番茄植株由根、茎、叶、花、果实和种子构成。番茄从种子播种发芽到新种子产生的生长发育和形态变化过程是:种子发芽生根→子叶展开→真叶发生→根生出侧根形成根系，茎伸长并加粗，叶片展开和加大→花芽分化→花器形成→开花→受精→果实肥大→种子形成→果实、种子成熟。
1.根系 由胚轴中的幼根发芽伸长、分枝形成的主根和各级侧根构成根系。主根和侧根起固定植株和给地上部提供水分和矿物营养的作用，吸收是靠根毛进行的。
番茄根系发达，分布广而深，根深可达1.5米，根群横向分布直径可达2.5米。但根系主要分布在30厘米深、宽的耕层内。番茄根再生能力强，当主根被截断时易产生侧根。因而育苗期幼苗移植或移栽时易缓苗，成活率高。番茄茎基部易发生不定根，这种不定根与侧根相比入土浅、分布广度小，但同样也具有吸收能力和支撑作用。生产上常常采用培土、压蔓及徒长苗进行“卧栽”等措施，诱发和利用不定根来防止倒伏，促进根系发达。
2.茎 番茄茎为半直立性或蔓性，基部木质化，除个别品种外，一般都需支架栽培。茎高一般0.5～1.3米，茎粗一般0.5～ 2.0厘米。茎上发生侧枝的能力强，每个叶腋均能产生侧枝，且侧枝生长迅速，可以开花结果。生产上通过侧枝的摘留可以调整番茄的株型及调控营养生长和生殖生长间的平衡。番茄茎易产生不定根，因此，可以利用枝条进行扦插繁殖。
番茄的分枝习性，在植物学上属于合轴分枝，即当主茎生长到一定节位后，顶端形成顶生花芽，花芽相邻的侧芽代替主茎继续生长，长出1～3片叶后，顶端又形成花芽。根据顶芽生长习性，如果主茎着生2～4个花序后，顶芽分生芽，茎不再延伸，出现封顶现象，此品种类型称为有限生长类型，或叫自封顶生长类型。如果主茎着生2～4个花序以后，顶芽继续交替分化花芽和叶芽，主茎不断延伸生长，此品种类型为无限生长类型或叫非自封顶生长类型。有限生长类型的品种，植株比较矮小，开花结果集中，表现早熟，适合矮架密植栽培或无支柱栽培。无限生长类型的品种，植株高大，生育期长，成熟期偏晚，产量高，适合稀植栽培。番茄每个叶腋都能长出侧枝，消耗养分，生产上必须适时摘除侧枝，才能使养分集中。
3.叶 番茄叶互生，有小叶，为不规则奇数羽状复叶。一般主叶和小叶5～9片，叶长15～45厘米。也有人认为番茄叶为单叶。番茄叶型分为普通叶型、皱叶型和薯叶型。叶和茎上密生短茸毛，在茸毛中混生一种分泌腺，散发出特殊的气味。叶片在茎上的排列有一定规律，一般都是相邻的5片叶绕茎2周，呈现2／5叶序。
4.花 番茄的花是完全花。自花授粉、发育正常的花，一般不易天然杂交。每朵花萼片与花瓣的数目一般为5～7片。番茄花有时会发生花瓣、花萼和雌蕊数复合增多，且排列不整齐，这种花在生产上叫做畸形花。这种花即使坐果也成为畸形果。
番茄花序为总状或复总状花序。每个花序的花数为5～8朵，有些品种多到十几朵。花穗上花数多少，决定于品种特性及栽培管理。一般春季栽培比冬季和夏秋栽培花数多。小果型品种比大果型品种花数多。
番茄花芽分化及发育:花芽开始分化的时期决定于品种及育苗条件，一般在播种后25～30天，植株高约3厘米，茎粗约2毫米，真叶展开2～3片叶时，生长点停止叶芽分化，开始花芽分化。第一个花芽开始分化后，每隔2～3天就在前一花芽的侧下方依次分化第二、三、四朵花的花芽，直到花穗上的花芽分化完。从第一个花穗开始，每隔1～3片叶便着生一个花序（后期变为果穗） ，无限生长型品种如此叶、花（果）交替生长。在适宜条件下，播种后35天前后第二花序开始花芽分化， 45天前后第三花序开始分化， 55天前后第四花序开始分化。播种后55～60天前后，第一花穗开始开花，第二花穗花芽分化及发育基本结束，第三花序花芽分化已结束，但正在发育。因此，生产上在育苗期间要根据花芽分化规律，掌握好移苗时间及环境条件的管理，以便培育出花芽分化早，花芽发育好的适龄壮苗，为早熟高产打下良好基础。
5.果实 番茄果实形状、大小、颜色因品种而不同。果实为多汁浆果。果实由果皮、果壁、胎座及种子组成。果型有圆形、扁圆形、高圆形、长圆形、梨樱桃形等形状。优良品种的果肉厚，种子腔小，心室多到5～7个，果实发育好接近圆形，心室过多果实大而偏，过多则畸形。
果实颜色是由果皮与果肉颜色相衬表现的，成熟果实颜色有红、粉红和黄色，也有果实成熟时为绿色的番茄。果皮果肉皆黄色，果实橙黄；果肉红色，果皮无色，果实呈粉红色；果肉红色，果皮黄色，果实呈金红色；果肉果皮皆红色，果实呈红色。番茄果实的红色是由于含有番茄红素，黄色是含胡萝卜素、叶黄素，其形成与光线照射有关，而番茄红素的形成，主要受温度影响。
果实大小从0.5克到900克不等，这因品种和栽培条件而异。一般70克以内为小型果； 70～200克为中型果； 200克以上为大型果。其中以中型果最受消费者欢迎。
6.种子 番茄果实中的完全成熟是在授粉后50～60天。种子被一层胶质包围，由于果汁中有发芽抑制物质及果汁渗透压的影响，在果实内不能发芽。种子为扁平的矩卵形或肾形，呈灰褐色或黄褐色，表面覆盖茸毛。搓掉种子上的茸毛有利于种子的吸水和发芽。番茄种子较小，千粒重约为3.0克，每克种子300多粒。番茄种子属于长命种子，在常规条件下贮存，寿命一般为3～6年，但生产上的适用年限为2～3年。
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