chapter5蕨类植物

Chapter5Pteridophyta（蕨类植物）Section1Vascularplant维管植物Section2FormsandfeaturesoffernSection3Lycophytina石松亚门Section4Isoephytina水韭亚门Section5Psilophytina松叶蕨亚门Section6Sphenophytina楔叶亚门Section7Filicophytina真蕨亚门Section8OriginandevolvementoffernSection9EconomicalvalueoffernSummarySection1Vascularplant维管植物什么是维管植物？什么是维管系统？维管植物的特征中柱类型维管植物概述维管系统陆生为主孢子体占优势，配子体劣势多数植物分化为根、茎、叶系统讨论：苔藓、蕨类是不是原植体植物？Typesofstele中柱类型P186原生中柱(protostele)：裸蕨、石松及植物的幼茎、根中单中柱星状中柱编织中柱管状中柱（siphonostele）：蕨类植物双韧管状中柱外韧管状中柱网状中柱（dictyostele）：真蕨类植物真中柱（eustele）：木贼、裸子植物、双子叶植物散生中柱（atactostele）：单子叶植物原生中柱：最简单的中柱；单中柱：中央为木质部所占；星状中柱：木质部伸出脊状突起；编织中柱：韧皮部侵入木质部，局部成为不连续结构。AmphiphloicSiphonostele：hasPhloemonbothsidesoftheXylem.SiphonosteleEctophloicSiphonostele：hasPhloemonitsexteriorcircumference.AdictyosteleisessentiallyadividedAmphiphloicSiphonostele.TheSteleconsistsofIndividualBundlesofVascularTissue.ThesecontainacentralstrandofxylemsurroundedbyPhloemwithanEndodermissurroundingthebundle.Thebundlesarearrangedinonecirclearoundtheaxis.DictyosteleEusteleissimilartothedictyosteleexceptthatthebundleslackanendodermisandarecollateral.CollateralBundleshavexylemononesideandphloemontheother,andtheabsenceofanEndodermis.Thebundlesarearrangedinonecirclearoundtheaxis.AEusteleischaracteristicforDicotStemsAnAtactosteleconsistsofcollateralbundlesdistributedinmorethanoneringwithintheStem.Thisdoesnotmeanthatthebundlesarerandomlyarranged.Acomplexorganizationalpatternispresent,butitisnotobvioustoacasualobserver.APithisnotpresent.ThereisnoEndodermis.ThissteleistypicalforMonocotsSection2Formfeatureoffern羊齿植物孢子植物：无性繁殖产生孢子，有性生殖器官为精子器和颈卵器，不产生种子孢子体有根、茎、叶的分化，内有维管组织配子体为原叶体生活史：孢子体和