第十章 植物的繁殖器官
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第十章植物的繁殖器官
植物的全部生活,包括两个方面:一个方面是维持植物个体的生存,另一个方面就是繁衍种簇。植物的个体生存是比较短暂的,尽管各种植物的寿命长短不同,但终究都要以死亡而结束。所以,植物生长、发育到一定时期,就必然通过一定的方式,由其自身产生新的个体,以延续种族,这种现象称为繁殖(reproduction)。
植物通过繁殖,不仅可以繁延种族,还有可能增加变异,产生对环境适应性更强的后代。植物繁殖的方式主要有三类:
1. 营养繁殖(vegetative propagation):由植物营养体的一部分直接形成新个体;
2. 无性生殖(asexual reproduction):由植物体产生叫孢子(spore)的无性生殖细胞,再由孢子直接发育成为新个体,具有繁殖能力的特征。
3. 有性生殖(sexual reproduction):由植物体产生叫配子(gamete)的有性生殖细胞,在形态、遗传及生理上不同的2个配子(雌、雄配子)结合形成合子(受精卵)再由合子发育成新个体。
其中的营养繁殖在农业生产上广为人们所利用。人们利用植物营养器官所具有的繁殖能力,人为地采用压条、扦插、嫁接等方法,大量地繁殖和培养优良品种。当然这种繁殖的结果,在一定期限内,是可以保持优良性状的,但长期以往易引起退化。
被子植物是植物界进化程度最高的植物类群,具有最高级、最复杂的繁殖方法。
被子植物在完成了营养生长的基础上,随后便进入生殖生长,首先在植株的一定部位上形成花芽,而后开花、结实、产生种子。由于植物的花、果实及种子均与植物的生殖有关,故将其称为植物的生殖器官(productiove organ)。
下面我们将对这些生殖器官逐一地进行介绍。
第一节花
一、花的概念、组成及类型
1. 花的概念
概括之:花即适应于生殖的、节间极度缩短的变态短枝。
2. 花的组成及类型
被子植物的完全花(flour)总括来看是由这些部分组成:
花柄:花着生的小枝,它一方面支持着花,使其
分布于一定的空间,另一方面又是花与茎
连结的通道。
非生殖部分花托:花柄顶端膨大的部分,其节间极短,花的其
它部分逐一着生在其上。
完全花
花萼
均为不育的变态叶,由扁平的瓣片组成
花瓣:在花中主要起保护及传粉作用
雄蕊
生殖部分可育的变态叶
雌蕊
(1)花柄(pedicel)与花托(receptacle)
花柄的长短,各种植物的情况不同,有的很长,有的很短,甚至没有。
花托的形状各异,有的呈圆锥形,有的凹陷呈壶状,还有的呈盘状等。
(2)花萼(calyx)与花瓣(corolla)
花萼与花瓣统称为花被(perianth)
其中,花萼位于花的最外层,由若干萼片所组成,通常呈绿色,
其结构与叶类似。
根据花萼的生长情况,一般可分二种:
①离萼:萼片之间完全分离,大多数植物属此类
②合萼:萼片之间或多或少地合生;其中合生的花萼部分叫萼筒(calyx tube),未合生的部分叫萼裂片(calyx lobe)。如棉化。
花萼常为一轮,也有具两轮的,外轮的花萼就称为副萼(epicalyx)。如锦葵、棉花。
花萼通常在开花后随即脱落,但也有的直至果实成熟,也不脱落,这便为宿存萼。如西红柿、茄子、辣椒等。
花萼及付萼主要起保护幼花的作用。有的花萼大且有各种颜色,形似花瓣,故具有吸引昆虫传粉的作用,还有的花萼变态,呈冠毛状,从而有助于果实的传播,如蒲公英。
花瓣位于花萼的内侧,由若干个花瓣片构成了花冠。根据花冠的生长情况,可将花冠分为二种:
①离瓣:花瓣间完全分离,如杏、桃、苹果等。
②合瓣:花瓣间部分或全部合生,如牵牛、烟草、田旋花、茄子、南瓜。
合瓣花冠中合生的部分叫花冠筒(corolla tube),未合生的部分
叫花冠裂片(corolla lobe)。
花冠的形状各样,有十字形的,蝶形的,漏斗形,钟状的,舌状的。
花瓣细胞内因多数含有花青素或有色体,故常使其呈现鲜艳的色泽,另外很多植物的花瓣的表皮细胞中含有挥发性的芳香油,能放出特殊的香味。
正因如此,花冠的主要功能是具有招引昆虫传粉的作用;其次,花冠具有保护雌、雄蕊的作用。
花萼与花瓣合称为花被(perianth),当花萼与花瓣不易区分时,也可通称为花被。这种花被的每一片,称为花被片(tepal)。
根据花被的数目及花被的有无,通常可将花分为三类:
两被花(dichlamydeous flower):有花萼及花瓣,如西红柿、桃、李、杏…;
单被花(monochalmydeous flower):仅具有花萼,如甜菜、菠菜…;
无被花achlamydeous flower:花萼及花冠均无,如杨、柳…
(3)雄蕊群(androecium)
一朵花中所有的雄蕊的总合称为雄蕊群。
雄蕊(stamen)位于花冠的里面,一般直接着生在花托上,也有的因基部与花冠愈合而贴生在花冠上。
一朵花中雄蕊数目的多少依植物种类而异。
每一雄蕊,由花丝(faliment)和花药(anther)两部分组成,其中,花丝细长呈丝状,其外部是一层表皮细胞,且角质化,常附生有茸毛、气孔等,内部充满了薄壁细胞,中央有一维管束穿过。
花丝与花的生殖无直接关系,其主要作用就是支持花药,并把花药托展在一定空间,以利于传粉,其次就是为花药输送养料。
花丝的长短依植物种类而不同,一般同一朵花中的花丝是等长的。但也有例外,如十字花科植物,其雄蕊称四强雄蕊(tetradynamous),即一朵花的六枚雄蕊,四长二短,故之。
花药是花丝顶端膨大呈囊状的部分,是雄蕊的重要组成部分。每一花药通常由4个或2个花粉囊(pollen sac)组成,左右对丰分开,中间以药隔(connective)相连。花粉囊内产生许多花粉粒(pollen grain)。花粉成熟后,花粉囊裂开花粉粒散出。
花粉囊开裂的方式多种多样,见P301。
花药在花丝上着生的方式也为多种多样,见P301
另外,各种植物花中的雄蕊还可以有不同的组成,出现有单体雄