植物系统学
植物系统学1【大一大二用 精品课件】
消费者
初级生产者 分解者
生态系统示意图
生态系统多样性
在一个生物群落中，不同物种对生境、土壤类型、温度、水 分等许多其他资源具有不同的需求，任何一个环境因子都有 可能限制群落内物种的数量和分布。
海南尖峰岭60 ha森林动态监 测样地4种植物的空间分布图 （许涵等，2015，生物多样 性）
生态系统多样性
化石植物多样性
50 mya 水杉 Metasequoia glyptostroboides
45 mya 菊科 Asteraceae
2. 遗传多样性
23
3. 生态系统多样性
植物生长在怎样的生境中？ 处于什么植物群落中的哪一个层次？ 群落的基本特征如何？ 各层次的优势种是什么？ 这一植物在某一群落中的种群特征怎样？
4 5.29-5.30 实验9、裸子植物观察及植物生殖器官形态描述 （自主实验6）
5 6.5-6.6 实验10、被子植物分科（一）及花程式、花图式的记录方法和植 物分类检索表的使用 （自主实验7）
6 6.12-6.13 实验11、被子植物分科（二）及花程式的记录方法和植物分类检 索表的使用 （自主实验8）
2. 什么是系统和系统学
系统(System)：按一定关系组成的同类事物。 分类系统(System)：表示分类阶元之间的相关关系的档案系统 系统学(Systematics): 研究生命体起源、演化、灭绝，并重建
2. 物种多样性
全世界有多少种植物？
1,064,035 个物种学名（种级水平）
状态 接受名 异名 未解决
数量 350,699 470,624 242,712
比例 33.0% 44.2% 22.8%
物种多样性的分类维度
苔藓植物
植物学—系统与分类
三、植物分类的阶层系统 和命名
1.植物分类的阶层系统 分类阶层 物种概念 种下分类单位 2.植物的命名 植物学名的意义 双名法
1.分类的阶层系统
中文 界 门 纲 目 科 属 种 拉丁文 Regnum Divisio Classis Ordo Familia Genus Species 英文 词尾 Kingdom phylum（Division） phyta Class Order ales Family aceae Genus Species
左：碧桃
右：桃花
左：羽衣 甘蓝
右：卷心菜
品种 (Cultivar，CV.)
不是植物分类学的分类单位，不存在野生植物 中。是人类在生产实践中，经过选择培育而成
的。实际上是栽培植物的变种或变型。
如 水稻的南粳33、农垦58；
苹果的青香蕉、国光、富士
郁金香中的黑牡丹等
2.植物的命名
植物学名的意义
为形态或个别性状变异比较小的类型，通常只有1个 性状的差异。变型常见于栽培植物之中 如： 碧桃Prunus persica(L.) Batsch f. duplex 桃的一个变型，花重瓣；
羽衣甘蓝Brassica oleracea L. f. Tricolor Hort.
甘蓝的一个变型，其叶不结球，常带彩色，叶面 皱缩，观赏用。
国际植物命名法规要点
1．植物命名的模式和模式标本 2．每一种植物只有1个合法的正确学名 3．学名包括属名和种加词，最后附加命名人之名 4．学名之有效发表和合格发表 5．优先律原则
参考书籍
1.《植物系统学》张景荣，1965，人民教 育出版社 2.《隐花植物学》（译）Smith，高等教育 出版社 3.《种子植物分类学》汪劲武，1986，高 等教育出版社 4.《怎么识别植物》汪劲武 ，1978，科学 出版社
植物系统分类学
生态指示
利用植物系统分类学的知识，可 以选择具有代表性的植物种类作 为生态指示物种，监测环境变化。
环境质量评估
通过分析植物种类的分布和生长 状况，可以对环境质量进行评估， 了解环境污染状况和生态恢复情
况。
生态系统健康评价
利用植物系统分类学的方法，可 以对生态系统健康进行评价，了 解生态系统的稳定性和可持续性。
THANKS
谢谢
目的
帮助人们更好地认识和了解植物的多样性，为植物资源的保护、利用和可持续 发展提供科学依据。
发展历程
早期的植物分类
01
古希腊和罗马时期，人们开始根据植物的用途和外观进行简单
的分类。
现代植物分类学的诞生
02
随着显微镜等技术的发展，人们开始深入研究植物细胞和组织
结构，推动了植物分类学的进步。
分子生物学技术的应用
植物系统分类学
目录
CONTENTS
• 植物系统分类学概述 • 植物系统分类学基本原则 • 植物系统分类学的方法与技术 • 植物系统分类学的应用 • 植物系统分类学的挑战与展望
01
CHAPTER
植物系统分类学概述
定义与目的
定义
植物系统分类学是一门科学，旨在根据植物的形态、遗传、生态和地理分布等 特征，对植物进行分类和命名，以揭示植物间的亲缘关系和演化历程。
植物系统分类学在生态文明建设中的作用
生物多样性保护
植物系统分类学是生物多样性保护的基础，通过对植物物种多样性 的研究和保护，维护生态平衡和生态安全。
生态恢复与重建
利用植物系统分类学的知识，进行植被恢复和生态重建，提高生态 系统的稳定性和服务功能。
农业和林业生产
通过植物系统分类学的研究，发掘和利用具有重要经济价值的植物资 源，促进农业和林业生产的可持续发展。
植物系统学中的进化关系与分类学
植物系统学中的进化关系与分类学植物系统学是研究植物的进化发展以及分类关系的学科。
通过对植物形态、解剖、生理、生态等方面的研究，系统学家可以解析并还原出植物的进化关系，进而进行科学准确的分类。
一、植物系统学的起源与发展植物系统学最早可以追溯到16世纪的卡尔·林奈。
林奈是植物分类学的奠基人，他将植物依据共享的特征进行分类，并根据这些分类关系建立了分类系统。
随着科学技术的不断进步，植物系统学逐渐扩展到形态学、遗传学和分子生物学等多个领域，为研究植物的进化关系提供了更多的证据和方法。
二、植物进化关系解析的研究方法1. 形态学研究：植物的形态特征对于进化关系的解析非常重要。
