแถวคล้ายไม้ตี (เช่นFabaceae ) จึงเรียกว่า 'เอ็กโซเทสตาแบบไม้ตี' ^{[ 20 ] [ 21 ]}

นอกจากส่วนประกอบพื้นฐานสามส่วนของเมล็ดแล้ว เมล็ดบางชนิดยังมีส่วนยื่นออกมา เช่นอาริลซึ่งเป็นส่วนที่ยื่นออกมาเป็นเนื้อเยื่อจากก้านเมล็ด ( funiculus ) (เช่นในต้นยิวและลูกจันทน์เทศ ) หรือส่วนยื่นที่มีน้ำมัน เช่นอีไลโอโซม (elaiosome ) (เช่นในต้น Corydalis ) หรือขน (trichomes) ในตัวอย่างหลังนี้ ขนเหล่านี้เป็นแหล่งที่มาของพืชสิ่งทออย่างฝ้ายส่วนยื่นอื่นๆ ของเมล็ด ได้แก่ ราเฟ (สัน) ปีก คารันเคิล (ส่วนที่ยื่นออกมาเป็นเนื้อเยื่ออ่อนนุ่มคล้ายฟองน้ำจากเปลือกนอกใกล้กับรูเปิดของเมล็ด) หนาม หรือตุ่ม

อาจยังมีรอยแผลเป็นหลงเหลืออยู่บนเปลือกเมล็ด เรียกว่าไฮลัม (hilum ) ซึ่งเป็นบริเวณที่เมล็ดติดกับผนังรังไข่โดยก้านเมล็ด (funicle) ใต้ไฮลัมลงมาเล็กน้อยจะมีรูเล็กๆ ซึ่งเป็นไมโครไพล์ (micropyle) ของไข่

เมล็ดมีขนาดหลากหลายมาก เมล็ดกล้วยไม้ที่เล็กที่สุดมีลักษณะคล้ายฝุ่น โดยมีประมาณหนึ่งล้านเมล็ดต่อกรัม โดยสถิติสูงสุดอยู่ที่Anguloa × ruckeriซึ่งมีเมล็ดเดียวหนักประมาณ 0.4 ไมโครกรัม^{[ 22 ]}เมล็ดเหล่านี้มักเป็นเมล็ดอ่อนที่มีเอ็มบริโอที่ยังไม่เจริญเต็มที่และไม่มีแหล่งพลังงานสำรองที่สำคัญ กล้วยไม้และพืชอีกไม่กี่กลุ่มเป็นไมโคเฮ เทอโรโทรฟ ซึ่งต้องพึ่งพาเชื้อราไมคอร์ไรซาในการได้รับสารอาหารระหว่างการงอกและการเจริญเติบโตในช่วงแรกของต้นกล้า ต้นกล้ากล้วยไม้บนดินบางชนิดใช้เวลาสองสามปีแรกของชีวิตในการรับพลังงานจากเชื้อราและไม่สร้างใบสีเขียว^{[ 23 ]}เมล็ดที่ใหญ่ที่สุดคือเมล็ดของLodoicea maldivica (coco de mer) ซึ่งมีน้ำหนักมากถึง 25 กิโลกรัม (55 ปอนด์) ^{[ 24 ]}พืชที่ผลิตเมล็ดขนาดเล็กสามารถสร้างเมล็ดได้มากขึ้นต่อดอก ในขณะที่พืชที่มีเมล็ดขนาดใหญ่จะลงทุนทรัพยากรมากขึ้นในเมล็ดเหล่านั้นและโดยปกติจะผลิตเมล็ดน้อยลง เมล็ดขนาดเล็กจะสุกเร็วขึ้นและกระจายตัวได้เร็วกว่า ดังนั้นพืชที่ออกดอกในฤดูใบไม้ร่วงมักมีเมล็ดขนาดเล็ก พืชล้มลุกหลายชนิดผลิตเมล็ดขนาดเล็กจำนวนมาก ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าอย่างน้อยบางส่วนจะไปอยู่ในที่ที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโต พืชยืนต้นและพืชไม้ยืนต้นมักมีเมล็ดขนาดใหญ่กว่า พวกมันสามารถผลิตเมล็ดได้หลายปี และเมล็ดขนาดใหญ่มีพลังงานสำรองมากกว่าสำหรับการงอกและการเจริญเติบโตของต้นกล้า และผลิตต้นกล้าที่ใหญ่กว่าและแข็งแรงกว่าหลังจากการงอก^{[ 25 ] [ 26 ]}

เมล็ดมีหน้าที่หลายอย่างสำหรับพืชที่ผลิตมัน หน้าที่หลักๆ ได้แก่ การบำรุงเลี้ยงเอ็มบริโอการกระจายไปยังสถานที่ใหม่ และการพักตัวในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย โดยพื้นฐานแล้วเมล็ดเป็นวิธีการสืบพันธุ์ และเมล็ดส่วนใหญ่เป็นผลผลิตของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศซึ่งทำให้เกิดการผสมผสานของสารพันธุกรรมและ ความแปรปรวน ของฟีโนไทป์ซึ่งการคัดเลือกโดยธรรมชาติจะกระทำต่อสิ่งเหล่านี้ เมล็ดพืชมี จุลินทรีย์ เอนโดไฟต์ที่สามารถทำหน้าที่ต่างๆ ได้ หน้าที่ที่สำคัญที่สุดคือการป้องกันโรค^{[ 27 ]}

เมล็ดช่วยปกป้องและบำรุงเลี้ยงเอ็มบริโอหรือต้นอ่อน โดยปกติแล้วเมล็ดจะช่วยให้ต้นกล้าเจริญเติบโตได้เร็วกว่าการงอกออกมาจากสปอร์ เนื่องจากเมล็ดมีอาหารสำรองมากกว่า และเอ็มบริโอที่อยู่ภายในเมล็ดมีเซลล์หลายเซลล์

ต่างจากสัตว์ พืชมีข้อจำกัดในการค้นหาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการดำรงชีวิตและการเจริญเติบโต ดังนั้น พืชจึงได้วิวัฒนาการวิธีการมากมายในการกระจายลูกหลานโดยการกระจายเมล็ด (ดูเพิ่มเติมที่การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ ) เมล็ดจะต้อง "มาถึง" สถานที่ใดสถานที่หนึ่งและอยู่ในเวลาที่เหมาะสมสำหรับการงอกและการเจริญเติบโต เมื่อผลเปิดและปล่อยเมล็ดออกมาตามปกติ จะเรียกว่าผลแตกออก (dehiscent ) ซึ่งมักเป็นลักษณะเฉพาะของกลุ่มพืชที่เกี่ยวข้อง ผลเหล่านี้ได้แก่แคปซูล ฟอลลิเคิลถั่วซิลิเคิลและซิลิคเมื่อผลไม่เปิดและปล่อยเมล็ดออกมาตามปกติ จะเรียกว่า ผลไม่แตกออก (indehiscent) ซึ่งได้แก่ ผลอะเคเนผลแคริโอปส์ผล นัท ผลซามาราและผลยูทริเคิล^{[ 28 ]}

