植物学 第08章生殖器官——花

中层由1至数层较小的细胞组成，初期可 贮存有淀粉等营养物质，以后其细胞被挤压 逐渐解体和被吸收，所以，其在成熟的花药 中已消失。
绒毡层的细胞较大，初期为单核的但在花粉母细 胞开始减数分裂时，形成双核或多核。该层胞质浓， 胞器丰富，胞质含较多的RNA及蛋白质，并含有丰 富的油脂和类胡萝卜素等营养物质，对花粉粒的发 育或形成起着重要的营养和调节作用，后渐退化。 绒毡层能合成和分泌胼胝质酶，分解花粉母细胞和 四分体的胼胝质壁，使单核花粉粒分离。绒毡层还 合成蛋白质，通过运转至花粉粒的外壁上，这是一 种识别蛋白。
二、花芽分化的时期和过程
（一）桃花的花芽分化
（二）白菜的花芽分化过程：
第三节 雄蕊的发育和结构
一、花丝和花药的发育 雄蕊由花药和花丝组成。雄蕊是由雄 蕊原基发育而来的，经顶端生长和原基上 部有限的边缘生长后，原基迅速伸长，上 部逐渐增粗，不久即分化出花药和花丝两 部分。
1、花药的发育过程：
小孢子的形成
百合四分体
（二）雄配子体的形成
在减数分裂过程中，随着花粉母细胞在质膜与细 胞壁之间积累胼胝质，形成胼胝质壁，并逐渐加厚， 致使胞间连丝和胞质管被阻断。
花粉母细胞在减数分裂前，细胞的形态和结构常 有很多变化，如细胞和核的体积增大，胞质增稠， RNA和蛋白质大量合成，核蛋白体密集，质体和线粒 体增多，液泡小而不明显等，所以花粉母细胞显著地 与周围花粉囊壁细胞不同。
植物学 Botany
第八章 生殖器官──花
第一节 花的组成及其在发育上的意义
一、花在植物个体发育和系统发育中的意义 在植物个体发育中，花的分化标志着植物从营 养生长转入了生殖生长。 从系统发育上来认识，花器官的形成及其生殖 作用是植物繁殖方式中最进化的类型。 植物生长发育到一定阶段，通过一定的方式， 从它自身产生新的个体来延续后代，称为繁殖。
嫁接
压条
2、孢子繁殖(或无性繁殖 asexual reproduction)
孢子繁殖是藻、菌、地衣、苔藓、蕨类等植物 的一种普遍存在的繁殖方式。这些植物在生活史 的某一阶段能产生一种具有繁殖能力的特化细胞---孢子，当孢子离开母体后，在适宜外界环境下 便能发育成一新的植物体的繁殖方式。
3、有性生殖(sexual reproduction)
（三）花冠
一朵花中所有花瓣的总称，位于花萼的 内侧。
花瓣常具各种鲜艳的颜色，有香气 ，具 招引昆虫的作用。
离瓣花冠——花瓣彼此分离 合瓣花冠——花瓣彼此联合
花冠的类型（按花瓣离合）
花冠的类型（按花瓣离合）
离瓣
合瓣
曼 佗 罗 花
毛茛 杜鹃
犁头草
距——花瓣基部延长成管状或囊状。
马利筋
副花冠：有些植物在花冠上或介于花冠与 雄蕊之间有瓣状附属物
花药由花粉囊和药隔组成。花药发育初期， 结构简单，外层为一层原表皮，内侧为一群 基本分生组织，不久，由于花药四个角隅处 分裂较快，花药呈四棱形。以后在四棱处的 原表皮下面分化出多列体积较大，核亦大， 胞质浓，径向壁较长，分裂能力较强的孢原 细胞。随后孢原细胞进行平周分裂，成内、 外两层，外层为初生周缘层；内层为初生造 孢细胞，初生周缘层细胞继续平周分裂和垂 周分裂，逐渐形成药室内壁、中层及绒毡层。 花药中部的细胞逐渐分裂，分化形成维管束 和薄壁细胞，构成药隔