配子体都能独立生活，有明显的世代交替分类与裸子植物和被子植物合称维管植物比苔藓植物更适应陆地生活1.SporophyteRoot：主根不发育，主要是不定根Stem：地上的气生茎和地下的根状茎（高等仅具）Leaf：Evolution：小型叶和大型叶Morphology：单叶和复叶Function：营养叶和孢子叶Vasculartissue：分化程度不高Sporeandsporangium小型叶蕨同型叶：孢子叶和营养叶同型异型叶：孢子叶和营养叶是不同的叶片（异型叶）绵马鳞毛蕨Dryopteris（同型叶）蕨类植物的管胞和导管A.木贼属的环纹管胞;B.满江红属的螺纹管胞;C.苹属的梯纹管胞;D，E.卷柏属的梯纹导管小型叶蕨类中,孢子叶穗或孢子叶球。较进化的真蕨类，其孢子囊通常生在孢子叶的背面、边缘或集生在一个特化的孢子叶上，往往由多数孢子囊聚集成群，称为孢子囊群或孢子囊堆。水生蕨类的孢子囊群生在特化的孢子果(或称孢子荚)内。2GametophyteMorphology：原叶体Nutrientmode：无叶绿素，与真菌共生：松叶蕨、石松有叶绿素，光合自养型：楔叶、真蕨类Reproductionorgan：archegonium：与苔藓比相对退化antheridium：球形，精子均具鞭毛Fertilization：水蕨类的原叶体fertilization减数分裂孢子母细胞孢子配子体孢子囊无性世代（2N）有性世代（N）精子精子器孢子体胚合子卵细胞颈卵器蕨类植物的生活史（原叶体）分类依据:在蕨类植物的分类鉴定中，常依据下列一些主要特征：茎、叶的外部形态及内部构造孢子囊壁细胞层数及孢子形状孢子囊的环带有无及其位置孢子囊群的形状、生长部位及有无囊群盖叶柄中维管束排列形式、叶柄基部有无关节根状茎上有无毛、鳞片等附属器官及形状现存蕨类约12000种，供药用300多种秦仁昌系统，分为5亚门石松亚门Lycophytina水韭亚门Isoephytin松叶蕨亚门Psilophytina楔叶亚门Equisephytina真蕨亚门Filicophytina拟蕨类特征松叶蕨亚门石松亚门水韭亚门楔叶亚门真蕨亚门孢子体根假根真根真根真根真根茎具根状茎和地上气生茎具地上气生茎粗壮似块茎具根状茎和地上气生茎，节间和节明显，节间中空决大多数仅具根状茎极少种类具木质气生茎叶小型叶，具1条叶脉或无小型叶具1条叶脉小型叶，细长条形，具叶舌小型叶，鳞片状，轮生，侧面彼此联合成鞘齿状。非绿色，1条叶脉大型叶，幼叶拳卷具各种类型的脉序，一部分为单叶，多为复叶。孢子囊厚孢子囊，2个或3个形成聚囊厚孢子囊，单生孢子叶叶腋基部，孢子叶密集枝端形成孢子叶球生于孢子叶基部特殊的凹穴中，厚孢子囊厚孢子囊5-10个生于孢囊柄六角形盘状体下面极少为厚孢子囊，决大多数为薄孢子囊聚集成囊群，生于孢子叶背面或背缘，多具囊群盖孢子孢子同型有的为孢子同型（石松目），有的为孢子异型孢子异型孢子同型孢子多同型，少数水生蕨类孢子异型配子体形态和营养方式柱状，有分枝，不含叶绿素，与真菌共生，体内有断续维管组织柱状，不规则快状等。无叶绿素与真菌共生；有的部分组织含叶绿素；有的种类在孢子壁内发育在大、小孢子壁内发育绿色，垫状，自养绿色自养，多为心形精子螺旋形，具多条鞭毛纺锤形或长卵形，具2条鞭毛螺旋形，具多条鞭毛螺旋形，具多条鞭毛螺旋形，具多条鞭毛Section3Lycophytina石松亚门1.Feature演化古老：石炭纪最繁盛孢子体有假根、茎、叶分化，茎具二叉分枝：原生中柱小型叶，一条叶脉厚孢子囊，单生于叶腋基部，孢子叶形成孢子叶球孢子同型或异型配子体单性或两性，与真菌共生2.Classification现存的石松亚门植物仅有石松目和卷柏目。1、石松属（Lycopodium）：石松科，石松目多年生草本；不定根；茎匍匐或直立，也有悬垂，辐射式星状中柱或编织中柱，木质部为外始式；叶螺旋状排列，无叶舌；孢子叶与营养叶同型或异型孢子囊聚集或不聚集为孢子叶球；孢子四面型，同型。