• เมล็ดพืชบางชนิด (เช่นเมล็ดสน ) มีปีกที่ช่วยในการกระจายเมล็ดโดยลม
• เมล็ดกล้วยไม้ ที่มีลักษณะคล้ายฝุ่นผง สามารถถูกลมพัดพาไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• เมล็ดบางชนิด (เช่นเมล็ดต้นมิลค์วีดต้นป็อปลาร์ ) มีขนที่ช่วยในการกระจายเมล็ดโดยลม^{[ 29 ]}

เมล็ดพืชชนิดอื่นๆ จะถูกห่อหุ้มด้วยโครงสร้างผลไม้ที่ช่วยในการกระจายเมล็ดโดยลมในลักษณะที่คล้ายคลึงกัน:

• เมล็ดของดอก แดนดิไลออนมีขน
• ผล เมเปิลมีปีกสองข้าง

• พืชบางชนิด เช่นMucunaและDiocleaผลิตเมล็ดลอยน้ำที่เรียกว่าเมล็ดทะเลหรือเมล็ดลอยน้ำ เนื่องจากเมล็ดเหล่านี้ลอยไปตามแม่น้ำจนถึงมหาสมุทรและถูกพัดพาไปเกยชายหาด^{[ 30 ]}

• เมล็ด ( หรือหนาม ) ที่มีหนามหรือตะขอ (เช่นต้นอะคาเซีย ต้นเบอร์ดอก ต้นด็อก ) ซึ่งจะเกาะติดกับขนสัตว์หรือขนนก แล้วจึงหลุดออกไปในภายหลัง
• เมล็ดที่มีเปลือกหุ้มเนื้อนุ่ม (เช่นแอปเปิลเชอร์รี่ จูนิเปอร์ ) เป็นอาหารของสัตว์ ( นก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสัตว์เลื้อยคลานปลา)ซึ่งจะช่วยกระจายเมล็ดเหล่านี้ผ่านทางมูล ของพวก มัน
• เมล็ดพืช ( เช่นลูกโอ๊กถั่ว ) เป็นแหล่งอาหารที่น่าสนใจ และเก็บรักษาได้นานสำหรับสัตว์ เมล็ดเหล่า นี้จะถูกเก็บไว้ห่างจากต้นแม่ และบางส่วนอาจรอดพ้นจากการถูกกินหากสัตว์ลืมกิน

ไมร์ เมโคโครี (Myrmecochory)คือการกระจายเมล็ดพืชโดยมดมดที่ออกหาอาหารจะกระจายเมล็ดพืชที่มีส่วนประกอบที่เรียกว่าอีไลโอโซม (elaiosomes ) ^{[ 31 ]} (เช่นบลัดรูท (bloodroot ) ,ทริลเลียม (trilliums) , อะ คาเซีย (acacias ) และพืชในวงศ์ Proteaceae หลายชนิด ) อีไลโอโซมเป็นโครงสร้างที่อ่อนนุ่มและมีเนื้อซึ่งมีสารอาหารสำหรับสัตว์ที่กินเข้าไป มดจะนำเมล็ดพืชเหล่านี้กลับไปที่รัง ซึ่งอีไลโอโซมจะถูกกิน ส่วนที่เหลือของเมล็ดซึ่งแข็งและมดกินไม่ได้ จะงอกขึ้นภายในรังหรือที่บริเวณที่มดทิ้งเมล็ดพืชไว้ ^{[ 32 ]}ความสัมพันธ์ในการกระจายเมล็ดนี้เป็นตัวอย่างของภาวะพึ่งพาซึ่งกันและกันเนื่องจากพืชต้องพึ่งพามดในการกระจายเมล็ด ในขณะที่มดต้องพึ่งพาเมล็ดพืชเป็นอาหาร ดังนั้น การลดลงของจำนวนของฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งอาจลดความสำเร็จของอีกฝ่ายหนึ่งได้ ในแอฟริกาใต้มดอาร์เจนตินา ( Linepithema humile ) ได้รุกรานและเข้ามาแทนที่มดพื้นเมือง ต่างจากมดพื้นเมือง มดอาร์เจนตินาไม่เก็บเมล็ดของ Mimetes cucullatusหรือกินเอไลโอโซม ในพื้นที่ที่มดเหล่านี้รุกราน จำนวนต้นกล้าของ Mimetesลดลง ^{[ 33 ]}

การพักตัวของเมล็ดมีหน้าที่หลักสองประการ ประการแรกคือการประสานการงอกให้สอดคล้องกับสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการอยู่รอดของต้นกล้าที่เกิดขึ้น ประการที่สองคือการกระจายการงอกของเมล็ดกลุ่มหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง เพื่อป้องกันไม่ให้ภัยพิบัติ (เช่น น้ำค้างแข็งในปลายฤดู ภัยแล้ง การ ถูกสัตว์กินพืช ทำลาย ) ส่งผลให้ลูกหลานของพืชตายทั้งหมด ( การป้องกันความเสี่ยง ) ^{[ 34 ]}การพักตัวของเมล็ดหมายถึงเมล็ดไม่สามารถงอกได้ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการงอก โดยปกติแล้วเมื่อสภาพแวดล้อมมีอุณหภูมิที่เหมาะสมและมีความชื้นในดินที่เหมาะสม การพักตัวที่แท้จริงหรือการพักตัวโดยธรรมชาติจึงเกิดจากสภาวะภายในเมล็ดที่ป้องกันการงอก ดังนั้นการพักตัวจึงเป็นสภาวะของเมล็ด ไม่ใช่ของสิ่งแวดล้อม^{[ 35 ]}การพักตัวที่เหนี่ยวนำ การพักตัวที่ถูกบังคับ หรือการหยุดนิ่งของเมล็ด เกิดขึ้นเมื่อเมล็ดไม่สามารถงอกได้เนื่องจากสภาวะแวดล้อมภายนอกไม่เหมาะสมสำหรับการงอก ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากสภาวะที่มืดหรือสว่างเกินไป เย็นหรือร้อนเกินไป หรือแห้งเกินไป

การพักตัวของเมล็ดไม่เหมือนกับการคงอยู่ของเมล็ดในดินหรือบนต้นพืช แม้แต่ในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ การพักตัวและการคงอยู่มักจะสับสนหรือใช้เป็นคำพ้องความหมาย^{[ 36 ]}

โดยทั่วไป การพักตัวของเมล็ดจะถูกแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลัก ได้แก่ การพักตัวจากภายนอก การพักตัวจากภายใน การพักตัวแบบผสมผสาน และการพักตัวแบบทุติยภูมิ ระบบที่ใหม่กว่านั้นจำแนกออกเป็นห้าประเภท ได้แก่ การพักตัวทางสัณฐานวิทยา ทางสรีรวิทยา ทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยา ทางกายภาพ และการพักตัวแบบผสมผสาน^{[ 37 ]}

ภาวะพักตัวจากปัจจัยภายนอกเกิดจากสภาวะต่างๆ ที่อยู่นอกตัวอ่อน ได้แก่:

• การพักตัวทางกายภาพหรือเปลือกเมล็ดที่แข็งเกิดขึ้นเมื่อเมล็ดไม่สามารถซึมผ่านน้ำได้ เมื่อการพักตัวสิ้นสุดลง โครงสร้างพิเศษที่เรียกว่า 'ช่องว่างน้ำ' จะถูกทำลายเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณจากสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอุณหภูมิ ทำให้น้ำสามารถเข้าไปในเมล็ดและเกิดการงอกได้ วงศ์พืชที่มีการพักตัวทางกายภาพ^{ได้แก่} Anacardiaceae , Cannaceae , Convulvulaceae , FabaceaeและMalvaceae ^{[ 38} ]
• การพักตัวทางเคมีหมายถึงสายพันธุ์ที่ไม่มีการพักตัวทางสรีรวิทยา แต่มีสารเคมีที่ป้องกันการงอก สารเคมีนี้สามารถถูกชะล้างออกจากเมล็ดโดยน้ำฝนหรือหิมะละลาย หรือถูกทำให้ไม่ทำงานด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง^{[ 39 ]}การชะล้างสารยับยั้งทางเคมีออกจากเมล็ดโดยน้ำฝน มักถูกอ้างถึงว่าเป็นสาเหตุสำคัญของการปลดปล่อยการพักตัวในเมล็ดพืชทะเลทราย แต่มีหลักฐานเพียงเล็กน้อยที่สนับสนุนข้ออ้างนี้^{[ 40 ]}

ภาวะพักตัวภายในเกิดจากสภาวะต่างๆ ภายในตัวอ่อนเอง ซึ่งรวมถึง:

• ในภาวะพักตัวทางสัณฐานวิทยาการงอกถูกยับยั้งเนื่องจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเอ็มบริโอ ในบางชนิด เอ็มบริโอเป็นเพียงกลุ่มเซลล์เมื่อเมล็ดกระจายออกไป ยังไม่มีการแบ่งแยก ก่อนที่การงอกจะเกิดขึ้นได้ ต้องมีการแบ่งแยกและการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอเสียก่อน ในบางชนิด เอ็มบริโอมีการแบ่งแยกแล้วแต่ยังเจริญเติบโตไม่เต็มที่ (พัฒนาไม่เต็มที่) เมื่อเมล็ดกระจายออกไป และต้องมีการเจริญเติบโตของเอ็มบริโอจนถึงความยาวเฉพาะของแต่ละชนิดก่อนจึงจะงอกได้ ตัวอย่างของพืชวงศ์ที่มีภาวะพักตัวทางสัณฐานวิทยา^{ได้แก่} Apiaceae , Cycadaceae , Liliaceae , MagnoliaceaeและRanunculaceae ^{[ 41 ] [ 42} ]
• การพักตัวทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยารวมถึงเมล็ดที่มีเอ็มบริโอที่ยังไม่พัฒนา และยังมีองค์ประกอบทางสรีรวิทยาในการพักตัวด้วย ดังนั้นเมล็ดเหล่านี้จึงต้องการการบำบัดเพื่อทำลายการพักตัว รวมถึงระยะเวลาในการพัฒนาเอ็มบริโอให้เจริญเติบโตเต็มที่ วงศ์พืชที่มีการพักตัวทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยา ได้แก่Apiaceae , Aquifoliaceae , Liliaceae , Magnoliaceae , PapaveraceaeและRanunculaceae ^{[ 41 ]}พืชบางชนิดที่มีการพักตัวทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยา เช่น สปีชีส์ AsarumหรือTrillium มีการพักตัวหลายประเภท ประเภทหนึ่งส่งผลต่อการเจริญเติบโตของราก ในขณะที่อีก ประเภทหนึ่งส่งผลต่อการเจริญเติบโตของยอด คำว่า "การพักตัวสองชั้น" และ "เมล็ดสองปี" ใช้สำหรับสปีชีส์ที่เมล็ดต้องการเวลาสองปีในการงอกให้สมบูรณ์ หรืออย่างน้อยสองฤดูหนาวและหนึ่งฤดูร้อน การพักตัวของรากอ่อนจะสิ้นสุดลงในช่วงฤดูหนาวแรกหลังจากการกระจายตัว ในขณะที่การพักตัวของตาหน่อจะสิ้นสุดลงในช่วงฤดูหนาวที่สอง^{[ 41 ]}
• ภาวะพักตัวทางสรีรวิทยาหมายความว่าเอ็มบริโอไม่สามารถสร้างพลังงานได้เพียงพอที่จะเจาะผ่านเปลือกเมล็ด เอนโดสเปิร์ม หรือโครงสร้างห่อหุ้มอื่นๆ เนื่องจากสาเหตุทางสรีรวิทยา โดยทั่วไปแล้ว ภาวะพักตัวจะสิ้นสุดลงเมื่ออยู่ในสภาพอากาศเย็นชื้น อุ่นชื้น หรืออุ่นแห้ง กรดแอบซิสิกมักเป็นสารยับยั้งการเจริญเติบโตในเมล็ด และการผลิตกรดนี้อาจได้รับผลกระทบจากแสง
  • ในพืชบางชนิด รวมถึงหญ้าจำนวนหนึ่งและพืชจากภูมิภาคที่แห้งแล้งตามฤดูกาล การทำให้ แห้งเป็นสิ่งจำเป็นก่อนที่เมล็ดจะงอก เมล็ดจะถูกปล่อยออกมา แต่จำเป็นต้องมีปริมาณความชื้นต่ำลงก่อนที่การงอกจะเริ่มต้นได้ หากเมล็ดมีความชื้นอยู่หลังจากกระจายตัว การงอกอาจล่าช้าไปหลายเดือนหรือหลายปี พืชล้มลุกหลายชนิดจากเขตภูมิอากาศอบอุ่นมีภาวะพักตัวทางสรีรวิทยาซึ่งจะหายไปเมื่อเมล็ดแห้ง พืชชนิดอื่นจะงอกหลังจากกระจายตัวได้เฉพาะในช่วงอุณหภูมิที่แคบมากเท่านั้น แต่เมื่อเมล็ดแห้ง พวกมันจะสามารถงอกได้ในช่วงอุณหภูมิที่กว้างขึ้น^{[ 43 ]}
• ในเมล็ดที่มีการพักตัวแบบผสมผสานเปลือกเมล็ดหรือผลจะไม่สามารถซึมผ่านน้ำได้ และเอ็มบริโอจะพักตัวทางสรีรวิทยา ขึ้นอยู่กับชนิดของพืช การพักตัวทางกายภาพอาจถูกทำลายก่อนหรือหลังการพักตัวทางสรีรวิทยาถูกทำลาย^{[ 42 ]}
• การพักตัวรอง * เกิดจากสภาวะหลังจากเมล็ดกระจายตัวแล้ว และเกิดขึ้นในเมล็ดบางชนิดเมื่อเมล็ดที่ไม่พักตัวสัมผัสกับสภาวะที่ไม่เอื้อต่อการงอก ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นอุณหภูมิสูง กลไกของการพักตัวรองยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่อาจเกี่ยวข้องกับการสูญเสียความไวของตัวรับในเยื่อหุ้มพลาสมา^{[ 44 ]}

การพักตัวของเมล็ดประเภทต่อไปนี้ ไม่ถือว่าเป็นการพักตัวของเมล็ดอย่างแท้จริง เนื่องจากสาเหตุที่เมล็ดไม่งอกนั้นเกิดจากสภาพแวดล้อม ไม่ใช่ลักษณะเฉพาะของเมล็ดเอง (ดูการงอก ):

