第七章裸子植物

罗汉松
罗 汉 松
罗汉松(Podocarpus macrophyllus)
二、三尖杉科(Cephalotaxaceae)
三尖杉(Cephalotaxus fortunei)
三、红豆杉科(Taxaceae) 红豆杉(Taxus chinensis)
第六节 买麻藤纲(Gnetinae)
买麻藤纲 ( Gnetinae) 又称盖子 植物纲(Chlamydosperminae)。 灌木或木质藤本，次生木质部 常具有导管，无树脂道。叶对生或 轮生，有各种类型。膜质鞘状的， 绿色扁平的 ( 类似双子叶植物的叶 ) ， 也有肉质较长的呈带状(类似于单子 叶植物的叶子)。 其孢子叶球有类似于花被的结 构，称为盖被，也称为假花被。精 子没有鞭毛，颈卵器极其退化或者 没有。种子包于由盖被发育而成的 假种皮内。 一 、 麻 黄 科 ( Ephedraceae)， 麻黄(Ephedra sinica)。
云杉
4、金钱松属(Pseudolarix) 金钱松(P.amabilis (Nelson) Rehd.)
5、落叶松属(Larix)
。
落叶松
6、雪松属(Cedrus) 雪松(C. deodara (Roxb.) G. Don)
雪 松
雪 松
7、松属(Pinus)叶针形，通常2、3、 5针一束，稀可7～8针一束，着生 于极度退化的短枝上，基部有膜 质叶鞘，常绿性；球果第二年成 熟；种鳞木质，背面上方有鳞盾、 鳞脐。
松的种子
一、裸子植物的一般特征
①孢子体特别发达：多年生的木本植物，大多数为单轴分 枝的高大乔木，枝条有长枝和短枝之分。具有形成层和次生结 构。除买麻藤纲外，木质部有管胞而无导管和纤维，韧皮部有 筛胞而无筛管和伴胞。
②胚珠裸露：孢子叶大多数聚生成 球果状，称孢子叶球。孢子叶球通常单 性，同株或异株；小孢子叶聚生成小孢 子叶球；每个小孢子叶的下面生有贮满 小孢子的小孢子囊。大孢子叶丛生或聚 生成大孢子叶球，胚珠裸露。
百岁兰
裸子植物的起源与演化
裸子植物的起源追溯到 4 亿年前的上泥盆纪时期，在石炭纪有 相当的发展，最繁盛的是在中生代的三叠纪和侏罗纪，多数为高大 乔木，形成大面积森林，由于某种目前尚不清楚的原因，后来裸子 植物又逐渐衰退，成为中生代的煤系来源。在 1 亿年前，由后来兴 起的被子植物所代替。 裸子植物可能的祖先 裸子植物具有由原生中柱发展出来的真中柱，大多数种类均具 有颈卵器构造，现代苏铁植物和银杏等裸子植物的原始类型具有多 数鞭毛的游动精子，因此，裸子植物可能起源于蕨类植物。 Beck在1967年发现，上泥盆纪的化石阿诺德古籽是最早的种子， 具有尚未与大孢子囊结合的珠被，同时由于偶然被发现和命名为美 木的裸子植物茎干化石和古蕨的枝、叶化石相连接在一起，成为一 种植物的不同器官。在这种植物的木材解剖上，既具有裸子植物的 特点，而在茎、叶分化方面又有蕨类植物的特点，在1968年正式承 认它是介于裸子植物与蕨类植物间的一种过渡类型，这类植物统称 为原裸子植物。
第七章 裸子植物 （Gymnospermae)
种子植物包括裸子植物和被 子植物，其共同特点是产生种子。 种子内具有胚 ( 幼小的植物体 ) ， 并受到较好的保护，对于度过不 良环境以及传播、繁衍后代均有 极大的作用。
第一节 裸子植物的一般特征
裸子植物是介于蕨类植物和被 子植物之间，仍保留着颈卵器， 具有维管束，能产生种子的一类 高等植物。
原裸子植物包括古蕨属、无脉蕨等。古蕨高达25-35 m，直径1.6m，既 具有裸子植物的典型解剖特征，又具有蕨类植物的特征。茎为真中柱， 初生木质部中始式，具缘纹孔管胞，有的种类有射线、髓部，有枝迹和 叶迹，但无叶隙。具有复杂的螺旋状排列的叶状分枝系统，茎上有下延 的叶基，侧枝上的末级分枝交互轴面上排成两排，孢子同型或异型；异 型孢子直径相差 2-10 倍，古蕨属植物的叶与现代的真蕨类植物的叶具有 共同的起源。尽管古蕨属植物仍以孢子进行繁殖，但是其外部形态、内 部结构和生殖器官的特征更接近裸子植物，因而推测古蕨属植物可能是 由原始蕨类向裸子植物演化的一个早期阶段，即前裸子植物。目前认为 由裸蕨类植物进化到原裸子植物，再由原裸子植物进化到裸子植物。
1、松属(Pinus)
松属
红松(P.koraiensis)
二、杉科(Taxodiaceae)
叶披针形、钻形、条形 或鳞形，互生或鳞螺旋状排 列，种鳞和苞鳞半合生，每 种鳞具2-9粒种子，小孢子 无气囊。 我国有6属。常见的有： 1、水杉属(Metasequoia) 水杉M. glyptostroboides)
裸子植物的种子是由三个世代的产物组成的
种皮
胚
老的孢子体时代（2n）
老的孢子体时代（2n）
胚乳