例如，叶片形态、花序结构和果实类型等特征都可以用来探究不同植物类群的亲缘关系。
2. 解剖学研究：通过对植物细胞结构和组织器官的研究，可以发现植物间的共同点和差异，从而推测它们的进化历程。
3. 生理学研究：植物的生理特征也是解析进化关系的重要依据。
比如，对植物的光合作用、生长发育和适应环境的能力进行研究，可以揭示不同植物类群的进化适应策略。
4. 分子生物学研究：随着分子生物学技术的迅速发展，系统学家可以通过研究植物的DNA序列来解析它们的亲缘关系。
分子钟理论可以利用DNA序列的变异速率推测物种的分化时间。
三、植物分类学的发展植物分类学通过将植物分为不同的属、科、目和纲等类群，构建了植物界的分类体系。
植物分类的目的在于描述和命名植物多样性，并推断不同类群之间的进化关系。
历史上，植物的分类主要基于植物的形态特征。
然而，现代的分类学已经将形态学与分子生物学相结合，以取得更加准确的分类结果。
通过比较植物的DNA序列，系统学家可以找到共同的祖先，并推断出类群之间的演化关系。
这种基于分子证据的分类方法被称为分子系统学。
基于分子系统学研究结果，植物的分类体系得到不断修订和完善。
例如，传统上将被子植物分为单子叶植物和双子叶植物，但现在已经确认单子叶植物并不单形，而是更多的演化类群。
植物系统学的研究方法与应用
植物系统学的研究方法与应用植物系统学是研究植物物种的分类关系、进化历史以及形态、解剖、生理、生态等方面的科学。
它在探索植物多样性、揭示植物进化以及促进植物保护和可持续利用等方面具有重要的意义。
本文将介绍植物系统学的研究方法和在实际应用中的作用。
一、植物系统学的研究方法1.1 形态描述和比较法形态描述和比较法是最早被应用于植物系统学研究的方法之一。
通过对植物形态特征的观察和比较，揭示植物之间的分类关系。
这些形态特征包括植物体的大小、形状、叶片的形态、花的特征等。
形态描述和比较法在早期植物分类的建立和进化历史的研究中起到了重要作用。
1.2 分子系统学方法随着分子生物学技术的发展，分子系统学方法逐渐成为植物系统学的重要手段之一。
其中，主要应用的方法有DNA条形码、序列比较和系统发育分析等。
DNA条形码是通过对植物DNA的特定区域进行测序，建立植物物种的鉴定规范和数据库。
序列比较和系统发育分析则是通过比较植物基因序列的差异，构建植物分类系统和推断植物进化历史。
1.3 生态学方法生态学方法也在植物系统学的研究中发挥着重要作用。
生态学方法主要包括野外调查和生态位模型分析等。
野外调查通过对植物在不同环境中的分布和生活习性的观察，揭示植物物种之间的关系和适应性。
生态位模型分析则是通过对植物分布数据和环境因子进行统计和模拟，预测植物物种的分布范围和适应性。
二、植物系统学在实际应用中的作用2.1 植物分类和命名植物系统学是植物分类和命名的基础。
通过对植物形态、分子和生态等方面的研究，建立了详细的植物分类系统和命名规则。
这对于科学家正确鉴定和命名新物种，以及对已知物种进行分类和鉴定具有重要意义。
同时，植物分类和命名也为植物资源保护、植物学教育和植物研究提供了基础。
2.2 植物进化和生物地理学研究植物系统学在揭示植物进化和生物地理学方面发挥着重要作用。
通过对植物形态和分子特征的比较，可以揭示植物进化的历史和亲缘关系。
此外，通过对植物分布的调查和分析，可以研究植物的迁移、演化和适应性等生物地理学问题。
植物系统学分类和命名
植物系统学分类和命名植物系统学是对植物进行分类和命名的学科，旨在将各种植物按照其形态、结构、遗传关系等特征进行分组和命名，以便于研究、教学和保护等方面的工作。
本文将对植物系统学的分类和命名进行详细阐述。
一、分类学的基本原则在进行植物分类时，需要遵循以下基本原则：1. 形态学原则：根据植物的形态特征进行分类，包括植物的根、茎、叶、花、果实等外部形态。
2. 解剖学原则：通过植物的剖析结构，如维管束系统、细胞组织等特征进行分类。
3. 细胞学原则：根据植物细胞的结构、功能和遗传特征进行分类。
4. 分子生物学原则：通过分析植物的DNA、RNA等分子信息进行分类，这是现代植物分类学的重要方法之一。
二、植物分类的层级体系植物分类学将植物分为不同的层级，从大到小依次为界门纲目科属种。
这个层次体系使得植物的分类明确且有序，便于人们进行学习和研究。
下面以一个具体的例子来说明植物的分类层级：1. 界（Kingdom）：植物界包括有光合作用的多细胞生物，与动物、真菌、原生生物等其他界相对应。
2. 门（Phylum）：如被子植物门、裸子植物门等，主要区分植物的生殖方式和胚胎发育类型。
3. 纲（Class）：如双子叶植物纲、单子叶植物纲等，主要根据植物叶子的特征进行分类。
4. 目（Order）：如蔷薇目、菊目等，主要根据植物的花和果实特征进行分类。
5. 科（Family）：如蔷薇科、菊科等，主要根据植物的花和果实特征进行分类。
6. 属（Genus）：如玫瑰属、菊属等，属于更细分的分类单位。
7. 种（Species）：如中国月季、野生菊等，是最基本的分类单位。
三、植物命名的国际规则为了统一植物的命名，国际植物学界制定了《国际植物命名规则》，并通过国际植物命名学会进行管理。
植物的命名通常采用拉丁文，以便于全球范围的交流和理解。
1. 种加词法：植物的拉丁文种加词通常用于描述植物的形态特征、地理分布、命名人名等信息。
例如，拉丁文种加词“sinensis”表示该植物产自中国。
植物系统学了解植物的分类和进化关系
植物系统学了解植物的分类和进化关系植物系统学：了解植物的分类和进化关系植物是地球上最古老的生命形式之一，它们的存在和繁衍对我们的生态系统至关重要。
为了更好地了解和研究植物，科学家们开展了植物系统学的研究，通过对植物的分类和进化关系的探索，揭示了植物界的多样性和演化历程。
一、植物的分类学知识1. 植物的基本分类植物系统学基于植物的形态、生态、遗传和分子特征，将植物划分为不同类型。