• ภาวะพักตัวจาก แสง หรือความไวต่อแสงส่งผลต่อการงอกของเมล็ดพืชบางชนิด เมล็ดที่ไวต่อแสงเหล่านี้ต้องการช่วงเวลาที่มืดหรือสว่างจึงจะงอกได้ ในพืชที่มีเปลือกเมล็ดบางแสงอาจสามารถส่องผ่านเข้าไปในเอ็มบริโอที่อยู่ในภาวะพักตัวได้ การมีแสงหรือการไม่มีแสงอาจกระตุ้นกระบวนการงอก ยับยั้งการงอกในเมล็ดบางส่วนที่ฝังลึกเกินไป หรือในเมล็ดที่ไม่ได้ฝังอยู่ในดิน
• ภาวะพักตัวจากความร้อนคือความไวของเมล็ดต่อความร้อนหรือความเย็น เมล็ดบางชนิด เช่น เมล็ดหญ้าเจ้าชู้และเมล็ดผักโขม จะงอกได้เฉพาะที่อุณหภูมิสูง (30 องศาเซลเซียส หรือ 86 องศาฟาเรนไฮต์) พืชหลายชนิดที่มีเมล็ดงอกในช่วงต้นถึงกลางฤดูร้อนจะมีภาวะพักตัวจากความร้อน ดังนั้นเมล็ดจะงอกได้เฉพาะเมื่ออุณหภูมิของดินอบอุ่นเท่านั้น เมล็ดบางชนิดต้องการดินที่เย็นเพื่องอก ในขณะที่เมล็ดบางชนิด เช่น ขึ้นฉ่าย จะงอกได้น้อยเมื่ออุณหภูมิของดินสูงเกินไป บ่อยครั้งที่ความต้องการภาวะพักตัวจากความร้อนจะหายไปเมื่อเมล็ดแก่ขึ้นหรือแห้งลง

เมล็ดพืชทุกชนิดไม่ได้ผ่านช่วงพักตัวเสมอไป เมล็ดของพืชโกงกาง บางชนิด สามารถงอกได้เองขณะที่ยังติดอยู่กับต้นแม่ รากที่ใหญ่และแข็งแรงช่วยให้เมล็ดแทรกตัวลงไปในดินเมื่อร่วงหล่น เมล็ดพืชสวนหลายชนิดจะงอกได้ง่ายทันทีที่มีน้ำและอุณหภูมิที่เหมาะสม แม้ว่าบรรพบุรุษในป่าของพวกมันอาจเคยพักตัว แต่พืชที่ปลูกเหล่านี้ไม่มีช่วงพักตัวแล้ว หลังจากหลายชั่วอายุคนของการคัดเลือกโดยนักปรับปรุงพันธุ์พืชและชาวสวน ช่วงพักตัวจึงถูกคัดเลือกออกไป

สำหรับพืชปีเดียวเมล็ดเป็นวิธีที่ทำให้สายพันธุ์อยู่รอดได้ในฤดูแล้งหรือฤดูหนาว พืชอายุสั้นมักจะเป็นพืชปีเดียวที่สามารถแพร่พันธุ์จากเมล็ดหนึ่งไปยังอีกเมล็ดหนึ่งได้ภายในเวลาเพียงหกสัปดาห์^{[ 45 ]}

การงอกของเมล็ดเป็นกระบวนการที่เอ็มบริโอของเมล็ดพัฒนาไปเป็นต้นกล้า ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกระตุ้นเส้นทางการเผาผลาญที่นำไปสู่การเจริญเติบโตและการงอกของรากหรือรากเมล็ดและยอดหรือหน่อ การงอกของต้นกล้าเหนือผิวดินเป็นขั้นตอนต่อไปของการเจริญเติบโตของพืชและเรียกว่าการตั้งตัวของต้นกล้า^{[ 46 ]}

ต้องมีเงื่อนไขพื้นฐานสามประการก่อนที่เมล็ดจะงอกได้ (1) เอ็มบริโอต้องมีชีวิตอยู่ เรียกว่าความสามารถในการงอกของเมล็ด (2) ต้องเอาชนะเงื่อนไขการพักตัวใดๆ ที่ขัดขวางการงอก (3) ต้องมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการงอก

แสงสีแดงไกลสามารถป้องกันการงอกได้^{[ 47 ]}

ความสามารถในการงอกของเมล็ดคือความสามารถของเอ็มบริโอในการงอกและได้รับผลกระทบจากสภาวะต่างๆ มากมาย พืชบางชนิดไม่ผลิตเมล็ดที่มีเอ็มบริโอที่สมบูรณ์หรืออาจไม่มีเอ็มบริโอเลย ซึ่งมักเรียกว่าเมล็ดว่างเปล่า สัตว์ผู้ล่าและเชื้อโรคสามารถทำลายหรือฆ่าเมล็ดได้ในขณะที่ยังอยู่ในผลหรือหลังจากที่กระจายออกไปแล้ว สภาพแวดล้อมเช่นน้ำท่วมหรือความร้อนสามารถฆ่าเมล็ดได้ก่อนหรือระหว่างการงอก อายุของเมล็ดส่งผลต่อสุขภาพและความสามารถในการงอก เนื่องจากเมล็ดมีเอ็มบริโอที่มีชีวิตอยู่ เซลล์จะตายไปตามกาลเวลาและไม่สามารถถูกแทนที่ได้ เมล็ดบางชนิดสามารถมีชีวิตอยู่ได้นานก่อนที่จะงอก ในขณะที่บางชนิดสามารถอยู่รอดได้เพียงช่วงเวลาสั้นๆ หลังจากการกระจายตัวก่อนที่จะตาย^{[ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]}

ความแข็งแรงของเมล็ดเป็นตัววัดคุณภาพของเมล็ด และเกี่ยวข้องกับความสามารถในการงอกของเมล็ด เปอร์เซ็นต์การงอก อัตราการงอก และความแข็งแรงของต้นกล้าที่ผลิตได้^{[ 51 ]}

เปอร์เซ็นต์การงอกคือสัดส่วนของเมล็ดที่งอกจากเมล็ดทั้งหมดภายใต้สภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเจริญเติบโตอัตราการงอกคือระยะเวลาที่เมล็ดใช้ในการงอก เปอร์เซ็นต์และอัตราการงอกได้รับผลกระทบจากความสามารถในการงอกของเมล็ด การพักตัว และผลกระทบจากสิ่งแวดล้อมที่ส่งผลต่อเมล็ดและต้นกล้า ในด้านการเกษตรและพืชสวน เมล็ดที่มีคุณภาพจะมีความสามารถในการงอกสูง ซึ่งวัดได้จากเปอร์เซ็นต์การงอกบวกกับอัตราการงอก โดยระบุเป็นเปอร์เซ็นต์ของการงอกในช่วงเวลาที่กำหนด เช่น งอก 90% ใน 20 วัน 'การพักตัว' ได้กล่าวถึงไว้ข้างต้นแล้ว พืชหลายชนิดผลิตเมล็ดที่มีระดับการพักตัวแตกต่างกัน และเมล็ดที่ต่างกันจากผลไม้ชนิดเดียวกันอาจมีระดับการพักตัวที่แตกต่างกัน^{[ 52 ]}เป็นไปได้ที่จะมีเมล็ดที่ไม่มีการพักตัวหากเมล็ดถูกกระจายออกไปทันทีและไม่แห้ง (หากเมล็ดแห้ง เมล็ดจะเข้าสู่ภาวะพักตัวทางสรีรวิทยา) มีความแปรปรวนอย่างมากในหมู่พืช และเมล็ดที่พักตัวก็ยังคงเป็นเมล็ดที่สามารถงอกได้แม้ว่าอัตราการงอกอาจจะต่ำมากก็ตาม

