種子植物門

種子植物門

種子植物是植物界中最進化和最繁茂的類群。植物類型有喬木、灌木、木質藤本、草本等。根、莖和葉都很發達。內部構造有更完善的輸導束,由管胞演化成導管,由篩細胞演化成篩管並具有伴胞。

基本信息

描述

具有更為發達的孢子體,以種子繁殖。植物類型有喬木灌木、木質藤本草本等。都很發達。內部構造有更完善的輸導束,由管胞演化成導管,由篩細胞演化成篩管並具有伴胞。中柱為真正中柱或散生中柱。

繁殖器官的類型和構造也很複雜。繁殖時形成球花或球果果實、以及種子。它們有穩定而顯著的特徵,是分類的重要依據。配子體很小,僅於開花時才出現,寄生在孢子體上。受精卵吸收胚乳的營養形成,再發育成種子,種子成熟後才脫離原來植物體,因此更加適應於陸地生長。種子植物的胚珠(相當於蕨類植物大孢子囊)是裸露著生的稱為裸子植物,胚珠包被於子房壁內的稱為被子植物

種於植物系由古代隨蕨類植物演化而來。它們的繁殖器官和形態有密切的聯繫,但所使用的術語不同。

分類

種子植物的結構已經完全適應了陸地乾旱的生活環境。種子植物的進化特徵:a.孢子體發達;b.精子通過花粉管輸送到卵子附近,即受精過程已完全擺脫了對外界水環境的依賴;c.都有種子;d.都有胚乳,儲藏著供胚發育的營養。這些特徵使種子可以渡過各種不良環境,保證了種族的繁衍。
⑴裸子植物亞門(Gymnopermae)
①裸子植物的特徵孢子體特別發達,均為多年生木本,多數為單軸分枝的高大喬木。孢子葉集聚成球果狀,稱孢子葉球。孢子葉球通常是單性,同株或異株。小孢子葉(雄蕊)聚生成小孢子葉球(雄球花),每個小孢子葉下面生有貯滿小孢子(花粉)的小孢子囊(花粉囊);大孢子葉(心皮)叢生,聚生成大孢子葉球(雌球花),胚珠裸露,不為大孢子所形成的心皮包被,大孢子常變態為珠鱗(松柏類)、珠領(銀杏)和羽狀大孢子葉(蘇鐵),而被子植物的珠被則被心皮所包被,這是裸子植物和被子植物重要的區別。裸子植物保留著頸卵器,傳粉時花粉直到胚珠,1個雌配子體上的幾個或多個頸卵器,其中卵細胞如同時受精,則形成多胚;如1個受精卵,在發育過程中,由胚原組織分裂為幾個胚,這樣形成的多胚稱裂生多胚現象。
②裸子植物的類群及代表種裸子植物是比較古老的植物類群,出現在34.5~39.5億年前,歷經地史氣候的重大變化,裸子植物隨之發生變化和更替,老的種類相繼滅絕,新的種類陸續演化出來。現有800多種,我國約有236種。分為蘇鐵綱(Cycadopsida)、銀杏綱(Ginkgopsida)、松柏綱(Coniferopsida)、紫杉綱(Taxopsida)、買麻藤綱(Gneropsida)。
⑵被子植物亞門
被子植物是植物界中最高級的一類,自新生代以來,它們便統治著地球,成為植物界的優勢類群。現知被子植物有1萬多屬,約20多萬種,占植物總數的一半。我國有2700多屬,約3萬種。被子植物能有如此眾多的種類,和極其廣泛的適應性,這與它們的結構複雜和完善是分不開的,尤其是它們的生殖器官的結構和生殖過程,提供了它們適應、抵禦各種環境的內在條件,使它們在生存競爭、自然選擇的矛盾鬥爭中,不斷產生新的變異,產生新的物種。
①被子植物的進化特徵a.具有真正的花。典型的被子植物的花由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群構成。花的各部分在數量上、形態上有著極其多樣的變化,以適應於蟲媒、風媒、鳥媒或水媒傳粉。b.有雌蕊。雌蕊由心皮組成,包括子房、花柱和柱頭。胚珠包藏在子房內,得到子房的保護。子房受精後發育成為果實。c.具有雙受精現象。
②被子植物的分類及代表種被子植物分為兩個綱:雙子葉植物綱(Dicotyledoneae)和單子葉植物綱(Monocotyledoneae)。被子植物約有300多科,8000多屬,如桃、胡桃、蓮、楓楊等。而多為草本的菊科是被子植物中最大的科,又是雙子植物中進化地位最高的類群,這是由於①它們可適應寒冷氣候;②花的構造適應於異化傳粉;③果實外結構十分有利於藉助風力、生物等廣為傳布,如總苞上帶刺的蒼耳,果實上端生有冠毛的蒲公英,有的種類則帶有倒鉤刺冠毛等。