根据其组织结构和生殖方式，植物可以分为藻类、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物等五大类。
每个类别又细分为许多科、属和种。
2. 植物分类方法植物分类的方法有多种，包括形态学分类、生态学分类和分子系统学等。
形态学分类是根据植物的形态特征进行划分，例如植物的根茎叶花果等特征。
生态学分类则是基于植物在生态环境中的角色和适应性进行分类。
分子系统学则通过分析植物的DNA序列，寻找其基因组中的差异，从而判断植物之间的亲缘关系。
二、植物的进化关系1. 植物演化的历程植物起源于约35亿年前的原始海藻，最早的陆地植物出现在约4.4亿年前的地球上。
陆地植物从水中的藻类进化而来，经历了漫长的进化过程。
在这个过程中，陆地植物逐渐适应了陆地环境的条件，形成了不同的进化支系。
2. 植物进化的关键事件植物演化的关键事件包括降水器官的进化、种子植物的出现和花的演化等。
降水器官的进化使陆地植物能够有效获取水分和养分，从而适应陆地环境。
种子植物的出现则增加了植物的繁殖途径和适应性，成为陆地植物进化的重要里程碑。
花的演化则为植物的繁殖提供了更高效的方式，促进了植物的多样化。
三、植物系统学的研究意义1. 了解植物的多样性和演化历程通过植物系统学的研究，我们可以了解到植物界的多样性和植物的演化历程。
植物界包含了数量众多的物种，通过对其分类和进化关系的研究，可以揭示植物多样性的原因和演化的规律，为我们更好地保护和利用植物资源提供科学依据。
2. 揭示植物的适应性和生态功能植物系统学的研究可以揭示植物的适应性和生态功能。
植物系统学的分类与进化
植物系统学的分类与进化植物系统学是研究植物分类与进化的学科，它通过对植物形态、解剖学、生理学和DNA等方面的研究，将植物根据其形态特征和进化关系进行分类。
植物分类是科学研究的基础，对于理解植物的多样性和演化历程具有重要意义。
本文将介绍植物系统学的分类方法、进化理论以及分类与进化之间的关系。
一、植物系统学的分类方法植物系统学的分类方法主要包括形态分类、生态分类和遗传分类。
形态分类是通过观察和比较植物的形态特征，如叶片形状、花朵结构等来分类。
生态分类则是根据植物在生态环境中的适应性和生态位来划分类群。
遗传分类基于植物的遗传信息，从基因层面研究植物的分类关系。
这些分类方法各有优劣，通过综合运用可以更准确地确定植物的分类位置。
二、植物系统学的进化理论植物系统学的进化理论主要包括传统的进化论和现代的分子进化论。
传统的进化论认为植物演化是由于物种的适应性演化和自然选择驱动的。
分子进化论则是通过研究植物DNA序列的进化变化，推测物种分化和进化的历史。
利用基因时钟和系统发育树等方法，可以推测植物进化的时间和分化程度。
三、分类与进化的关系分类是系统学的基本任务，是了解植物多样性和探究物种进化关系的基础。
分类的过程和结果反映了物种的进化历程和亲缘关系。
分类可以为了解物种的特点和多样性提供基础，也可以为保护植物资源和生态环境提供指导。
同时，进化理论为分类提供了理论基础和依据，使分类更加准确和合理。
四、植物系统学的应用植物系统学的研究成果对人类的生活和经济发展具有重要影响。
首先，植物系统学的分类与鉴定提供了植物资源的基础信息，对于农业、园艺、林业等领域的植物种植、栽培和保护具有指导意义。
其次，利用植物系统学的进化关系研究，可以推测植物的亲缘关系和演化历史，为药用植物和利用植物基因资源进行研究提供依据。
此外，植物系统学还可以为环境保护提供重要信息，了解和保护濒危物种和自然生态系统。
结语植物系统学的分类与进化研究使我们更好地了解植物的多样性和演化历程。
植物系统学植物分类与进化关系
植物系统学植物分类与进化关系植物系统学是研究植物分类及其进化关系的学科，通过对植物形态、解剖、生理、生态特征等方面的研究，对植物进行分类并揭示植物之间的进化关系。
植物分类是指将植物按照一定的特征进行归类的过程，而植物的进化关系则涉及到植物物种的起源、演化和亲缘关系。
本文将探讨植物系统学中的植物分类及其进化关系。
一、植物分类的基本原则植物分类是根据植物的形态特征、解剖结构、生态习性等方面的共同特点，将植物分为不同的类群，并建立起层次分明的分类系统。
植物分类的基本原则主要有以下几个方面：1. 形态特征原则：植物的形态特征是植物分类的重要依据之一。
形态特征包括植物的根、茎、叶、花及其相应的形态特点等。
2. 解剖结构原则：植物的细胞组织和器官结构是植物分类的重要依据之一。
解剖结构研究主要包括植物的细胞结构、组织器官结构等。
3. 生态习性原则：植物的生态习性也是植物分类的重要依据之一。
生态习性包括植物的生长环境、生长习性、对外界环境的适应能力等。
二、植物分类的层次体系植物分类的层次体系是将植物按照一定的类别和层次进行分类和组织，构建起一个有机的分类系统。
植物分类的层次体系包括以下几个层次：界、门、纲、目、科、属和种。
1. 界：植物界是植物分类的最高一级分类单位，是对植物界的系统分类。
2. 门：门是植物分类的次一级分类单位，是对植物门的系统分类。
3. 纲：纲是植物分类的次一级分类单位，是对植物纲的系统分类。
4. 目：目是植物分类的次一级分类单位，是对植物目的系统分类。
5. 科：科是植物分类的次一级分类单位，是对植物科的系统分类。
6. 属：属是植物分类的次一级分类单位，是对植物属的系统分类。
7. 种：种是植物分类的最低一级分类单位，是对植物种的系统分类。
三、植物的进化关系植物进化关系的研究主要依靠植物形态、解剖、生理、生态等特征的比较和分析，并结合遗传学和分子生物学的进展进行推断。
通过研究植物的进化关系，可以更好地了解各类植物之间的演化历程及其共同祖先。
高级植物分类学复习
高级植物分类学复习课程名称：植物系统学（高级植物分类学）英文名称：Plant taxonomy主要内容简介：植物系统学是关于植物起源、发育系统、进化的科学。
本课程通过课堂教学、野外实践观测，使学生能够掌握现代植物种群学的基本内容，基本理论和研究方法，为论文完成和以后教学科研工作奠定基础。