ปัจจัยแวดล้อมที่มีผลต่อการงอกของเมล็ด ได้แก่ น้ำ ออกซิเจน อุณหภูมิ และแสง

การงอกของเมล็ดเกิดขึ้นสามขั้นตอนที่แตกต่างกัน ได้แก่ การดูดซับน้ำ ระยะพักตัว และการงอก ของราก

เพื่อให้เปลือกเมล็ดแตกออก เอ็มบริโอต้องดูดซับน้ำ ซึ่งจะทำให้เอ็มบริโอบวมและทำให้เปลือกเมล็ดแตกออก อย่างไรก็ตาม ลักษณะของเปลือกเมล็ดจะเป็นตัวกำหนดว่าน้ำจะซึมเข้าไปได้เร็วแค่ไหนและกระตุ้นการงอก ได้อย่างไร อัตราการดูดซับน้ำขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของเปลือกเมล็ด ปริมาณน้ำในสิ่งแวดล้อม และพื้นที่สัมผัสระหว่างเมล็ดกับแหล่งน้ำ สำหรับเมล็ดบางชนิด การดูดซับน้ำมากเกินไปและเร็วเกินไปอาจทำให้เมล็ดตายได้ สำหรับเมล็ดบางชนิด เมื่อดูดซับน้ำแล้ว กระบวนการงอกจะไม่สามารถหยุดได้ และการแห้งก็จะกลายเป็นอันตรายถึงชีวิต เมล็ดบางชนิดสามารถดูดซับและสูญเสียน้ำได้หลายครั้งโดยไม่ก่อให้เกิดผลเสีย แต่การแห้งอาจทำให้เกิดการพักตัวรองได้

ในระหว่าง การพักตัวของเมล็ดซึ่งมักเกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถคาดเดาได้และก่อให้เกิดความเครียดความเสียหายของ DNA จะ สะสมมากขึ้นเมื่อเมล็ดมีอายุมากขึ้น^{[ 53 ] [ 54 ] [ 55 ]}ใน เมล็ด ข้าวไรย์การลดลงของความสมบูรณ์ของ DNA เนื่องมาจากความเสียหายนั้นเกี่ยวข้องกับการสูญเสียความสามารถในการงอกของเมล็ดในระหว่างการเก็บรักษา^{[ 53 ]}เมื่อเมล็ดVicia faba งอก จะมี การ ซ่อมแซมDNA ^{[ 54 ]} เอนไซม์ DNA ligaseของพืชที่เกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมการแตกของสายเดี่ยวและสายคู่ในระหว่างการงอกของเมล็ดเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดอายุยืนของเมล็ด^{[ 56 ]}นอกจากนี้ ใน เมล็ด Arabidopsisกิจกรรมของเอนไซม์ซ่อมแซม DNA Poly ADP ribose polymerases (PARP) น่าจะมีความจำเป็นสำหรับการงอกที่ประสบความสำเร็จ^{[ 57 ]}ดังนั้น ความเสียหายของ DNA ที่สะสมในระหว่างการพักตัวดูเหมือนจะเป็นปัญหาต่อการอยู่รอดของเมล็ด และการซ่อมแซมความเสียหายของ DNA ด้วยเอนไซม์ในระหว่างการงอกดูเหมือนจะมีความสำคัญต่อความสามารถในการงอกของเมล็ด

นักจัดสวนและผู้เชี่ยวชาญด้านพืชสวนใช้วิธีการต่างๆ มากมายเพื่อทำลายภาวะ พักตัวของเมล็ดพืช

การทำให้เปลือก เมล็ดอ่อนตัว ลงช่วยให้น้ำและก๊าซซึมเข้าไปในเมล็ดได้ ซึ่งรวมถึงวิธีการต่างๆ เช่น การทำให้เปลือกเมล็ดแข็งแตกหรืออ่อนตัวลงด้วยสารเคมี เช่น การแช่ในน้ำร้อน การเจาะรูบนเมล็ดด้วยเข็ม การถูเมล็ดบนกระดาษทราย หรือการทุบด้วยเครื่องกดหรือค้อน บางครั้งผลไม้จะถูกเก็บเกี่ยวในขณะที่เมล็ดยังไม่เจริญเต็มที่และเปลือกเมล็ดยังไม่พัฒนาเต็มที่ แล้วนำไปปลูกทันที ก่อนที่เปลือกเมล็ดจะซึมผ่านไม่ได้ ในสภาพธรรมชาติ เปลือกเมล็ดจะสึกกร่อนลงเนื่องจากสัตว์ฟันแทะกัดกินเมล็ด เมล็ดเสียดสีกับหิน (เมล็ดถูกพัดพาโดยลมหรือกระแสน้ำ) การแข็งตัวและละลายของน้ำผิวดิน หรือการผ่านเข้าไปในระบบย่อยอาหารของสัตว์ ในกรณีหลัง เปลือกเมล็ดจะปกป้องเมล็ดจากการย่อยในขณะเดียวกันก็มักจะทำให้เปลือกเมล็ดอ่อนตัวลงจนตัวอ่อนพร้อมที่จะงอกเมื่อถูกทิ้งไว้พร้อมกับมูลสัตว์เล็กน้อยที่ทำหน้าที่เป็นปุ๋ย ห่างจากต้นแม่จุลินทรีย์มักมีประสิทธิภาพในการย่อยสลายเปลือกเมล็ดที่แข็ง และบางครั้งผู้คนก็ใช้จุลินทรีย์เหล่านี้ในการรักษา โดยเก็บเมล็ดไว้ในวัสดุที่เป็นทรายชื้นและอบอุ่นเป็นเวลาหลายเดือนภายใต้สภาวะที่ไม่ปลอดเชื้อ

การแบ่งชั้นเมล็ดหรือที่เรียกว่าการแช่เย็นชื้น เป็นกระบวนการที่ทำลายภาวะพักตัวทางสรีรวิทยาของเมล็ด โดยเกี่ยวข้องกับการเติมความชื้นให้กับเมล็ดเพื่อให้เมล็ดดูดซับน้ำ จากนั้นจึงนำไปแช่เย็นชื้นเป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้เอ็มบริโอสุกงอม การหว่านเมล็ดในช่วงปลายฤดูร้อนและฤดูใบไม้ร่วงแล้วปล่อยให้เมล็ดอยู่รอดในฤดูหนาวภายใต้สภาพอากาศเย็นเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแบ่งชั้นเมล็ด เมล็ดบางชนิดตอบสนองได้ดีกว่าต่อช่วงอุณหภูมิที่ผันผวน ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

