蕨类植物

松叶蕨纲(Psilotimae)
特征：孢子体仅具假根，叶为小型叶，茎 多次二叉分枝，孢子囊生于孢子叶近顶端， 孢子同型，雌雄同体，游动精子螺旋形， 具多数鞭毛。
代表植物 ——松叶蕨(Psilotum nudum)
松叶蕨(Psilotum nudum):绿色二叉分枝 的地上茎，基部棕红色， 上部绿色，孢子囊黄色， 孢子叶二叉状。孢子囊3 室。
松叶蕨孢子囊纵切面 LS sporangium MC
松叶蕨生活史 Psilotum Life Cycle
孢子体
配子体
松叶蕨的精子器 Psilotum antheridia JC
松叶蕨的根状茎 Rhizome MC
Hale Waihona Puke Baidu
松叶蕨的孢子 Spores MC
松叶蕨的聚合囊 Synangium MC
木贼纲（Eguisetimae）
木 贼 属 的 生 活 史
孢子散落后，生活力仅为几天，在适宜的条件下，萌发成微小的配子体。成熟的 配子体一般不足10mm，通常是具背腹性的，仅有几层细胞的垫状组织，向下生 假根，向上产生许多薄而不规则的带状裂片。绿色，独立生活，单性或两性。颈 卵器生于带状裂片的基部，精子器多生于裂片的先端或在颈卵器的周围。精子器 中产生多个螺旋形弯曲的多鞭毛精子。在有水的条件下，进入颈卵器与卵融合， 形成受精卵，然后发育成胚。成熟的胚由基足、根、茎端和叶组成。胚进一步发 育成孢子体。
孢子叶局部
同型叶与异型叶
同型叶
有些蕨类的营养叶和孢子叶是不分的，而 且形状相同，同一叶既可以进行营养也可 以进行繁殖，称同型叶； 也有孢子叶和营养叶形状完全不相同的， 称为异型叶。
异型叶 孢 子 叶
水蕨孢子叶局部： 示角果状孢子叶 边缘反卷，着生 孢子囊。
营 养 叶
孢子囊和孢子
孢子囊群
较进化的真蕨类，其孢子 囊通常生在孢子叶的背面、 边缘或集生在一个特化的 孢子叶上，往往由多数孢 子囊聚集成群，称为孢子 囊群或孢子囊堆。
石松 (Lycopodium clavatum)：茎 匍匐生长，叉状 分枝，小枝密生 鳞片状叶。
石松
（二）水韭纲(Isoetinae)
特征：生于水边或水底，叶细长似韭，丛 生于短枝的茎上，孢子异形，游动精子具 多鞭毛。
代表植物——中华水韭（Isoetes sinonsis）
沼生，叶线状， 根茎肉质，块 状，大小孢子 囊生于孢子叶 基部。
真蕨纲 （Filicinae）
真蕨是现今繁茂的 蕨类植物，其孢子体发 达，叶为大叶型。孢子 体有根、茎、叶的分化。
绵马贯众
蕨 孢 子 体
叶为奇数羽状复叶，叶柄基部 密生褐色鳞片，具有缩短的地下 茎，其上生有卷曲状的幼叶和残 留老叶柄及不定根。
卷曲状的幼叶
不定根与拳卷幼叶
蕨孢子体各部分
茎密被褐色鳞毛，茎上 生有不定根，切面可见2 条深色的机械组织。叶 片幼时拳卷，叶缘向背 面反卷，孢子囊群生于 此。
颈卵器 精子器 蕨配子体
性生殖器官和受精条件
精子器 蕨类植物的有 性生殖器官为多细胞 的颈卵器（雌性器官） 和精子器（雄性器 官）。但和苔藓植物 相比，蕨类植物的颈 卵器相对退化，颈卵 器的腹部埋入配子体 组织中，内有1卵， 颈部较短，颈沟细胞 也少。精子器多为球 形。精子均具鞭毛， 除石松类的精子具多 条鞭毛并呈螺旋形弯 曲的精子。
桫椤
桫椤为乔木
紫萁
紫萁为多 年生草本
蕨类植物大多仅具根状 茎。
叶 的 类 型
孢子囊
孢子囊切面
孢子囊（8胞期）
孢子囊（16胞期）
孢子囊（64胞期）
成熟的孢子囊
孢子果(示满江红孢子果)
水生蕨类的孢子囊群生 在特化的孢子果内。
槐叶萍孢子果
孢子叶球
蕨类植物的孢子囊，在 小型叶蕨类中是单生在 孢子叶的近轴面叶腋或 叶子基部，孢子叶通常 集生在枝的顶端，形成 球状或穗状，称孢子叶 球或称孢子叶穗。
孢子叶球
石松的孢子叶
Lucopodium sporophylls
孢子同型与孢子异型
多数蕨类产生的孢子大 小相同，称为孢子同型， 而卷柏植物和少数水生 蕨类的孢子有大小之分， 称孢子异型。孢子形成 时是经过减数分裂的， 所以孢子的染色体是单 倍的。