主要内容是：种子植物起源；种子植物主要分类系统；世界主要植物分类系统特点；主要裸子植物进化位置、特点与分布；主要被子植物进化位置、特点与分布；国际植物命名法规要点；国际大型植物标本馆等。
一、考试内容（一）植物分类学基本理论1.了解植物分类的基本原则，理解性状的间断和连续及其与分类的关系，理解数量性状和质量性状及其相互关系。
2.了解植物系统，理解人为分类系统和自然分类系统的发展关系，掌握植物亲缘关系的根本所在。
3.了解低等植物、高等植物、种子植物等概念和范围。
（二）植物拉丁文和命名学基础1.掌握分类单位的概念，熟练掌握科、属、种的概念，熟悉有关教材上植物科、属的拉丁学名。
2.理解植物的命名，掌握双名法、属名、种加词，命名人，熟记常见植物种的拉丁学名。
3.了解模式标本、主模式、等模式、同举模式等概念和应用。
（三）裸子植物1.掌握裸子植物的主要特征，2.了解裸子植物与被子植物的关系。
（四）被子植物掌握被子植物的一般特征、被子植物的分类原则，熟悉被子植物的分类。
熟练掌握重要科、属的主要特征，灵活应用各种检索表。
（五）被子植物的起源和演化1.理解被子植物的起源演化是植物分类研究的一个终极目标，重点了解起源时间、地点、可能的祖先的发现和观点。
2.掌握被子植物的系统演化及其分类系统，熟悉恩格勒学派、毛茛学派，掌握真花学说、假花学说，理解恩格勒系统、哈钦松系统、塔赫他间系统、克郎奎斯特系统、达格瑞系统、张宏达系统等，了解系统间的关系及异同。
（六）植物区系植物区系基础知识分布区是一个物种或种上分类单元在地球表面所占据的地理区域，在地图上表现为沿分布区边界的一条或几条封闭曲线或者散布于一定地理范围的点集。
植物学Botany——植物系统分类学
生化分类
（1）பைடு நூலகம்白电泳分析
分子生物学家发现，两个物种的蛋白质大 分子长链的氨基酸排列相同部分愈多，它们的 差异就愈少，其亲缘关系也愈近。
（2） 生物大分子比较
植物学Botany—— 植物系统分类学
引言
• 植物的分门别类 • 植物分类的阶元系统和命名 • 国际植物命名法规简介
一、植物的分门别类
（一）分类学的发展及人为分类系统
李时珍（1518-1593）将千余种植物分 为草谷菜果木等三十种。经典著作《本草 纲目》。
瑞典植物学家林奈 (Karl von Linne, 1707－ 1778年) 于1735年出版 “ 自然系统” (System Nature) 这一名著。
原生生物界（Kingdom protista） 真菌界（Kingdom fungi）：不含叶绿素的真
核菌类
十年后，魏泰克在他的四界系统的基础上， 又提出了五界系统：
植物界（Kingdom plant） 动物界（Kingdom animal）
原生生物界（Kingdom protista） 真菌界（Kingdom fungi）
藻类通常分8个门（蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门、 金藻门、甲藻门、裸藻门、轮藻门。（有些系统还设硅 藻门、黄藻门，等等。）
菌类分3个门（细菌门、粘菌门、真菌门） 地衣门 苔藓植物门 蕨类植物门 种子植物门
按二界系统划分，植物类群包括：
藻类
低等植物 菌类
细菌 粘菌 真菌
地衣
孢子植物
高等植物 维管植物
植物系统学奥赛试题
1、使用植物检索表解剖植物的花（花的数量很少的情况）应该是＿＿＿。
A、先看花瓣B、先看雄蕊C、先看子房D、先从花萼、花瓣顺序往内逐一解剖观察并绘图或记录。
2、鹅掌楸是一种＿＿＿。
A、落叶乔木B、常绿乔木C、灌木3、豆目三科的区分主要依据其＿＿＿不同。
A、花序B、花冠C、子房位置D、果实4、菊科风毛菊属的＿＿＿是著名的耐寒植物。
A、马蹄莲B、半边莲C、王莲D、雪莲E、睡莲5、现代裸子植物中最原始的类群是＿＿＿。
A、银杏纲B、苏铁纲C、红豆杉纲D、松柏纲6、草本，节膨大，单叶对生，花两性，整齐，特立中央胎座。
它是＿＿＿。
A、蓼科B、石竹科C、堇菜科D、白花菜科7、下列我国各名花属于蔷薇科＿＿＿。
A、牡丹花B、梅花C、菊花D、兰花8、蓝藻门和红藻门的共同特点有＿＿＿。
A、细胞结构大致相同B、色素成分大致相同C、光和作用产生淀粉D、生殖过程中形成类似的单个细胞单位9、高等植物可能由什么演化而来的＿＿＿。
A、绿藻门B、红藻门C、褐藻门D、蓝藻门10、哪种真菌属于子囊菌＿＿＿。
A、根霉B、蘑菇C、酵母菌D、灵芝11、地衣中和藻类共生的生物为＿＿＿。
A、子囊菌B、接合菌C、担子菌D、A和C12、满江红叶内生长着一种与固氮作用有关的生物为＿＿＿。
A、鱼腥藻B、固氮菌C、根瘤菌D、微生物13、银杏所结的“白果”是银杏的＿＿＿。
A、果实B、种子C、胚珠D、胚乳、14、裸子植物和被子植物均属于＿＿＿。
A、高等植物B、种子植物C、颈卵器植物D、雌蕊植物15、山毛榉科的果为＿＿＿。
A、核果B、坚果C、瘦果D、蒴果16、向日葵边缘的舌状花是＿＿＿。
A、雌花B、雄花C、中性化D、两性花答案1、D2、A3、B4、D5、A6、B7、B8、B9、A 10、A 11、D12、A 13、B 14、B 15、B 16、C。
植物系统学
一、大豆属的概况大豆属(Glycine)包括有两个亚属：即Glycine和Soja。
在Glycine亚属中有7个种，均为多年生种，主要分布在澳大利亚等较干热地区。
Soja亚属中有2个种，即栽培大豆(Glycine max) 和野生大豆(Glycine soja)，均为一年生种，其中野生大豆主要分布在东亚温带较湿润的环境中，特别我国分布广，类型多。
野生大豆是栽培大豆的近缘祖先种，栽培大豆是人们将野生大豆栽培在一定的条件下，经过长期的定向选择和培育的结果。
虽然野生大豆与栽培大豆在形态上有所不同，植物分类学家把它们划为不同种，但从实验分类观点来看, 生理上并没有差别，两种间分析研究大豆各类型进化中的关系，对分类、育种和栽培实践都有很大意义。
