植物与植物生理——蕨类植物

植物与植物生理
蕨类植物
蕨类植物(Pteridophyte)
形态和营养器官
• 根：主根均不发育，通常为不定根 • 茎：低等种类多具地上气 生茎，高等种类多仅具根状茎 • 叶：
小型叶：仅具1条叶脉，无叶柄，也无叶隙 大型叶：叶脉具各种分支并形成脉序，具叶柄和叶隙 单叶：叶柄上仅具1个叶片 复叶：由叶柄、叶轴、羽片和羽轴组成 营养叶(不育叶)：无生殖功能 孢子叶(能育叶)：可产生孢子囊和孢子进行繁殖 同型叶(一型叶)：无营养叶和孢子叶之分 异型叶(两型叶)：具两种不同功能的叶
其余均为具多条鞭毛并呈螺旋形弯曲的精子)
受精过程必须在有水的条件下才能完成
有性生殖
生活史
• 孢子减数分裂 • 孢子体发达的异形世代交替 • 孢子体和配子体均能独立生活
生活史
生 活 史
生境和分布
• 分布广泛：平原、草地、沟溪、山地、林下、淡水中 • 维管组织分化程度不高，受精过程离不开水，
器官
• 厚孢子囊：由一群原始细胞发育产生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ囊壁为多
层细胞
• 薄孢子囊：由1个原始细胞发育产生，囊壁仅为1
层细胞
• 孢子：形成新个体的无性生殖细胞
松叶蕨类为2或3个孢子囊聚合成聚囊，生孢子 体2叉状小叶叶腋中的短侧枝的顶端
石松和卷柏孢子囊单生孢子叶叶腋，且许多孢子 叶密集枝端形成孢子叶球或孢子叶穗
楔叶亚门孢子囊长筒形，5～10枚生孢子叶(孢 囊柄)六角形盘状体的下面
真蕨孢子囊多个聚集成孢子囊群，生孢子叶背面 或背面边缘，多数种类囊群外还有各种膜质保护 结构—囊群盖
同型孢子(同形孢子)：孢子 形态大小相同
异型孢子 (孢子异型)： 大孢子囊产 生大孢子， 小孢子囊产 生小孢子
配子体的形态和营养方式
蕨
蕨孢子体各部分
蕨根状茎横切面
蕨孢子叶局部
薄 囊 蕨 孢 子 囊 群 切 面
蕨配子体
其它真蕨代表：瓶尔小草
观音座莲
紫 萁
芒萁
肾蕨
金毛狗
胎生狗脊
巢 蕨
桫 椤
有柄石韦
水 蕨
田 字 苹
槐叶苹
蕨类植物的经济价值
药用：石松、金毛狗、骨碎补、贯众、蕨等 食用：蕨、紫萁、荚果蕨等 指示植物：
小 型 叶
大 型 叶
单 叶
复 叶
营 养 叶 和 孢 子 叶
同 型 叶
异 型 叶
维管组织
• 分化程度不高，由木质部和韧皮部组成 • 木质部大多由环纹、螺纹或梯纹管胞及木
薄壁组织组成 • 韧皮部主要由筛胞和韧皮薄壁组织组成，
无伴胞 • 现存蕨类多无维管形成层，仅有初生结构
孢子囊和孢子
• 孢子囊：蕨类植物孢子体上产生孢子的无性生殖
土壤指示植物：铁线蕨为强钙性土壤指示植物 气候指示植物：桫椤为热带亚热带指示植物 矿物指示植物：木贼科某些种可为金矿的指示植物
工业用途：石松孢子可用于火箭等突然起火的燃料 农业用途：满江红为优质绿肥 观赏：铁线蕨、桫椤、肾蕨、巢蕨、鹿角蕨等
对陆生环境的适应还不完善 • 仍生活在沟谷和阴湿的环境中 • 热带和亚热带地区种类和数量均多
蕨类植物的代表种类
• 最早的蕨类植物化石发现于4亿年前的志留 纪晚期
• 现存12000种,国产2600种,云南1000余种,甘 肃约300种
• 松叶蕨亚门代表种类
松叶蕨亚门仅2属3种，中国产1种——松叶蕨
配子体(原叶体)：由孢子直接萌发产生，n
小，生活时期短，无根、茎、叶分化，具单细 胞假根 真蕨类配子体大多为心形的叶状体
营养方式：
绿色，光合自养，可独立生活
配子体（原叶体）
有性生殖器官和受精条件
颈卵器：退化，腹部埋入配子体组织内，内有
1卵，颈部短，颈沟细胞也少
精子器：球形，具鞭毛(石松类长卵形2条鞭毛,
成 熟 孢孢 子子 绿叶 色底 面 及 顶 面
成熟孢子
木贼营养体
节 节 草 节 、 节 间 及 叶
真蕨亚门代表植物
• 识别特征： • 除树蕨外，孢子体仅具根状茎 • 大型叶，具各式脉序 • 幼叶拳卷 • 孢子囊聚集成囊群生孢子叶背面或背缘，
多具囊群盖 • 配子体多为心形，绿色自养 • 10000余种，全世界广布
松叶蕨茎、叶与孢子囊
松叶蕨茎切面——原生中柱
水韭亚门代表种类
• 水韭亚门：70种，国产3种，常见种为中华 水韭
水韭基部—根茎肉质、块状
水韭孢子叶基部
石松亚门的代表种类
石松茎横切面——编织中柱
卷柏属
卷柏茎的横切面
卷 柏 孢 子 叶 穗 纵 切
蛇 足 石 杉 （ 千 层 塔
铺地蜈蚣（垂穗石松）
伏地卷柏
伏地卷柏松散的孢子叶穗
江 南 卷 柏 的 孢 子 叶 穗
楔叶亚门代表种类
• 识别特征： • 孢子体茎具明显的节和节间，节间中空 • 小型叶，鳞片状，轮生 • 具节中柱 • 形成孢子叶球 • 孢子具弹丝 • 1科29种，中国产9种
犬 问 荆
犬问荆营养枝及生殖枝
犬问荆孢子叶球局部
孢子叶切面观