การชะล้างหรือการแช่น้ำจะช่วยขจัดสารเคมีที่ยับยั้งการงอกของเมล็ดพืชบางชนิดฝนและหิมะ ที่ละลาย จะช่วยทำหน้าที่นี้ได้โดยธรรมชาติ สำหรับเมล็ดที่ปลูกในสวน การแช่ในน้ำไหลจะดีที่สุด – หากแช่ในภาชนะ ควรแช่ประมาณ 12 ถึง 24 ชั่วโมงก็เพียงพอแล้ว การแช่นานเกินไป โดยเฉพาะในน้ำนิ่ง อาจทำให้เมล็ดขาดออกซิเจนและตายได้ เมล็ดที่มีเปลือกแข็งสามารถแช่ในน้ำร้อนเพื่อทำลายชั้นเซลล์ที่ไม่สามารถซึมผ่านได้ซึ่งขัดขวางการดูดซึมน้ำ

วิธีการอื่นๆ ที่ใช้ช่วยในการงอกของเมล็ดที่อยู่ในภาวะพักตัว ได้แก่ การแช่เย็นก่อน การอบแห้งก่อน การสลับอุณหภูมิทุกวัน การได้รับแสง โพแทสเซียมไนเตรต การใช้สารควบคุมการเจริญเติบโตของพืช เช่น จิบเบอเรลลิน ไซโตไคนิน เอทิลีน ไทโอยูเรียโซเดียมไฮโปคลอไรต์ และอื่นๆ^{[ 58 ]}เมล็ดบางชนิดงอกได้ดีที่สุดหลังจากเกิดไฟไหม้ สำหรับเมล็ดบางชนิด ไฟจะทำให้เปลือกเมล็ดที่แข็งแตก ในขณะที่เมล็ดอื่นๆ ภาวะพักตัวทางเคมีจะถูกทำลายลงเมื่อมีควัน ชาวสวนมักใช้ควันเหลวเพื่อช่วยในการงอกของพืชเหล่านี้^{[ 59 ]}

เมล็ดอาจเป็นหมันได้ด้วยสาเหตุเพียงไม่กี่ประการ เช่น อาจได้รับรังสี ไม่ได้รับการผสมเกสร เซลล์มีอายุยืนยาวเกินกำหนด หรือถูกเพาะพันธุ์มาเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ

ปัญหาเรื่องต้นกำเนิดของพืชมีเมล็ดยังคงเป็นปริศนาที่ยังไม่คลี่คลาย อย่างไรก็ตาม ข้อมูลจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ชี้ให้เห็นว่าต้นกำเนิดนี้อยู่ในช่วงยุคดีโวเนียน ตอนกลาง การค้นพบRuncaria heinzelinii ซึ่งเป็นพืชมีเมล็ดดั้งเดิม ในยุคกิเวเชียนของเบลเยียม เมื่อปี 2547 เป็นข้อบ่งชี้ถึงต้นกำเนิดอันเก่าแก่ของพืชมีเมล็ด เช่นเดียวกับเฟิร์นในปัจจุบัน พืชบกส่วนใหญ่ก่อนหน้านั้นขยายพันธุ์โดยการส่ง สปอร์ขึ้นสู่อากาศ แล้วสปอร์เหล่านั้นก็จะตกลงมาและเจริญเติบโตเป็นพืชใหม่

นักอนุกรมวิธานได้อธิบายถึงเมล็ด "แท้" ยุคแรกจากยุคดีโวเนียนตอนบน ซึ่งน่าจะเป็นแหล่งกำเนิดของการวิวัฒนาการ ครั้งแรกอย่างแท้จริง การวิวัฒนาการนี้ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในขนาด รูปร่าง การกระจายตัวของเมล็ดและในที่สุดก็เกิดการวิวัฒนาการของพืชเมล็ดเปลือยและพืชดอก รวมถึงพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและ พืชใบเลี้ยงคู่ พืช มีเมล็ดค่อยๆ กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งของระบบนิเวศเกือบทั้งหมด

เรียกอีกอย่างว่า การเจริญเติบโตตรงตามสายพันธุ์ หมายถึงพืชที่เมล็ดจะให้ต้นใหม่เป็นชนิดเดียวกับต้นเดิม พืชที่ผสมเกสรแบบเปิด ซึ่งรวมถึงพันธุ์ไม้ดั้งเดิม มักจะให้ต้นใหม่ที่ตรงตามสายพันธุ์เสมอ หากไม่มีพันธุ์อื่นมาผสมเกสรข้ามสายพันธุ์

เมล็ดพืชเป็นแหล่งอาศัยของชุมชนจุลินทรีย์ที่หลากหลาย^{[ 61 ] [ 62 ]}จุลินทรีย์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะถูกส่งต่อจากเมล็ดไปยังต้นกล้าที่กำลังเจริญเติบโต^{[ 60 ]}

ในสหรัฐอเมริกา เกษตรกรใช้เงิน 22 พันล้านดอลลาร์ในการซื้อเมล็ดพันธุ์ในปี 2018 ซึ่งเพิ่มขึ้น 35 เปอร์เซ็นต์ตั้งแต่ปี 2010 บริษัท DowDuPontและMonsantoครองส่วนแบ่ง 72 เปอร์เซ็นต์ของการขายเมล็ดข้าวโพดและถั่วเหลืองในสหรัฐอเมริกา โดยราคาเฉลี่ยของ เมล็ด ข้าวโพด GMO หนึ่งถุง อยู่ที่ 270 ดอลลาร์^{[ 63 ]}

การผลิตเมล็ดพันธุ์ในประชากรพืชตามธรรมชาติมีความแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละปี โดยขึ้นอยู่กับตัวแปรของสภาพอากาศ แมลงและโรค และวัฏจักรภายในของพืชเอง ตัวอย่างเช่น ในช่วงระยะเวลา 20 ปี ป่าที่ประกอบด้วยสนลอบลอลลีและสนใบสั้น ผลิตเมล็ดสนที่สมบูรณ์ได้ตั้งแต่ 0 ถึงเกือบ 5.5 ล้านเมล็ดต่อเฮกตาร์ ^{[ 64 ]} ในช่วงเวลานี้ มี ผลผลิตเมล็ดพันธุ์ที่อุดมสมบูรณ์ 6 ครั้ง ผลผลิตเมล็ดพันธุ์ที่ต่ำ 5 ครั้ง และผลผลิตเมล็ดพันธุ์ที่ดี 9 ครั้ง เมื่อประเมินจากผลผลิตต้นกล้า ที่เพียงพอ สำหรับการสืบพันธุ์ของป่าตามธรรมชาติ

เมล็ดพืชหลายชนิดสามารถรับประทานได้ และแคลอรี่ส่วนใหญ่ของมนุษย์มาจากเมล็ดพืช^{[ 65 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากธัญพืช พืชตระกูลถั่วและถั่วต่างๆเมล็ดพืชยังเป็นแหล่งของน้ำมันปรุงอาหารเครื่องดื่มเครื่องเทศและสารเติมแต่งอาหารที่สำคัญบางชนิดในเมล็ดพืชชนิดต่างๆ เอ็มบริโอหรือเอนโดสเปิร์มจะเป็นส่วนที่เด่นและให้สารอาหาร ส่วนใหญ่ โปรตีนสะสมของเอ็มบริโอและเอนโดสเปิร์มมีความแตกต่างกันในด้าน ปริมาณ กรดอะมิโนและคุณสมบัติทางกายภาพ ตัวอย่างเช่นกลูเตนของข้าวสาลี ซึ่งมีความสำคัญในการให้ คุณสมบัติ ยืดหยุ่นแก่แป้ง ขนมปัง เป็นโปรตีนของเอนโดสเปิร์มโดยเฉพาะ