Fukuda ( 1933 ) 提出野生大豆与栽培大豆包括半野生大豆( G.gracilis ) 按野生大豆到半野生大豆再到栽培大豆方式进化。
由于人为的选择作用使野生大豆在向栽培大豆的进化过程中发生了一系列的变化，主要表现在茎秆由细长蔓生缠绕向短粗直立丛生方向变化；籽粒由黑小、有泥膜、不易吸水，向籽粒黄大、无泥膜、易吸水方向变化，荚由小荚、成熟不一致、炸荚性强, 向大荚、成熟一致，不易炸英方向变化[1]。
本文从形态学及生理学角度讨论野生大豆向栽培大豆进化过程发生的变化。
二、大豆属不同进化类型植物形态的演化2.1 大豆属不同进化类型植物叶片结构的演化野生、半野生大豆叶的组成结构基本相同，即由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。
叶柄的结构也基本相同，但各种植物之间也存在着差异。
野生大豆叶柄较短，一般为3.5-6.0cm。
叶片中部宽2.6cm左右，叶片长3.1-4.2cm，呈现出叶柄短、叶片小的外部形态。
叶片横切面表明，叶的栅栏组织由 3 层细胞组成，胞间隙相当小。
叶下表皮细胞气孔的开闭不同步。
叶柄的表皮细胞上密被表皮毛。
半野生大豆的叶柄比野生大豆的长，一般为11-19cm，叶片中部宽4.6 -5.5cm，叶片长9.0-10.2cm，从叶片大小上看，半野生大豆叶比野生大豆叶大些。
植物学 第二章 植物系统分类学概述
番茄
西红柿 Solanum lycopersicum L.
如何给植物命名
林奈的双名法； 属名+种加词+命名人 银杏：Ginkgo biloba Linn. (L.)。 银杉：Cathaya argyrophylla Chun et Kuang
植物种的命名
国际上制定了《国际植物命名法规》， 给每一个植物分类群制定世界各国可以 统一使用的科学名称，即学名。
属………...稻属 Oryza 种………...稻 Oryza sativa L.
种(species)
一、植物分类的等级单位 种也称为“物种”：是生物分类的基本单位，它
是具有一定分布区和一定生理、形态特征的生物 类群。一个物种的个体一般不能和其他物种进行 生殖结合，也不能产生有生殖能力的后代，即生 殖隔离。
同名异物
同名异物现象，例如我国叫“白头翁” 的植物就有10多种，其实它们是分别属 于毛茛科、蔷薇科等不同科、属的植物。 由于名称不统一，往往造成许多混乱， 妨碍国内和国际间的科学交流。
土豆
马铃薯
洋芋
Syringa oblata Lindl
阳芋
山药蛋
Solanum tuberosum L.
丁香
Syzygium aromaticum (L.) Merr. & L. M. Perry
维管植物：具维管组织分化的植物。包 括蕨类、裸子植物和被子植物3 门
三、系统发育分类系统时期 19世纪后半叶达尔文创立
生物进化论以后逐渐发展起来， 根据生物进化的原理，力求客 观反映出生物界的亲缘关系和 演化规律。现代自然分类系统 中以恩格勒和勃兰特的《自然 植物志》所述的比较完善。
植物分类的等级与植物命名的法则
植物系统学研究植物分类演化和多样性
植物系统学研究植物分类演化和多样性植物系统学是植物学研究的重要领域之一，主要关注植物分类、演化和多样性。
通过对植物的形态、解剖学、生理学、遗传学等方面进行综合研究，植物系统学致力于理解植物的进化历史、分类关系以及物种多样性的产生和维持机制。
植物分类是植物系统学的基石，它通过将植物按照一定的规则和原则进行分类和命名，为植物的研究提供基本框架。
分类的基本单元是物种，而物种则通过共同的形态特征、生态习性、遗传关系等方面进行划分。
根据分类学的原则，植物系统学家会收集大量植物标本，对其进行形态学和遗传学分析，以便将其划分到正确的分类阶层上。
同时，传统的分类方法已经逐渐与分子生物学等现代技术相结合，为植物分类研究提供更为精确和可靠的依据。
演化是植物系统学研究的另一个重要方面。
通过对植物的进化历史进行研究，可以揭示植物的起源、发展和适应环境的方式。
随着分子生物学技术的不断发展，研究人员可以通过对植物基因组的比较和分析，推测不同植物群体之间的进化关系，还可以探究不同植物群体适应不同环境的分子机制。
这些研究有助于我们更好地理解植物的多样性起源和进化过程。
植物多样性是植物系统学研究的最终目标之一。
地球上的植物种类繁多，不同环境下生长着各种各样的植物，我们称之为植物多样性。
了解和保护植物多样性对于维持生态平衡、推进生物科学和环境保护具有重要意义。
植物系统学通过对不同地区和生态系统中植物物种的调查和研究，可以帮助我们更好地了解和保护植物多样性。
总结来说，植物系统学以植物分类为基础，通过对植物的形态、解剖学、生理学、遗传学等方面进行综合研究，揭示植物的进化历史和多样性的产生和维持机制。
植物系统学的研究结果，不仅能够推动植物学科的发展，还对于生态学、环境保护等领域具有重要的现实意义。
植物系统学探索植物的系统关系和进化历史
植物系统学探索植物的系统关系和进化历史植物系统学是生物学的一个重要分支，通过研究植物的形态、解剖结构、细胞学和分子遗传学等方面的特征，探索不同植物之间的系统关系以及它们的进化历史。
本文将以植物系统学为主题，介绍该学科的基本概念、方法和应用。
一、植物系统学的基本概念植物系统学是研究植物分类、系统关系和进化历史的科学，旨在理解植物的多样性和亲缘关系。
植物分类学是植物系统学的基础，它研究如何对植物进行分类和命名。
传统的植物分类主要基于形态特征，如叶片形状、花朵结构等，而现代植物系统学则结合了分子生物学等方法，更加精确地划分植物的分类群。
植物系统学的另一个重要概念是系统关系，即研究不同植物之间的亲缘关系。
通过比较植物的形态和遗传信息，可以建立植物的进化树，揭示它们的进化历史和亲缘关系。
二、植物系统学的研究方法植物系统学利用多种方法进行研究，包括形态学、解剖学、细胞学、分子生物学和生物地理学等。
形态学是研究植物形态特征的科学，通过观察和描述植物的外部形态，可以初步判断它们的分类关系。