孢子休眠后发育成配子体；配子体两性，与真菌共生，气生部分有叶绿体;精子器、颈卵器均生于配子体上，埋于组织中；精子器壁厚，精子具2鞭毛；颈卵器结构似苔藓植物，颈部露出配子体外；受精离不开水；合子发育成胚，具有胚柄和基足，初步具根、茎、叶雏形；•异型世代交替，孢子体占优势，配子体劣势，二者都独立生活。石松的生活史孢子体孢子叶穗孢子囊孢子母细胞孢幼孢子体胚合子卵颈卵器精子精子器配子2N孢子体世代N配子体世代孢子体发达配子体退化RD蛇足石杉（千层塔）灯笼草2、卷柏属（Selaginella）：卷柏目孢子体有根、茎、叶分化，茎中轴上有根托，根托先端生不定根，茎分化成表皮、皮层和中柱（分体中柱）；小型叶，有叶舌；孢子囊生于孢子叶叶腋内，孢子叶集生成孢子叶球；孢子囊异型、孢子异形：大孢子囊内生4个大孢子；小孢子囊内生多数小孢子；孢子囊腋生异型孢子大孢子囊大孢子小孢子囊小孢子配子体雌雄异株，初期发育在孢子内进行；雄配子体由1精子器和1个原叶细胞组成；精子双鞭毛；颈卵器生在突出部分的组织中，有8个颈细胞（排成2层），1个颈沟细胞，1个腹沟细胞和1个卵雌配子体颈卵器雄配子体精子器精子合子发育成胚，有胚柄和基足以及根、茎、叶原型。异型世代交替，孢子体优势，配子体劣势，二者都独立生活。小孢子囊小孢子母细胞孢子体大孢子囊大孢子母细胞大孢子小孢子幼孢子体雌配子体胚合子卵颈卵器精子精子器雄配子体2N孢子体世代N配子体世代孢子体发达配子体退化RDRD卷柏的生活史卷柏（九死还魂草）江南卷柏SelaginellaeMoellendorfii翠云草Section4Isoephytina水韭亚门1、主要特征孢子体茎粗短似块茎状，草本，原生中柱小型叶，细长条形，具叶舌，有大（外）小（内）孢子叶区分厚孢子囊：生于孢子叶近轴面特殊凹穴中，无适应散布孢子的特殊结构，仅靠孢子壁腐烂孢子异形，有大孢子和小孢子之分，配子体在孢子壁内发育，极度退化，雌雄异体精子多鞭毛2、分类现存的仅有水韭目（Isoetales）水韭科（Isoetaceae），水韭属（Isoetes）代表植物：水韭，中华水韭中华水韭IsoetessinensisSection5Psilophytina松叶蕨亚门一、主要特征孢子体仅具假根，体内有共生菌丝；叶小型，无叶脉或仅有单一叶脉；具匍匐根状茎和直立气生枝（二叉分枝），原生中柱；厚孢子囊（3室）生于枝端，形成聚囊；孢子同型圆形；配子体两性与真菌共生，有断续的中柱；精子器、颈卵器结构似苔藓植物；精子多鞭毛；胚的发育必须有菌丝的共生；生活史：异型世代交替，孢子体优势。二、分类现仅存松叶蕨目（Psilotales），包含两属：松叶蕨属（Psilotum）和梅溪蕨属（Tmesipteris）Tmesipteris，仅1种，产澳大利亚、新西兰及南太平洋。Section6Sphenophytina(楔叶蕨亚门）1.Maincharacter(1)Sporophyte孢子体有根、茎、叶分化；茎有节和节间（中空）；具节中柱：髓腔，脊腔，槽腔。有些种类有营养枝和生殖枝之分；小型叶：鳞片状，非绿色，一条叶脉；厚孢子囊生于特化的孢子叶（孢囊柄）的六角形盘状体下面；孢囊柄在生殖枝顶端聚集成孢子叶球；孢子同型，周壁具弹丝（孢子外壁分裂形成）。（2）Gametophyte配子体雌雄同体或异体，绿色，独立生活；颈卵器较退化：3-4颈细胞，腹沟细胞1，卵1；精子器一般下陷在配子体中精子多鞭毛，受精离不开水；受精卵发育成胚，胚发育成孢子体；（3）Lifehistory2.分类仅存木贼科的木贼属（Hippochaete）和问荆属（Equisetum）木贼（Hippochaetehiemale）节节草（H.ramosissimum）问荆（Equisetumarvense）Section