花粉（雄配子体）的发育
花粉囊中花粉母细胞的发育过程
营养细胞 生殖细胞
2--细胞花粉粒
二细胞花粉、三细胞花粉
花药发生及花粉的发育形成过程
药隔及维管束
花药
原表皮
表皮
幼花粉囊
平周
孢原细胞 分裂
周缘细胞
平周 分裂
药室内壁 纤维层(花药开裂)
中层 (最后消失)
花粉
绒毡层(提供养料,最后消失) 囊壁
造孢细胞
离心皮雌蕊群(apocarpous gynoecium)：一朵花中有多数彼 此分离的单雌蕊。
Байду номын сангаас
复雌蕊(compound pistil)：又名合心皮雌 蕊(syncarpous p-istil)，一朵花中只有一个 雌蕊，但由2个或2个以上的心皮组成。
第二节 花芽分化
一、花芽分化时顶端分生组织的变化 生长锥 --> 半球状突起（花序原基）--> 花序轴 伸长 基部半球状突起（花原基分化）--> 花萼 原基分化（K）--> 花瓣（C）原基分化、 顶端 生长 --> 雄蕊原基分化（A）--> 雌蕊和心皮的 突起 --> 顶端生长 --> 两心皮愈合 --> 雌雄蕊 顶、边、居间生长、花瓣顶、边生长 --> 依次 居间生长 -->花芽生长 --> 开花
花粉粒成熟后，纤维层细胞失水，所产 生的机械力使花药在裂口处断开，花粉粒由 裂口处纵轴形成的裂缝散出。花粉囊壁因绒 毡层的解体而消失，或仅存痕迹，只剩有表 皮及纤维层。
药隔
花粉囊 花丝
表皮 药室内壁 中层
绒毡层
花粉母细胞
二、花粉粒的发育
（一）花粉粒的发生
造孢细胞经几次分裂后，形成花粉母细胞。花粉 母细胞排列紧密，早期具有一般的纤维素壁。整个 花粉囊内，花粉母细胞之间与绒毡层细胞之间都有 胞间连丝相贯通。在相邻的花粉母细胞间，常形成 直径为1～2μｍ的胞质管,将同一花粉囊的花粉母细 胞连接成为合胞体。研究发现有染色质、内质网片 段等细胞器、营养物质等通过胞质管进行物质交流。 这种连接现象与花粉囊中花粉母细胞的减数分裂同 步化与营养物质、生长物质的迅速运输及分配有关。
2、花药的结构：
雄蕊由花丝和花药两部分组成，多数被子 植物的花药由四个花粉囊组成，左、右各两 个，中间由药隔相连。成熟花粉囊内有花粉 粒，花药成熟后，花粉囊的壁破裂，花粉粒 散出。
药室内壁通常仅1层细胞，初期常贮藏大 量物质。花药成熟时，细胞径向扩展，贮藏 物质消失，除外切向壁外，均发生多条斜纵 向条纹状的纤维素次生加厚，故称纤维层。 药室内壁在形成纤维层时，常在2个相邻花 粉囊交接处留下一狭长的薄壁细胞--裂口。
花冠的形状：
• 被子植物的分类标准之一。 • 常见的有：
十字形、蝶形、唇形、管状、舌状、 漏斗状、高脚碟状、钟状、辐（轮）状
花冠
花冠的类型
十字形花冠
扁豆（蝶形花冠）
丹 参 （ 唇 形 花 ）
管状花
黄鹌菜（舌状花）
曼陀罗（漏斗状花冠）
长春花（高脚碟状）
茄子（辐状或轮状 ）
花被(perianth)
3.对探讨植物遗传和变异的内在规律及 杂交育种有重要意义。
（三）雄性生殖单位(MGU)
在被子植物的有性生殖过程中，一对精子和营养 核构成一个功能复合体，它们的所有雄性核和细胞 质的遗传物质─DNA包容在一起成为一个完整的传 递单位。
三、花粉粒的形态 成熟花粉粒
➢
各 种 类 型 花 粉