解剖学研究植物的内部结构和器官之间的关系，通过观察细胞和组织的构成，可以进一步了解植物的分类和进化关系。
细胞学研究植物细胞的结构和功能，通过观察和比较细胞的形态和细胞器的组成，可以揭示植物的进化历史和系统关系。
分子生物学是近年来植物系统学中的重要方法，通过研究植物DNA或RNA的序列，可以揭示植物的亲缘关系和系统进化。
生物地理学研究植物的地理分布情况，通过比较不同地区的植物组成和分布规律，可以推断它们的进化历史和系统关系。
三、植物系统学的应用植物系统学在生物多样性保护、自然资源利用和农业发展等方面具有重要的应用价值。
通过研究植物的系统关系和进化历史，可以更好地了解植物的多样性和分布规律，为保护和保育珍稀濒危植物提供科学依据。
植物系统学的研究结果还可以用于指导农业生产和育种工作。
了解植物的分类关系和遗传变异，可以选择适合的品种进行种植和培育，提高农业生产效益。
植物系统学和进化的研究
植物系统学和进化的研究植物是地球上最古老的生物之一，它们扮演着生态系统中至关重要的角色。
植物系统学研究植物的分类、发育和进化，是了解植物多样性和生态系统功能不可或缺的一部分。
本文将探讨植物系统学和进化的研究，介绍一些植物系统学的方法和工具，并讨论它们对植物学研究的意义。
1. 植物系统学的方法植物系统学的方法和工具包括形态学、生理学、生态学、分子生物学和地理信息学等多种学科。
这些方法可以帮助我们了解植物的分类原则、表型特征和分子结构，从而更好地理解植物的进化和生态作用。
形态学是植物学最传统的研究方法之一，它研究植物的形态结构、外部特征和解剖结构，用于植物分类和系统发育的重要依据。
常见的形态学研究包括可见和放大镜下的花、叶、根、果实和种子等结构的描述和比较。
生理学研究植物内部机制和外部环境之间的相互关系，如植物对光、水、营养物质和生长激素的响应，以及生产和储存营养物质的过程。
生理学可以帮助我们理解植物的发育和生态作用，如地被植物的胡桃壳素对土壤质地和水分的影响，以及光合作用对复杂生态系统的调节作用。
生态学是研究植物与环境相互作用的学科，它关注植物在自然环境中的分布和功能，以及它们对生态系统的贡献。
生态学可以帮助我们评估植物在人类活动中的影响，如农业和城市化对生态系统的压力。
分子生物学是研究生命分子的结构、功能和进化的学科，它包括DNA、RNA、蛋白质和小分子等多种分子。
分子生物学应用于植物系统学中，可以用来研究物种间的遗传差异和亲缘关系，如DNA条形码和系统发育分析。
地理信息学是研究地理空间信息的科学，它可以用于记录植物的分布和地理特征，如生境类型、海拔高度和气候条件等。
地理信息可以与其他植物信息结合起来，如DNA序列和形态数据，进行多维度的系统发育和分类分析。
2. 植物系统学的进化植物进化是植物系统学的重要内容之一，它研究植物物种的起源、分化和适应性演化等方面。
植物进化的历史可以追溯到地球的早期，约45亿年前，植物首次出现在地球上。
植物系统学
植物系统学植物系统学是利用遗传、形态、生理、生化及分子生物学等科学方法，研究和分类植物的一门学科。
它是研究植物的总和，不管是多类还是植物属系统动物园学派。
它的发展临界点是研究者学究分类的灵活性，希望今后的研究能在从物种到科、类、亚门的不同层次，建立全面的植物分类体系，也就是植物类分类。
植物系统学的目标不仅仅是研究单个植物的系统学和分类，也对植物演化进行研究，探究现存和已经灭绝的植物之间的关系，从而推知植物的演化，以及其间的共同特征。
这项研究可以派生出一系列具有科学价值的植物显著学以及科学的关系，有效地填补植物演化的历史。
植物系统学的研究可以从ancestralpruning (祖先剪枝) 中进行，这个方法于1845年由普契尼尔提出。
根据这个方法，在研究和分类植物的过程中，研究者会从分子水平入手，看每个物种的祖先是什么，以及其与其他物种之间的链接情况。
在植物类群中，种和族间的演化关系将会通过祖先剪枝认可，并且有关单个物种的完整演化过程也会更加清晰。
借助科学仪器的发展，植物系统学的发展也得以加速，特别是DNA技术的问世，使得研究者可以更进一步地释放植物的演化脉络，从而更直接地对植物进行分类。
同时，当分子技术愈发先进，植物系统学也会更加精准，用户也可以更好地研究和分类植物。
植物系统学研究的重要结果是认识植物演化和遗传多样性，这些结果有助于促使植物资源的优秀性筛选，从而为传统植物利用、植物次级代谢物的研究和植物的利用等采取有效的措施。
另外，植物系统学还可以应用于解决若干重要的社会问题，比如荒漠化的防治，以及大规模的植物提取中的动物园学保护和经营。
植物系统学与进化的教学
蛋白质序列分析：通过比较不同物 种的蛋白质序列，确定它们之间的 亲缘关系和进化历程。
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基因家族分析：研究基因家族在不 同物种中的分布和演化，以了解物 种间的亲缘关系和进化历程。
系统发育树构建：利用分子系统学 方法得到的数据，构建系统发育树， 展示物种间的亲缘关系和进化历程。
教学实践与实验
第六章
野外实习与观察
实习目的：让学生实地观察和了解植物系统学与进化
实习地点：选择具有代表性的自然环境或植物园
实习内容：观察植物的形态、结构、生长环境等 实习要求：学生需要记录观察结果，撰写实习报告，并进行小组讨论和交 流
实验设计与操作
实验目的：验证植物系统 学与进化的理论知识
实验材料：植物标本、显 微镜、实验仪器等
植物多样性的起源与演化
植物起源：距今约4.2亿年前的志留纪时期 植物演化历程：从藻类到苔藓植物，再到蕨类植物和种子植物 植物多样性的形成：地理隔离、生态位分化、基因突变和自然选择等 植物演化与环境变化：气候变化、地形变迁、生物入侵等对植物多样性的影响
人类活对植物进化的影响