雌配子体时代（n）
松的生活史
三、分类及代表植物
松柏纲有4科，44属，500种。 一、松科(Pinaceae)：针形叶或鳞形叶， 叶及种鳞螺旋状排列，种鳞和苞鳞离生，每 种鳞具2粒种子。 本科是松柏纲植物中最大的科，我国有 10属，其中有许多是特有种和孑遗植物。如
麻黄(Ephedra sinica)
二、买麻藤科(Gnetaceae)， 买麻藤(Gnetum montanum)。
买麻藤(Gnetum montanum)
买麻藤(Gnetum montanum)
买麻藤
三、百岁兰科(Welwitschiaceae)， 百岁兰(Welwitschiales bainesii)。
水 杉
2、杉木属(Cunninghamia) 常绿乔木。叶条状披针形，边缘有锯齿，螺旋状着生。苞鳞大，珠鳞小， 两者半合生。2种，为我国特有。常见有杉木(C. lanceolata (Lamb.) Hook.
叶有三形:鳞形叶、条形叶、条状钻形叶;条形叶与条状钻形叶桥天连同枝 一起脱落。种鳞与苞鳞合生，先端分离，能育种鳞具2种子；种子具向下生长 的翅。仅1种，水松(G. pensilis (Staunt.) Koch.) 为我国特有，属国家一级保护 植物。
1、冷杉属(Abies):叶条形扁平；只有长枝；球果当年成熟；球果成熟后， 种鳞自中轴脱落；叶条形扁平，叶落后枝上留有圆形微凹的叶痕。
冷杉
2、油杉属(Keteleeria)
球果着生在枝顶上；叶在枝上均匀排列;球果形大，直立，种鳞宿存；种 子连翅与种鳞近等长；雄球花簇生于枝顶。约11种，我国有9种，均为我 国特有。属于国家二级保护的有：柔毛油杉(K. pubescens Cheng et L.K.Fu)、海南油杉(K. hainanensis Chun et Tsing)、台湾油杉K. formosana Hayata)
⑤具多胚现象：是由于一个雌配子体 上的几个或多个颈卵器的卵细胞同时受精， 形成多胚，或者由于一个受精卵，在发育 过程中分裂为几个胚，即裂生多胚现象。
•
花粉粒为单沟型，具气囊或缺如，无3 沟、3孔沟或多孔的花粉粒；种子的胚具有 2～多个子叶，因此又称多子叶植物；胚乳 丰富，为单倍体。
裸子植物和被子植物又称为显花植物。但裸子植物的 孢子叶球实际上不是真正的花，所以多数学者如哈钦松、 塔赫他间、克朗奎斯特等采用狭义的“显花植物”的概念， 即有花植物或显花植物仅指被子植物而不包括裸子植物。
苏铁(C. revolota)
苏铁(C. revolota)
苏铁 羽状大孢子叶
第三节 银杏纲(Ginkgoinae)
银杏纲(Ginkgoinae)：仅有银杏(Ginkgo biloba)一种。 乔木，有长短枝。叶扇形，二裂，二叉脉序。孢子叶单 性异株。
银杏(Ginkgo biloba)
银杏
圆柏(S.chinensis)。
第五节 红豆杉纲(Taxinae)
常绿乔木或灌木。叶条 形或披针形，螺旋排列或 交互对生，叶腹面中脉凹 陷，叶背沿凸起的中脉两 侧各有一条气孔带。成熟 种子坚果状，生于杯状肉 质的假种皮中，上部露出， 成熟时假种皮肉质红色。 红豆杉纲(Taxinae)：3科。 一、罗汉松科 (Podocarpaceae) 罗汉松(Podocarpus macrophyllus)。
第二节 苏铁纲 (Cycadinae)
仅有苏铁科(Cycaceae)，共9属100种。 苏铁属(Cycas) 苏铁(铁树)(C. revolota)是一种常绿木本植物，茎干粗壮，常 不分枝。叶螺旋排列，营养叶很大，羽状深裂，集生于树干顶部。 雌雄孢子叶球，异株，生于茎的顶端。
苏铁(C. revolota)
二、松柏纲植物的生活史
松的生活史： 孢子体与孢子叶球(雌雄球花)
小 孢 子 叶 球
小孢子叶球
大 孢 子 叶 球
松孢子叶发Hale Waihona Puke Baidu图
胚珠裸露
二、松柏纲植物的生活史
雄配子体
第一原叶细胞 单核花粉 (小孢子) 胚性细胞
第二原叶细胞 管细胞 精子器 原始细胞 (中央细胞) 生殖细胞
雌配子体发育
大孢子
，
2、银杉属(Cathaya) 仅一种，为我国特有的一级保护植物，银杉 (C.argyrophylla Chun et Kuang)
3、云杉属(Picea)叶四棱形或扁棱形，无柄，四面有气孔线或仅上面有气孔线；
叶落后枝上留有明显突起的叶枕。球果生枝顶；种子连翅较种鳞为短；雄球 花单生于叶腋。
云杉
三、柏科(Cupressaceae)：叶鳞形或刺形，交互对生或轮生， 种鳞和苞鳞完全合生，每种鳞具1-多粒种子，小孢子无气囊。 我国有8属，常见的有 1、侧柏属(Platycladus)，侧柏(P.orientalis).