เมล็ดพันธุ์ใช้ในการขยายพันธุ์พืชหลายชนิด เช่น ธัญพืช พืชตระกูลถั่วไม้ป่าหญ้าสนามและ หญ้า เลี้ยงสัตว์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศกำลังพัฒนา ข้อจำกัดที่สำคัญคือช่องทางการตลาดที่ไม่เพียงพอในการนำเมล็ดพันธุ์ไปสู่เกษตรกรที่ยากจน^{[ 66 ]}ดังนั้นการใช้เมล็ดพันธุ์ที่เกษตรกรเก็บไว้เองจึงยังคงเป็นเรื่องปกติ

เมล็ดพืชยังเป็นอาหารของสัตว์ ( การกินเมล็ดพืช ) และยังใช้เป็นอาหารสัตว์หรืออาหาร นก อีกด้วย

ในขณะที่เมล็ดพืชบางชนิดสามารถรับประทานได้ แต่บางชนิดก็เป็นอันตราย เป็นพิษ หรือถึงแก่ชีวิตได้^{[ 67 ]}พืชและเมล็ดพืชมักมีสารประกอบทางเคมีเพื่อยับยั้งสัตว์กินพืชและสัตว์กินเมล็ดพืชในบางกรณี สารประกอบเหล่านี้มีรสชาติไม่ดี (เช่นในมัสตาร์ด ) แต่สารประกอบอื่นๆ เป็นพิษหรือสลายตัวเป็นสารประกอบที่เป็นพิษภายในระบบย่อยอาหารเด็กซึ่งมีขนาดเล็กกว่าผู้ใหญ่จึงมีความอ่อนไหวต่อการได้รับพิษจากพืชและเมล็ดพืชมากกว่า^{[ 68 ]}

สารพิษร้ายแรงอย่างริซินมาจากเมล็ดละหุ่งปริมาณที่ทำให้ถึงแก่ชีวิตที่รายงานไว้มีตั้งแต่สองถึงแปดเมล็ด^{[ 69 ] [ 70 ]} แม้ว่าจะมีรายงานการเสียชีวิตเพียงไม่กี่รายเมื่อสัตว์กินเมล็ดละหุ่งเข้าไป^{[ 71 ]}

นอกจากนี้ เมล็ดพืชที่มีอะมิกดาลิน  เช่นแอปเปิลแอปริคอตอัลมอนด์ขม [ ^{72 ] ลูก}พีชลูกพ ลั มเชอร์รี่ลูกควินซ์และอื่นๆ เมื่อบริโภคในปริมาณที่เพียงพอ อาจทำให้เกิดพิษไซยาไนด์ได้ [ ^{72 ] [ 73 ] เมล็ด} พืชอื่นๆ ที่มีพิษ ได้แก่แอนโนนาฝ้ายน้อยหน่าดาตูราทุเรียนดิบ โก ล เด้ นเชน เกาลัดม้าลาร์กสเปอร์ โลโควีดลิ้นจี่เนคทารีนเงาะถั่วโรซารีส้มโอน้อยหน่า วิส ^เทอเรียและยิว[ ^{69 ] [ 74 ]}เมล็ดของต้นสตรีกนีนก็มีพิษเช่นกัน โดยมีสารพิษสตรีกนีนอยู่

เมล็ดของพืชตระกูลถั่วหลายชนิด รวมถึงถั่วฝักยาว ( Phaseolus vulgaris ) มีโปรตีนที่เรียกว่าเลคตินซึ่งอาจทำให้เกิดอาการไม่สบายในกระเพาะอาหารหากรับประทานถั่วโดยไม่ปรุงสุกถั่วฝักยาวและพืชอื่นๆ อีกหลายชนิด รวมถึงถั่วเหลืองยังมีสารยับยั้งทริปซินซึ่งขัดขวางการทำงานของเอนไซม์ย่อยอาหารทริปซินกระบวนการปรุงอาหารตามปกติจะย่อยสลายเลคตินและสารยับยั้งทริปซินให้เป็นรูปแบบที่ไม่เป็นอันตราย^{[ 75 ]}

เส้นใยฝ้ายเจริญเติบโตโดยติดอยู่กับ เมล็ด ของต้นฝ้าย เส้นใยจากเมล็ดพืชชนิดอื่น ๆ ได้แก่ เส้นใยจากต้นคาโป๊กและต้นมิลค์วีด

น้ำมันที่ไม่ใช่สำหรับบริโภคที่สำคัญหลายชนิดสกัดได้จากเมล็ดพืชน้ำมันลินซีดใช้ในสีทา น้ำมันจากโจโจ้บาและแครมเบมีลักษณะคล้ายกับน้ำมัน วาฬ

เมล็ดพืชเป็นแหล่งที่มาของยาบางชนิด รวมถึงน้ำมันละหุ่งน้ำมันทีทรีและยาแก้โรคมะเร็งที่ไม่ได้มาตรฐานอย่างลาเอทริล

เมล็ดพืชหลายชนิดถูกนำมาใช้เป็นลูกปัดในสร้อยคอและลูกประคำ เช่นลูกเดือยลูกสะระแหน่ถั่วลูกประคำและเมล็ดละหุ่งอย่างไรก็ตาม สามชนิดหลังนี้เป็นพิษ

การนำเมล็ดพันธุ์ไปใช้ประโยชน์อื่นๆ ได้แก่:

• เมล็ดพืชเคยถูกนำมาใช้เป็นน้ำหนักถ่วงในตาชั่ง
• เมล็ดพืชถูกนำมาใช้เป็นของเล่นสำหรับเด็ก เช่น ในเกมเกาลัด (Conkers )
• เรซินจาก เมล็ด Clusia roseaใช้สำหรับอุดรอยรั่วของเรือ^{[ 76 ]}
• สารกำจัดไส้เดือนฝอยจากเมล็ดต้นมิลค์วีด
• กากเมล็ดฝ้ายใช้เป็นอาหารสัตว์และปุ๋ย

• เมล็ด ที่เก่าแก่ที่สุดที่สามารถ งอกเป็นต้นได้ซึ่งมีอายุคาร์บอน-14 คือเมล็ด อินทผลัมยูเดียที่มีอายุประมาณ 2,000 ปี ซึ่งได้มาจากแหล่งขุดค้นที่พระราชวังของเฮโรดมหาราช บน มาซาดาในอิสราเอล เมล็ด นี้ถูกเพาะงอกในปี 2548 ^{[ 77 ]} (มีรายงานการสร้างใหม่ของSilene stenophylla (แคมเปียนใบแคบ) จากวัสดุที่เก็บรักษาไว้เป็นเวลา 31,800 ปีในดินเยือกแข็งไซบีเรีย โดยใช้เนื้อเยื่อผลไม้ ไม่ใช่เมล็ด^{[ 78 ] [ 79 ]} )
• เมล็ดที่ใหญ่ที่สุดผลิตโดยมะพร้าวคู่หรือ "มะพร้าวสองหัว" Lodoicea maldivica ผลทั้ง ผล อาจมีน้ำหนักมากถึง 23 กิโลกรัม (50 ปอนด์) และโดยปกติจะมีเมล็ดเพียงเมล็ดเดียว^{[ 80 ]}
• เมล็ดที่เล็กที่สุดผลิตโดยกล้วยไม้ เกาะอาศัย มีความยาวเพียง 85 ไมโครเมตร และมีน้ำหนัก 0.81 ไมโครกรัม ไม่มีเอนโดสเปิร์มและมีเอ็มบริโอที่พัฒนาไม่เต็มที่^{[ 81 ]}
• เมล็ด ฟอสซิลที่เก่าแก่ที่สุดมีอายุราว 365 ล้านปี จากยุคดีโวเนียนตอนปลาย ของเวสต์เวอร์จิเนีย เมล็ดเหล่านี้คือ ไข่ที่ยังไม่เจริญเต็มที่ของพืชElkinsia polymorpha ^{[ 82 ]}