原叶体
蕨类植物的配子体又称为，是由单被 体的孢子直接萌发产生的，配子体均很 微小，生活时期短，无根茎叶的分化， 具单细胞假根。从营养方式分为两类： 一类为不含叶绿素，埋生土中，与真菌 共生，依靠共生的真菌获取营养，如松 叶蕨类，其配子体长约几毫米，直径仅 0.5-2mm，褐色，柱状，长二叉分枝， 具假根，特别是体内有断续的维管组织。 石松类植物中也有和真菌共生的配子体。 另一种类型为绿色，光合作自养的配子 体，可以独立生活，楔叶类和真蕨类的 配子体为此类型。楔叶类的绿色配子体 通常被描述为垫状，具许多直立的叶状 条片。真蕨类的配子体大多为心形的叶 状体。
常见种类
江南卷柏 (S.mollandorfii)：孢子 叶穗四棱形，生于小枝 顶端，孢子叶卵状三角 形。
蛇足石杉（千层塔） (Huperzia serratum)： 肾形的孢子囊着生于孢 子叶腋，成熟孢子囊沿 一侧开裂。
伏地卷柏(Selaginella nipponica)：孢子囊腋 生，小孢子囊橘红色， 内含多数小孢子，大孢 子囊淡黄色，内含4枚大 孢子。
唇 细 胞 裂 开
孢子囊发育过程中，产生 许多孢子母细胞, 经减数分 裂产生许多孢子，孢子成 熟时于唇细胞裂开处散出。 孢子在适宜的环境中，萌 发成为心脏形的扁平配子 体，称为原叶体。配子体 能进行光合作用，行独立 生活。为扁平叶状结构， 原 腹面生有假根。 叶 体
1、木贼(Hippochaete hiemale)：茎有明显的 节和节间 。
2、犬问荆(Equisetum palustre)：营养枝节上 具多数轮生分枝，生殖 枝顶端生孢子叶球
3、节节草 (Hippochaete ramosissimum)：节、 节间明显，叶成为膜状。
4、问荆（Equisetum arvense)
颈卵器
精子和卵子
精子器 Antherida MC
精子器纵切面 Antheridia ls MC
配子体
精细胞
精子器纵切面 Antheridium ls MC
颈卵器近观 Archegonia detail MC
颈卵器纵切面 Archegonium MC
颈卵器侧面观 Archegonium side view MC
胚 embryo
胚的详细结构 embryo detail
原叶体和孢子体
孢子体 受精卵发育成胚，幼胚暂 时寄生在配子体上，长大 后配子体死亡，孢子体即 行独立生活。
原叶体
图示原叶体上长出孢子体。
蕨 类配子体上长出幼孢子体
Image: Young sporophyte MC
真 蕨 生 活 史
江南卷柏的孢子叶穗
孢子叶穗
孢子叶穗
卷柏孢子叶穗纵切面
孢 子 叶 球
孢子囊 Sporangia
孢子叶 Sporophyll ls
孢子叶 sporophyll
卷柏雄配子体
卷柏雌配子体
卷柏大、小孢子 Megaspore microspores MC
小孢子
大孢子
卷柏大孢子叶和孢子 Megasporophyll and spore
颈卵器着生情况
有卵的腹部埋入 原叶体中
颈部出露于配子体
未成熟 的精子器 Immature antheridia MC
生活的颈卵器 Live archegonia MC
配子体的假根 Rhizoids_MC.JPG
精子和颈卵器 Sperm and achegonium MC
多鞭毛的精子
精子多鞭毛。 配子体产生的 精子和卵，在 受精时还不能 脱离水的环境。
卷柏小孢子叶 Microsporophyll
卷柏小孢子叶 Microsporophyll MC
卷柏小孢子叶 Microsporophyll comp
卷柏孢子叶 Sporophylls MC
小孢子叶
大孢子叶
卷 柏 的 孢 子 叶 球
孢 子 叶 球
卷柏幼小孢子体 Young sporophyte MC
蕨原叶体
配子体 Gametophyte 1000x MC
幼配子体 Young gametophyte MC