➢
花 粉 外 壁 雕 纹
花萼(calyx)类型
油菜花的离萼
花萼(calyx)类型
合萼的萼筒和萼裂片
花萼 副萼
一般花萼为一轮，若具两轮，外轮的 花萼叫副萼。
花萼(calyx)类型
棉 花 的 副 萼
Aconitum sanyoense
萼片大而鲜艳呈花瓣状——瓣状萼。
花萼变态成毛状——冠毛。
耧斗菜 花萼有距
花萼 宿存萼 颠茄
单性花(unisexual flower)：仅有雄蕊或雌蕊的花。
无性花(neutral flower)：花中既无雄蕊，又 无雌蕊的花。
（一）花柄和花托
1、花柄（花梗）：着生 花的小枝，花后发育为果柄。
2、花托：花柄顶端膨大 的部分。
桃花解剖结构
花梗 (花柄)
桃花
仙客来
花梗顶端 略膨大、 着生花的 其它部分 的结构。
植物的繁殖主要有3种方式：营养繁殖、 无性生殖和有性生殖，其中有性生殖是最高 级和最进化的形式。
1、营养繁殖(vegetative propagation)
营养繁殖是植物用其自身的一部分，如 鳞茎、块茎、块根和匍匐茎等，自然地增加 个体数的一种繁殖方式。低等植物的藻殖段、 菌丝段等和高等植物的孢芽、珠芽、根蘖均 可用来营养繁殖，农林生产中广为应用的扦 插、压条、嫁接和离体组织培养等也属于营 养繁殖。
圆柱形 浅杯状 圆锥形
花托类型及子房位置
上位子房下位花
上位子房周位花 半下位子房周位花
上位子房下位花 下位子房上位花
壶状
杯状 壶状
花托类型
圆锥形花托
壶状花托
环状花托
花盘状花托
荷
玉
花
兰
花
花
托
托
桃 花 花 托
（二）花萼
概念：花的最外轮变态叶，由若干萼片(sepal)组 成，常呈绿色，不同植物的花萼形态大小、颜色不 同，构成花萼的萼片数目及其相互关系亦不同，是 植物种分类的依据之一，其结构与叶相似。
1、花萼和花冠的总 称；
2、花萼和花瓣形态相 似时，统称花被；
3、无花冠而由花萼变 成花冠状时，称为 花被，如百合。 百合
花被 (perianth)
双 被 花： 有 花 萼 和 花 冠。
单被花：仅有花萼。
无被花：无花萼和花冠的花，又称裸花。
（四）雄蕊群
雄蕊群(anthroecium)
雄蕊群：花内雄蕊的总称。由花丝和花 药两部分组成。
有丝 分裂
花粉母细胞
减分数裂 四分体
小孢子
花粉
(雄配子体)
营养细胞 精细胞
有丝 生殖细胞 精细胞 分裂
花粉母细胞减数分裂的意义
1.花粉母细胞（二倍体）-->花粉粒（单 倍体）--> 精子（单倍体），与卵细胞（单 倍体）受精 --> 胚（二倍体），恢复遗传上 的稳定性。
2.减数分裂中同源染色体间片段交叉互 换，产生遗传物质的重组，丰富了植物的变 异性。
花粉壁
• 外壁： ➢成分：孢粉素、蛋白质、脂类、酶 ➢特点：厚，坚硬，抗酸、碱腐蚀和
生物分解 • 内壁： ➢成分：纤维素、果胶质、水解酶
营养细胞
• 明显不同与生殖细胞 • 细胞核结构松散，细胞器较多 • 内含大量的淀粉、脂肪、各种酶、维生
素、植物激素和无机盐
为花粉管的生长提供营养
生殖细胞
• 裸细胞 • 核大，染色质凝集，具1~2个核仁 • 细胞质少，含线粒体、高尔基体、内质