กฎหมายเมล็ดพันธุ์ควบคุมการผลิตและการตลาดของเมล็ดพันธุ์ ตัวอย่างเช่น พระราชบัญญัติพันธุ์พืชและเมล็ดพันธุ์ปี 1964ของสหราชอาณาจักรและกฎหมายเมล็ดพันธุ์ของสาธารณรัฐประชาชนจีนซึ่งประกาศใช้ในปี 2021 ^{[ 83 ]}กฎหมายฉบับแรกของฝรั่งเศสที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมคุณภาพเมล็ดพันธุ์ได้รับการประกาศใช้ในปี 1905 และฝรั่งเศสในปัจจุบันถือว่ามีกฎหมายเมล็ดพันธุ์ที่เข้มงวดเป็นพิเศษ^{[ 84 ]}ในปี 2007 สหภาพยุโรป (EU) เริ่มพัฒนากฎหมายเมล็ดพันธุ์ฉบับใหม่ โดยมีจุดประสงค์เพื่อ "ปรับปรุง" กฎเกณฑ์สำหรับการตลาดของเมล็ดพันธุ์และวัสดุพืช^{[ 85 ]}ในขณะที่ คำตัดสิน ของศาลยุติธรรมแห่งยุโรปในปี 2012 ได้กำหนดข้อจำกัดในการควบคุมการขายเมล็ดพันธุ์ในสหภาพยุโรป^{[ 86 ]}กฎหมายในเคนยาที่จำกัดความสามารถของเกษตรกรในการใช้เมล็ดพันธุ์ของตนเองถูกศาลสูงของเคนยาประกาศว่าขัดต่อรัฐธรรมนูญในปี 2025 ^{[ 87 ]}และองค์กรการกุศลเพื่อการพัฒนาCAFOD ซึ่งตั้งอยู่ในสหราชอาณาจักร ได้เสนอแนะว่าความสำเร็จของผู้รณรงค์ในเคนยาได้สร้าง "แบบอย่างเชิงบวกในการท้าทายกฎหมายที่คล้ายคลึงกันในประเทศอื่นๆ" ^{[ 88 ]} CAFOD ยังได้แสดงความวิพากษ์วิจารณ์บทบาทของสถาบันการเงิน รวมถึงธนาคารโลกที่สนับสนุนการนำกฎหมายเมล็ดพันธุ์มาใช้ ซึ่งทำให้การควบคุมเมล็ดพันธุ์ของโลก "อยู่ในมือของบริษัทขนาดใหญ่ไม่กี่แห่ง" แทนที่จะเป็นเกษตรกรรายย่อย^{[ 89 ]}องค์กรการกุศลดังกล่าวแสดงความคิดเห็นว่า "กฎหมายของเคนยานี้ไม่ได้ถูกผลักดันโดยตรงจากธนาคารโลก [แต่] มันเป็นส่วนหนึ่งของ "ตรรกะแห่งผลกำไร" เดียวกันที่พวกเขาสนับสนุน^{[ 88 ]} ในทำนอง เดียวกันCaritas Zambiaได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับบทบาทของธนาคารโลกในการสนับสนุนการนำกฎหมายของแซมเบียเกี่ยวกับการใช้เมล็ดพันธุ์มาใช้^{[ 90 ]}

หนังสือปฐมกาลในพันธสัญญาเดิมเริ่มต้นด้วยคำอธิบายเกี่ยวกับกำเนิดของพืชทุกชนิด:

และพระเจ้าตรัสว่า “จงให้แผ่นดินเกิดหญ้า พืชมีเมล็ด และไม้ผลมีผลตามชนิดของมัน ซึ่งมีเมล็ดอยู่ในตัวมันเอง บนแผ่นดิน” และก็เป็นเช่นนั้น แผ่นดินเกิดหญ้า พืชมีเมล็ดตามชนิดของมัน และไม้ผลมีผล ซึ่งมีเมล็ดอยู่ในตัวมันเอง ตามชนิดของมัน และพระเจ้าทรงเห็นว่าดี และเวลาเย็นและเวลาเช้าเป็นวันที่สาม^{[ 91 ]}

ในพระคัมภีร์ใหม่เมล็ดพืชปรากฏอยู่ในคำอุปมาหลายเรื่องของพระเยซูเช่นคำอุปมาเรื่องเมล็ดมัสตาร์ดและเรื่องราวของผู้หว่าน "ที่ออกไปหว่าน" ^{[ 92 ]}

คัมภีร์อัลกุรอานกล่าวถึงการงอกของเมล็ดพืชไว้ดังนี้:

อัลลอฮ์คือผู้ทรงบันดาลให้เมล็ดพืชและเมล็ดอินทผลัมแตกและงอก พระองค์ทรงบันดาลให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจากสิ่งที่ตายแล้ว และพระองค์คือผู้ทรงบันดาลให้สิ่งที่ตายแล้วเกิดขึ้นจากสิ่งมีชีวิต นั่นคืออัลลอฮ์ แล้วพวกเจ้าหลงผิดไปจากความจริงได้อย่างไร? ^{[ 93 ]}

ค้นหาคำว่า "เมล็ดพืช"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมเสรี

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับเมล็ดพันธุ์

• มหาวิทยาลัยรอยัล ฮอลโลเวย์ ลอนดอน: ศูนย์ชีววิทยาเมล็ดพันธุ์
• โครงการธนาคารเมล็ดพันธุ์แห่งสหัสวรรษโครงการอนุรักษ์ที่มุ่งมั่นของสวนพฤกษศาสตร์คิว
• คลังเก็บเมล็ดพันธุ์โลกสฟาลบาร์ด – สถานที่สำรองสำหรับธนาคารเมล็ดพันธุ์ทั่วโลก
• สรีรวิทยาของพืชออนไลน์: ประเภทของการพักตัวของเมล็ดและบทบาทของปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม
• คณะกรรมการธัญพืชแห่งแคนาดา: ลักษณะเมล็ดพันธุ์ที่ใช้ในการระบุเมล็ดพืชน้ำมันขนาดเล็กและเมล็ดวัชพืช
• เว็บไซต์เมล็ดพันธุ์ : การรวบรวม จัดเก็บ เพาะปลูก เพาะเมล็ด และแลกเปลี่ยนเมล็ดพันธุ์ พร้อมรูปภาพเมล็ดพันธุ์ ฝักเมล็ด และต้นกล้า
• Plant Fix: ดูเมล็ดพันธุ์พืชชนิดต่างๆ และเรียนรู้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกมัน(เก็บถาวรเมื่อ 19 มีนาคม 2022 ที่Wayback Machine)