原叶体
孢子萌发后，形成 为配子体。配子体又 称原叶体，小型，结 构简单，生活期较短。 绝大多数蕨类的配子 体为绿色、具有腹背 分化的叶状体，能独 立生活，在腹面产生 颈卵器和精子器，和 苔类植物相似。
孢子囊是蕨类植物孢子体上产生孢子的多细胞无性生殖 器官。孢子囊常成孢子囊群(sorus)，也有2-3个聚生，或单 生于孢子叶的叶腋，孢子叶再密集于孢子体分枝的顶端形成 球状或穗状，如伏地卷柏。 蕨类植物的孢子为孢子母细胞减数分裂而形成的单细胞 结构，其形状，大小和结构因种类而异。一般为同型孢子， 大孢子萌发产生雌配子体，小孢子萌发产生雄配子体。还不 能完全适应陆生环境，一般生活在沟谷和阴湿环境。
松叶蕨
松叶蕨茎横切 Psilotum xs MC
松叶蕨茎横切 stem xs
松叶蕨原生中柱 Protostele MC
松叶蕨的气孔 Stomata MC
气孔
松叶蕨表皮气孔 Epidermis stomata
松叶蕨的地上枝 Aerial shoot MC
松叶蕨的孢子枝
松叶蕨的配子体 Gametophyte JC
特征：茎具有明显的节和节间，叶小鳞片状 轮生，孢子囊生于枝顶，孢子叶状 （Peitate）孢子同型，游动精子具多数鞭 毛。
节节草
问荆的能育茎 Fertile stems KS
问荆的配子体 Gametophytes MC
问荆营养枝 Vegetative shoot
木贼属的生活史
卷 柏 的 生 活 史
卷柏的大孢子萌发成雌配子体，小孢子萌发成雄配子体。卷柏属的配子体极度退化，是 在孢子壁内发育的，卷柏的雄配子体是由1个精子器和1个原叶细胞（营养细胞）所组 成。雌配子体的初期发育也是在大孢子壁内发育的，首先是大孢子中产生大液泡，其 内的核经过多次分裂，形成很多游离核，再由外向内产生细胞壁。当大孢子的壁开裂 时，该处的细胞露出，变成绿色，并产生假根，有些细胞形成颈卵器。 小孢子的壁破裂后，释出精子。在的水条件下进入颈卵器与卵融合，受精卵不经休眠， 在颈卵器内发育成胚。成熟的胚由胚柄、基足、根、端和叶组成 。胚进一步发育成新 一代的孢子体。
紫萁根茎，营养叶和孢子叶
唇 细 胞 裂 开
孢子囊群 孢 子 叶 局 部
其叶背长许多“孢子囊 群”。每一囊群上有 “孢子囊群盖”。扁椭 圆形的孢子囊，每一孢 子囊由柄和囊两部分组 成，囊壁由一层细胞所 成。有一列16个细胞组 成的“环带”，自柄绕 到囊顶到另一边，环带 细胞为三面加厚的细胞， 其间有几个薄壁大细胞， 称为“唇细胞”。
六 、 生 活 史
蕨类植物的生活史均具世代交替，孢子减数分裂。 但和苔藓植物相比又有所不同，蕨类植物是孢子体发 达的异形世代交替，配子体虽微小，但大多可独立生 活。
蕨类植物的生物史
孢子
孢子囊
精子器 原叶体
精子 孢子体 合子 卵
颈卵器
卷柏背腹面 Dorsal and ventral MC
卷柏茎的横切面
蕨类植物
蕨类植物特征
孢子体发达，常为多年生草本。 个别为木本，如桫椤属(Cyathea)。 根常为不定根(adventitious root)。 茎有地上的气生茎和地下的根状茎 (rhizome)。 蕨类植物大多仅具根状茎。
营养叶和孢子叶
孢 子 叶 营 养 叶 蕨类植物的叶子中，有仅 进行光合作用的叶，称为 营养叶或不育叶； 也有些叶子的主要作用是 产生孢子囊和孢子，称为 孢子叶或能育叶。
卷 柏 的 生 活 史
孢子囊单生于孢子叶的叶腋内，有大、小孢子囊之分。着生大孢子囊的叶称大 孢子叶，着生小孢子囊的叶称小孢子叶。大、小孢子叶密集在枝端形成孢子叶 穗。大、小孢子叶的数目和在孢子叶穗中的着生位置因种而异。有的上部为小 孢子叶，下部为大孢子叶；有的大、小孢子叶分列穗轴两侧，即一侧是大孢子 叶，一侧为小孢子叶；有的种类仅在孢子叶穗基部有一个大孢子叶。其余均为 小孢子叶。大孢子囊通常有一个大孢子母细胞。经减数分裂产生四个大孢子。 小孢子囊中有许多小孢子母细胞，经减数分裂产生许多小孢子。