植物学：第四章 植物的繁殖和繁殖器官

4、花粉败育和雄性不育
• 花粉败育（abortion） ： 由于外界因素的影响，使花粉不能正常发育， 起不到受精作用。
• 雄性不育（ male sterility ）： 雄蕊不能正常发育，成为畸形或完全退化， 不能产生花粉粒。
5、花药和花粉培养
• 在人工培养基上，诱导花粉偏离一般正常 发育途径而转向孢子体发育，形成胚状体 (embryoid)或愈伤组织 (callus)，最后形 成独立的花粉植物 (pollen plant)，这种植 株都是单倍体 (monoploid)。
• 单倍体不结实，但若在培养过程中，染色 体发生加倍，即成为纯合的二倍体 (homozygous diploid)，可正常开花、结 实。
第五节 雌蕊的结构和发育
1、雌蕊的结构
• 花芽形成雌蕊原基后，经生长分化，发育成柱头、 花柱、子房。
• 柱头：接纳花粉。 • 花柱：连接柱头和子房。花柱中央具花柱道或引
中心部分是珠心组织，珠心中体积较大细胞特 化为孢原细胞（megasporocyte）。
megaspore
• 孢原细胞平周分裂一次，形成外方的周缘 细胞和内方的造孢细胞。
• 周缘细胞：进行各向分裂产生多数细胞， 参与珠心组成；
• 造孢细胞：发育为胚囊母细胞。
• 有些植物（如水稻）的孢原细胞不经分裂 直接长大而起胚囊母细胞的作用。
(microspore mother cell) (花粉母细胞)； • 小孢子母细胞减数分裂形成单核幼期花粉粒 (小
孢子) • 小孢子母细胞减数分裂时的胞质分裂有两种方式，
一种四分孢子为等双面体，另一种是四分孢子排 成四面体。
B、雄配子体的发育
• 单核花粉粒进行一次有丝分裂，先形成两 个细胞核，形成两个大小悬殊的细胞： 小——生殖细胞 (generative cell)； 大——营养细胞 (vegetative cell)。
表皮 药室内壁
中层 花粉粒
中层 (middle layer)： 位于药室内壁的内方，由1—3层细 胞组成，最后解体被吸收；
表皮 药室内壁
中层 花粉粒
绒毡层(tapetum) ： 花药壁最内层细胞，后期常为双核或多核结构， 供应发育所需营养，随着花粉粒的发育，会逐渐 解体对造孢细胞发育 成花粉具有重要作用。
导组织 (transmitting tissue)。 • 子房：子房壁，胚珠。胚珠是形成雌性生殖细胞
的地方。
雌蕊开始分化柱头
the structure of the ovary： ovary wall（子房壁） placenta （胎座） ovules (in the locule )（胚珠）
2、胚珠的发育
初生壁细胞再进行平周分裂和垂周分裂
分裂后的初生壁细胞产生同心排列的数层细胞， 由外向内分别为：
药室内壁(endothecium) 、 中层(middle layer)、 绒毡层(tapetum) 。
– 初生壁细胞 (primary parietal cell) • 药室内壁 (endothecium)：位于表皮下 方，通常为单层细胞，在后期成纤维层 (fibrous layer)，可带动花药的开裂；
胚
珠 和 胚 囊 的 发 育 过 程
蓼型（单孢）胚囊发育：
由近合点端得一个大孢子经3次有丝分裂形成7 细胞8核胚囊，在被子植物中约有81%属此类 型。
卵细胞（1个）： 近珠孔端（1N） 助细胞（2个）： 卵细胞边上，近珠孔从胚囊
吸取养料供卵发育（1N） 极核（2个，1N）：融合成中央极核（1个） 反足细胞（3个）
胎座进行有丝分裂产生 胚珠。胚珠包括： 珠柄 (funiculus)、 珠被 (integument)、 珠心kernel(nucellus)、 珠孔 (micropyle)、 胚囊 (embryo sac )、 合点（chalaza).
合点 胚囊 珠心 珠被 珠孔 珠柄
百合胚珠发育实例
3、胚囊的形成
花粉粒
营养细胞 生殖细胞
• 2 -细胞型花粉：花粉发育到含营养细胞和 生殖细胞时散播，70%的种类属于这种类 型。
• 3 -细胞型花粉：一些植物的花粉，其生殖 细胞要进行一次有丝分裂，形成两个精细 胞才散播，含一个营养细胞和两个精细胞。
花粉粒（单核）的发育：
小孢子母细胞 （2N）meiosis 小孢子（N）mitosis 营养细胞 (vegetative nucleus) （N） 生殖细胞 (generative nucleus)（N）mitosis sperm(2)
表皮 药室内壁
中层、绒毡层残留 花粉粒
表皮
表皮 药室内壁
中层 绒毡层 花粉粒
百合未成熟花药横切
初生壁细胞
药室内壁 中层 绒毡层
小孢子
小孢子母细胞
连接组织 维管束 表皮 纤维层
花粉粒
百合成熟花药横切
2、花粉粒的发育
A、小孢子 (microspore) 的发生 • 造孢细胞分裂形成许多小孢子母细胞
one nucleus pollen three nuclei pollen
two nuclei pollen
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
含1-3核的花粉粒
花药发育过程图解
3、花粉粒的结构
成熟花粉粒包括：花粉壁（内外两层）和3个细胞 （1个营养细胞、2个精细胞）。
孔 外壁纹饰
外壁 内壁 营养细胞 生殖细胞
花粉粒横切面
(3)
胚囊发育过程图解
第六节 开花和传粉
1、开花anthesis
当花粉和胚囊发育 成熟或二者之一已 成熟时，原来由花 被紧紧包住的花张 开，露出雌、雄蕊， 为下一步传粉作准 备的过程，称为开 花。
花与传粉者
1、开花（anthesis）
（1）开花概念
——当植物生长发育到一定阶段，雄蕊的花粉粒和雌蕊 的胚囊已经成熟，或其中之一已达到成熟程度，花被（花 萼、花冠）展开，雄蕊和雌蕊露出，这种现象称为“开 花”。
第四章 植物的繁殖和繁殖器官
• 第一节 从营养生长到生殖生长的转变 • 第二节 植物的繁殖 • 第三节 花 • 第四节 雄蕊的结构和发育 • 第五节 雌蕊的结构和发育 • 第六节 开花和传粉 • 第七节 受精作用 • 第八节 种子和果实 • 第九节 种子植物的生活史
1、花药的发育
••在孢花原药细的胞四经个过角一隅次处平形周成分孢裂原，细形胞成内外两 (层ar细ch胞es，po外ri层al为ce初ll)生。壁细胞，内层为造孢 细胞。