农业活动：人类种植和驯化植物，改变了植物的生长环境和遗传特性 城市化：城市化进程导致自然环境破坏，影响植物生长和分布 气候变化：人类活动导致的气候变化对植物生长和分布产生影响 生物入侵：人类活动导致的生物入侵对植物生态系统产生影响
植物系统学方法
第四章
植物分类方法
形态学方法：根据植物的形态特征进行分类 细胞学方法：根据植物的细胞结构进行分类 分子生物学方法：根据植物的基因序列进行分类 生态学方法：根据植物的生态习性进行分类 生物地理学方法：根据植物的地理分布进行分类 古植物学方法：根据植物的化石记录进行分类
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植物系统学综述发展、动态：经典的植物分类学始自林奈时期，称为古典植物分类学时期，时间大致从 18世纪中叶到19世纪末。
这一时期，主要是采集标本，根据植物形态的差别对植物进行命名，编写世界各地的植物志以及利用当时所知的全部形态学知识，作为建立自然学说的依据，努力建立一个能反映自然实际的分类系统。
工作场所主要是自然界、图书馆和标本室，故工具简单，手段原始，方法只限于绘图和描述等。
古典的植物分类学为植物系统学的形成奠定了基础。
达尔文进化论提出以后，植物进化的观点日益深入人心，分类学的概念和工作方法也有所改变。
分类学在鉴别种类的同时，也注意研究植物间的相互关系和分布规律，进而形成了植物系统学。
随着植物学各分支学科的不断发展，使系统学与其他学科如解剖学、胚胎学、细胞学、古植物学、遗传学、生态学等保持密切的联系。
植物系统分类从这些学科中取得旁证，进而分化出系统解剖学和细胞分类学。
细胞分类学（Cytotaxonomy）以细胞学资料（包括染色体数目、染色体形态结构、染色体组型分析和多倍体等）作为系统关系的依据，结合形态学、解剖学和遗传学等方面的证据，确定分类单位和研究系统演化。
但自然界植物种类繁多，生长环境差别很大，系统演化错综复杂，染色体数目也有变化，所以在植物系统研究中，细胞学资料只是其中的一个参考。
20世纪近代科学技术的发展，特别是生物化学、分子生物学的发展，生命的基本物质核酸、蛋白质等被深入研究，以这些学科的成就应用于植物系统分类中，使古典分类学不在满足于停留在描述阶段，而要求有所突破，向着实验科学发展，便产生了实验分类学和化学分类学。
化学分类学在20世纪60年代左右建立起来，利用化学的特征来研究植物各类群之间的亲缘关系，探讨植物界的演化规律，是在分子水平上来研究植物分类和系统演化的一门学科。
它的主要研究任务是：研究各分类阶元所含化学成分的特性和合成途径。
作为指标的化合物包括小分子化合物、萜类化合物、蛋白质和核酸等。
植物中大分子化合物的研究是以后化学分类学的重点。
20世纪60年代后，在生物学各分支学科对各种生物研究大量积累了新证据以及化石证据不断发现的同时，研究系统的方法也多样化，其中最具代表性的就是莎个系统学派，即表相分类李派Pheriotic(亦称数值分类学Numeric classification )、分支分类学派Cladistics(亦称系统发育分类Phylogenetic)和进化分类学派Evolutionary(亦称综合系统学派Synthetic Systematic)。
数值分类学派(或表相分类学派)兴起于50年代,将数学分析和电子计算机技术引人生物系统学领域，其分类原理即认为分类群之间的性状全面相似性程度可反映分类群之间的亲缘关系，并将所有性状均等同看待，而当选择的性状数量尽可能多时，根据性状数据矩阵计算的相似性距离系数，进行聚类处理所得到的类群结合树系图(Phenogram)能较稳定客观地显示分类群之间的相互关系。
该方法在各生物界各类群中得到较多应用，而且很多处理结果与传统分类学的划分是一致的。
分支系统学派的主要原理是基于种系发生，并特别注重系统发育的分支格局，认为系统发育可解释为由一系列的二分戎沙歧组成，每一次分歧代表一个祖先种分裂为两个姐妹种，而包括姐妹种后裔的分类单元必须给予相同的阶元级别，因此所有分类单元的相对级别取决于属于各分类单元的第一个种的相对起源时间，所有的分类单元必须是严格单系的。
其方法包括单系类群的确定及外类群的选择、选取性状、性状状态和极性确定、数据距阵分析计算、结果分支图的处理、分支图可靠性的评价及应用。
进化分类学派认为尽管分类的基础主要是生物类群间的相似和差异，这些相似和差异必须从进化的意义上加以解释，而且对性状的选择应尽可能多，并对相关性状应用加以限制.同时认为系统发育不仅包括分支关系也包括祖裔关系，不仅包括分裂也包括世系分异和前进，即不但要考虑分支发展也要考虑阶段发展，从而综合地研究生物类群的系统发育.该学派对分支系统学的置疑在于不同意其把二歧分支作为分支进化的唯一形式，而且单系类群的严格阐释在分类中是行不通的。
随着现代分子生物学的迅速发展，特别是DNA技术的发展，大量物种的核DNA、叶绿体DNA,线粒体DNA的部分基因被克隆、测序，使分子系统学如新军突起，迅速发展起来，分子系统学不同于传统的系统学只能依靠表现型反映的性状，如形态、解剖、抱粉、植化、细胞学等性状进行研究，而是直接从基因序列差异，即基因型差异上研究。
到80年代，DNA重组技术和快速DNA测序方法的出现，PCR(聚合酶链式反应)、RAPD(随机引物扩增多态显示)等技术的成熟，使分子进化研究进人了高潮。
植物分子系统学正是在这一时期迅速发展，特别是叶绿体DNA的分子序列比较为植物系统学研究提供了丰富实用的资料。
除上面的主要学说和研究方法外，其它研究手段在揭示新的证据和其系统发育意义研究等方面的进展也同样具有重要意义。
如：同工酶和植物系统发育同工酶(Isozyme )、传粉方式、繁育系统研究与植物系统发育繁育系统(Reproduction system)、古生物学研究与植物系统发育古生物学研究新发现、绝灭(Extinction)的研究等。
前沿研究：目前在我国关于植物系统学的前沿研究主要有：中国柴胡属植物叶表皮特征及系统学意义（逢云莉）利用光学显微镜和扫描电镜对中国柴胡属（Bupleurum L.）13种（含1变种）植物的叶表皮进行观察，首次报道了它们的微形态特征。