發育

種子的形成:種子的結構包括胚、胚乳和種皮三部分,是分別由受精卵(合子)、受精的極核和珠被發育而成。大多數植物的珠心部分,在種子形成過程中,被吸收利用而消失,也有少數種類的珠心繼續發育,直到種子成熟,成為種子的外胚乳。雖然不同植物種子的大小、形狀;以及內部結構頗有差異,但它們的發育過程,卻是大同小異的。

胚的發育

種子裡的胚是由卵經過受精後的合子發育來的,合子是胚的第一個細胞。卵細胞受精後,便產生一層纖維素的細胞壁,進入休眠狀態。合子是一個高度極性化的細胞,它的第一次分裂,通常是橫向的(極少數例外),成為兩個細胞,一個靠近珠孔端,稱為基細胞;另一個遠珠孔的,稱為頂端細胞。頂端細胞將成為胚的前身,而基細胞只具營養性,不具胚性,以後成為胚柄。兩細胞間有胞間連絲相通。這種細胞的異質性,是由合子的生理極性所決定的。胚在沒有出現分化前的階段,稱原胚(proembryo)。由原胚發展為胚的過程,在雙子葉植物和單子葉植物間是有差異的。1.雙子葉植物胚的發育雙子葉植物胚的發育,可以薺菜為例說明,合子經短暫休眠後、不均等地橫向油裂為基細胞和頂端細胞。基細胞略大,經連續橫向分裂,形成一列由6—10個細胞組成的胚柄。頂端細胞先要經過二次縱分裂(第二次的分裂面與第一次的垂直),成為4個細胞,即四分體時期;然後各個細胞再橫向分裂一次,成為8個細胞的球狀體,即八分體(octant)時期。

分體的各細胞先進行一次平周分裂,再經過各個方向的連續分裂,成為一團組織。以上各個時期都屬原胚階段。以後由於這團組織的頂端兩側分裂生長較快,形成二個突起,迅速發育,成為2片子葉,又在子葉間的凹陷部分逐漸分化出胚芽。與此同時,球形胚體下方的胚柄頂端一個細胞,即胚根原細胞(hypophysis),和球形胚體的基部細胞也不斷分裂生長,一起分化為胚根。胚根與子葉間的部分即為胚軸。不久,由於細胞的橫向分裂,使子葉和胚軸延長,而胚軸和子葉由於空間地位的限制也彎曲成馬蹄形。至此,一個完整的胚體已經形成,胚柄也就退化消失。2.單子葉植物胚的發育

單子葉植物胚的發育,可以禾本科的小麥為例說明。小麥胚的發育,與雙子葉植物胚的發育情況有共同處,但也有區別。合子的第一次分裂是斜向的。分為2個細胞,接著2個細胞分別各自進行一次斜向的分裂,成為4細胞的原胚。以後,4個細胞又各自不斷地從各個方向分裂,增大了胚體的體積。到16—32細胞時期,胚呈現棍棒狀,上部膨大,為胚體的前身,下部細長,分化為胚柄,整個胚體周圍由一層原表皮層細胞所包圍。到小麥的胚體已基本上發育形成時,在結構上,它包括一張盾片(子葉),位於胚的內側,與胚乳相貼近。莖頂的生長點以及第一片真葉原基合成胚芽,外面有胚芽鞘包被。相對於胚芽的一端是胚根,外有胚根鞘包被。在與盾片相對的一面,可以見到外胚葉的突起。有的禾本科植物如玉米的胚,不存在外胚葉。

胚乳的發育

胚乳是被子植物的種子貯藏養料的部分,由2個極核受精後發育而成,所以是三核融合(triplefusion)的產物。極核受精後,不經休眠,就在中央細胞發育成胚乳。胚乳的發育,一般有核型(nucleartype,non-cellulartype)、細胞型(cellulartype)和沼生目型(helobialtype)三種方式。以核型方式最為普遍,而沼生目型比較少見,只出現在沼生目(Helob-iales)植物的胚乳發育中。

核型胚乳的發育,受精極核的第一次分裂,以及其後一段時期的核分裂,不伴隨細胞壁的形成,各個細胞核保留游離狀態,分布在同一細胞質中,這一時期稱為游離核的形成期(freenuclearformationstage)。游離核的數目常隨植物種類而異,隨著核數的增加,核和原生質逐漸由於中央液泡的出現,而被擠向胚囊的四周,在胚囊的珠孔端和合點端較為密集,而在胚囊的側方僅分布成一薄層。核的分裂以有絲分裂方式進行為多,也有少數出現無絲分裂,特別是在合點端分布的核。胚乳核分裂進行到一定階段,即向細胞時期過渡,這時在游離核之間形成細胞壁,進行細胞質的分隔,即形成胚乳細胞,整個組織稱為胚乳。單子葉植物和多數雙子葉植物屬於這一類型.

植物界十六門

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