侧柏
侧柏(P.orientalis)
侧柏(P.orientalis)
2、圆柏属(Sabina)，圆柏(S.chinensis)。
萌 发
游离核 多核体
休 眠
游离核 多核体 形成细胞壁， 珠孔端细胞膨大 颈卵器 原始细胞
颈卵器
传粉与受精
体细胞分裂
当年传粉，翌年受精
小孢子成熟 当年大孢子 叶球形成 传粉完成 形成传粉滴 雌配子体 进入休眠 受精作用 风媒传粉 花粉萌发 精子形成
颈卵器形成
种子发育
受精卵 原胚 胚胎选择 胚器官分化 胚胎成熟
银杏(Ginkgo biloba)
银杏(Ginkgo biloba)
银杏(Ginkgo biloba)
银杏(Ginkgo biloba)
第四节 松柏纲 (Coniferae)
常绿或落叶乔木，很 少是灌木；常具有树脂道。 孢子叶球排列成球果状，单 性同株或异株。球果的种鳞 和苞鳞分为离生、半合生、 完全合生三种类型。松柏纲 有4科，44属，500种。
两套名词：
花、雄蕊、心皮
孢子叶球、小孢子叶、大孢子叶 1851年 荷夫马斯特
二、裸子植物的分类
裸子植物是一个自然的分类群，裸子植物门通 常分为苏铁纲、银杏纲、松柏纲（球果纲）、红豆 杉纲（紫杉纲）、买麻藤纲（倪藤纲、盖子植物 纲）。 现代裸子植物有5纲，9目，12科，71属，约800 种。我国是裸子植物种类最多、资源最丰富的国家， 有5纲，8目，11科，41属，236种。有许多为孑遗植 物，或“活化石”植物。我国的裸子植物是重要的 造林树种。
③具有颈卵器：大多数种类(除百岁兰和买麻藤属外)雌 配子体中尚有结构简化的颈卵器。雌配子体在近珠孔端产生 颈卵器，其结构简单，埋藏在胚囊中。颈卵器内有一个卵细 胞和一个腹沟细胞，无颈沟细胞。
④传粉时花粉直达胚珠：花粉粒由风 传播，经珠孔直接进入胚珠，在珠心上方 形成花粉管，进入胚囊，使精子与卵细胞 受精。从授粉到受精的过程，要经过相当 长的时间，约2~3年。
3、黄山属(Pseudotsuga) 叶扁平，有短柄，仅下面有气孔线；在枝上均匀排列；叶落后枝上无 明显突起的叶枕。球果生枝顶，下垂；种子连翅较种鳞为短；种鳞宿存， 苞鳞伸出种鳞之外，先端3裂；雄球花单生于叶腋。约18种，我国有7种。 其中国家二级保护的有：黄杉(P.sinensis Dode)、华东黄杉(P. gaussenii Flous)、台湾黄杉(P. wilsoniana Hayata)、谰沧黄杉(P.forrestii Craib) 4、铁杉属(Tsuga) 叶扁平，有短柄，仅下面有气孔线；叶落后枝上无明显突起的叶枕。 球果较小, 下垂；种子连翅较种鳞为短；苞鳞不伸出种鳞之外，先端不3 裂；雄球花单生于叶腋。约14种，我国有5种，3变种，其中4种为我国特 有，如：铁杉(T.chinensis (Franch.) Pritz.)) 、长苞铁杉(T. longibracteata Cheng)、丽江铁杉(T. forrestii Downie)、台湾铁杉(T. formosana Hayata)