光镜和电镜下叶表皮胡柴属微形态表现出相当高的多态性；而在特定的分类群中，又表现为高度的一致性，为种间分类提供了新的依据。
海南隔距兰属植物6个种的核型分析采用压片法对海南产隔距兰属植物6个种部分桂花品种亲缘关系及特有标记的ISSR分析：基于ISSR分子标记的聚类结果与基于形态的传统分类学的结果基本符合；引物ISSR12和ISSR27结合可以将84份物质区别分开。
发展方向：1．在世界生物多样性消失之前，进行世界生物多样性编目和有关文献汇编。
2．对生物的所有类群进行从形态到分子的多学科分析，同时也考虑发育、生殖、生态和分布等方面。
3．力求稳定所有生物的命名和分类。
4．建立国际数据库系统，能输入和检索所有的资料，以便为鉴定、比较以及为地区和专著性的研究工作等方面提供条件。
5．利用上述资料，让科学家和公众了解情况，并用来训练新的分类学家(并为其找到工作)，以挽救地球生物界及其多样性。
6．逐渐重建生物在时间和空间上的系统发育，为建立一个十分有预见性的、基于系统发育的有普遍用途的系统奠定基础7．发现和解释进化的机制和动力，以及过去和现在的有机体的起源和多样化。
植物系统学分类：在植物系统学研究领域里，产生了许多系统分类方法，其中具有代表性的是袁征分类方法(数量分类方法)、分支分类方法和进化分类方法．这三种方法都具有各自的较为完善的哲学基础、基本原理和操作方法．系统分类方法的综合应用对分析和推断植物系统演化关系具有重要意义．1．表征分类方法表征分类方法也称数量分类方法，“表征学”一词是Cain和Ha而son[ 首次提出来的．表征分类方法真正诞生的标志是Sokal和Sneath 合著的“PrinciPles of NumericalTaxonomy”一书的问世．该书阐述了表征分类方法的哲学基础、基本原理及其操作步骤．10年之后，他们又修订出版了“Numerical Taxonomy：The Principies& Practice of NumericalClassification”，进一步完善了数量分类的理论和方法[引．表征分类方法的主要哲学基础是通过对事物进行聚类或排序分析来确定相似程度，并判断事物的相互本质关系．其基本原理源于M．Adanson 关于性状平权(equal weightiTIg)等表征分类观点，认为植物系统分类结果依赖于分类性状的数量和全面相似性程度，每个分类性状对系统分类具有同等重要．2．分支分类方法分支分类方法的创始人是德国昆虫学家W．Hennig，它的代表性著作是“Grundztlgee．nier Theorie der Phylogenetischen Systematik”，当时由于用德文出版，并没有引起人们的重视，直到英文版的问世，才得到众多系统分类学家的广泛关注．分支分类方法的哲学基础较为复杂，认为类群的系统发育型式是可知的，而且能用假说一演绎法检验，即建立一系列可能性，然后用某～标准保留一种可能性而将其余可能性全部排除．因此在分支学派的基本原理和方法上，产生了许多新的概念、术语和假设．分支学派的基本原理认为进化是由渐进和分裂所组成，分裂是最本质的过程，以单系类群(monophyletie group)来构造系统发育过程，即从同一个祖先演化过来的类群(单系类群)才具有真正的系统发育关系，复系类群(polyphyletic group) 和并系类群(paraphyletic group)不能反映系统发育关系．系统分类的依据是共同衍征(synapomorphy)，判断亲缘关系的标准是共祖进度(recency of common ancestry) ．3．进化分类方法该方法是以达尔文进化论作为理论基础，因此它的哲学基础应该与进化生物学的哲学基础相一致．尽管大多数分类学家都接受进化思想，但了解程度并不一致．在具体操作过程中，进化分类方法也用进化图来表示结果，但缺乏较严格的操作程序和方法，使得很大程度上依赖于自己的经验或主观推测来判断结果．然而，随着生物学各分支学科的迅速发展，进化分类方法也得到了不断的完善，所参考的依据也不断的增加，为植物系统发育分析提供更多的证据．一般来讲，该方法根据现代综合进化论，通过类群相似性和相异性以及化石记录来判断类群之间的亲缘关系，即将共同衍征和共同祖征都作为判断亲缘关系的重要性状．我国进行的植物系统学研究相对于西方国家来说起步晚（20世纪10年代），虽然在100年的时间里取得了很大的进步，但相关报告，论文及研究成果与西方国家相比依然有很大的差距。
我国应当投入更多资源，本着实事求是的精神与他国共同合作加快植物系统学方面的研究。
参考资料：•《植物学》吴国芳等（高等教育出版社 1992）•《植物系统学研究现代进展简概》王跃华胡志浩(云南大学学报自然科学版1998,20)•韶关学院学报(自然科学版) 2003年3月第24卷第3期•陕西林业科技中图分类号：Q949 文献标识码：A 文章编号：1001—2117(2007)02—0039—03• Cain A J，Harrison G A ．Phyletie Weighting[M]．Proc Zool$oc Lond，1960．• Sokal R R ’Sneath P H A ．Principles of Numerical Taxonomy[M]．San Francisco：W H Freeman＆Company．1963．• Sheath P H A ，Sokal R R ．Numerical Taxonomy[M]．San Francisco：W H Freema nox＆Company． 1973．• Adanson M ．Families des Plant，Vo1．I[M]．Pads：Vincent，1763．• Hennig W ·Grundzlige Enier Theorie der Phylogenetischen Systematik[M]．Berlin：Deutscher Zentralverlag，1950.。