花是适应于生殖的变态短枝。 花的来源：从枝条--> 茎-->（逐渐缩短）花柄， 叶（演变）-->花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。 演化成雌蕊的叶子称为心皮。
被子植物的完全花（flower）通常由花梗、花托、 花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群等几部分组成。
根据花中雌蕊、雄蕊的具备与否，可把花分为3类： 两性花(bisexual flower)：兼有雄蕊和雌蕊的花。
网、核糖体、微管等细胞器，多无质体 • 微管与细胞长轴平行
精子
• 裸细胞 • 纺锤形、球形、椭圆形、蠕虫形、带状 • 细胞质很少，含线粒体、高尔基体、内
质网、核糖体等细胞器 • 精子Ⅰ(Svn)：大，与营养核紧密联结 • 精子Ⅱ(Sua)：小，不与营养核联结
（二）花粉粒的生活力
花粉生活力因植物种类而异，既决定于植物的遗 传性，又受环境条件（因素）的影响。，大多数植 物的花粉从花药中散出后只能存活几小时、几天或 几个星期。
雄蕊类型：二强雄蕊；四强雄蕊；单体 雄蕊；二体雄蕊；三体雄蕊；多体雄蕊和 聚药雄蕊。
单体雄蕊
二体雄蕊
多体雄蕊
二强雄蕊
四强雄蕊
聚药雄蕊
（五）雌蕊群 一朵花内所有雌蕊的总称。雌蕊位于花的
中央，是花的重要组成部分之一。一个雌蕊由 柱头、花柱和子房三部分组成。
雌蕊的类型：
单雌蕊(simple pistil)： 一朵花中只有一个心皮 构成的雌蕊。
三花粉粒的形态成熟花粉粒?各种类型花花粉粉粉粉各种类型?花粉外壁雕纹纹花粉萌发孔沟花粉萌发孔沟花粉粒的形状大小及萌发孔或萌发沟的数目位置形态以及花粉壁上的纹饰均有及花粉壁上的纹饰均有较明显的种属特征较明显的种属特征较明显的种属特征较明显的种属特征研究植物系统分类演化地理分布和古代气候的重要依据候的重要依据花粉粒的形状大小及萌发孔或萌发沟的数目位置形态以是是是是进行花粉研究的学科称为孢粉学为孢粉学研究植物系统分类演化地理分布和古代气进行花粉研究的学科称四花粉粒的内含物和生活力一花粉粒的内含物花粉粒的内含物主要贮藏于营养细胞的细胞质中包括营养物质各种生理活性物质和盐类
花粉萌发孔、沟
花粉粒的形状、大小 及萌发孔或萌发沟的数 目、位置、形态，以及 花粉壁上的纹饰均有较 明显的种属特征，是研 究植物系统分类，演化、 地理分布和古代气候的 重要依据
进行花粉研究的学科称 为孢粉学
四、花粉粒的内含物和生活力
（一）花粉粒的内含物 花粉粒的内含物主要贮藏于营养细胞的 细胞质中，包括营养物质、各种生理活性物 质和盐类。它们对花粉的萌发和花粉管的生 长有重要作用。
有性生殖是指植物在繁殖阶段产生两种生理、遗 传等均不同的配子，经其结合形成合子，再由合子发 育成新的植物体的生殖（或繁殖）方式，故又称配子 生殖。被子植物的有性生殖过程中产生两种形态大小、 生理功能、活性完全不同的两种配子即雄性的精子和 雌性的卵子，精卵结合产生合子发育成胚，由胚发育 成新的植株。
二、花的基本形态
在干燥、凉爽的条件下，一些花粉的存活力：
花粉种类 存活时间 ----------------苹果 10～70天 柑桔 4～50天 棉属 1天之内 玉米 1～2天 水稻 3～4分钟
花粉生活力还大致有这样的规律： 一般木本植物的花粉生活力大于草本植物