苔藓植物

第四章苔藓植物(Bryophyta)高等植物包括苔藓植物门、蕨类植物门和种子植物门，是进化系统上较为高级的一类植物。绝大多数陆生，其植物体有根、茎、叶的分化，都有适应陆生环境的维管系统，世代交替明显。生殖器官是由多细胞构成的。受精卵形成胚，再长成植物体，所以称为有胚植物。第一节、苔藓植物的一般特征苔藓植物是一类小型的多细胞绿色植物，多生于阴湿的环境中。植物体有假根和类似茎、叶的分化，简单的种类呈扁平的叶状体。植物体的内部构造简单，假根(rhizoid)是由单细胞或单列细胞组成。无中柱，只有在较高等的种类中，有类似输导组织的细胞群。1.小型多细胞的绿色植物，具假根与类似茎、叶的分化。2.生活史中具明显的世代交替，配子体世代占优势，孢子体寄生于配子体上。3.雌雄生殖器官分别称颈卵器和精子器，由生殖细胞和器官壁细胞组成。4.受精卵(合子)发育成胚，胚发育成孢子体，经减数分裂产生孢子。5.孢子萌发经丝状体（原丝体）阶段，原丝体上发育出新的配子体，产生精子和卵，精子具鞭毛，受精需要水。有性生殖：配子体产生多细胞的生殖器官。雌性生殖器官称为颈卵器，雄性生殖器官称为精子器。颈卵器：形如瓶，外围有一层细胞构成颈卵器的壁，上部称颈部，下部称腹部。颈卵器成熟前，颈部有一串颈沟细胞，腹部有一个腹沟细胞和一个卵细胞。成熟时，颈沟细胞和腹沟细胞消失，仅有卵细胞留在底部。苔藓植物的一般特征精子器：椭圆形或棒形，外有一层细胞构成精子器壁，内有许多精子，每个精子具两条鞭毛。当精子成熟时，精子器破裂，精子溢出，借助水进入颈卵器，并与卵结合，成为合子。苔藓植物的一般特征合子染色体数2N，不从母体脱落，也不经休眠直接发育成胚，再由胚发育成孢子体。孢子体包括孢子囊、蒴柄和基足，基足伸入配子体的组织中吸收养料。孢子囊内的孢子成熟后释放出来，在适宜的环境条件下，孢子萌发形成原丝体，在原丝体上生出具组织结构的配子体。苔藓植物的一般特征—孢子体苔藓植物的一般特征原丝体苔藓植物的分类苔藓植物可分为苔纲和藓纲。苔纲常见的代表植物有地钱，藓纲的代表植物是葫芦藓。苔纲1、植物体多为两侧对称的叶状体2、假根单细胞3、茎无中轴分化4、叶无中肋5、原丝体不发达，其上只长出一个芽体6、孢蒴无中轴，无蒴齿而具有弹丝，成熟时两纵裂藓纲1、植物体多为辐射对称的茎叶体2、假根一列细胞3、茎有中轴分化4、叶具有中肋5、原丝体发达，其上可长出多个芽体6、孢蒴有中轴，有蒴齿而无弹丝，成熟时盖裂苔纲和藓纲的区别第二节苔纲(Hepatiae)地钱(Marchantiapolymorpha)，生于阴湿的环境，配子体为叉状分枝的绿色扁平叶状体。叶状体的腹面(近地面)长有假根。第二节苔纲(Hepatiae)第二节苔纲(Hepatiae)地钱(Marchantiapolymorpha)，营养繁殖方式，是在配子体背部产生胞芽杯，内有胞芽，当胞芽成熟后，落入土中即发育成新的配子体。第二节苔纲(Hepatiae)第二节苔纲(Hepatiae)地钱是雌雄异株植物，当有性生殖时，雄配子体产生精子器托，上部为托盘，下部为托柄，椭圆形的精子器陷生于托盘内。雌配子体上所产生的颈卵器托也分托盘和托柄两个部分，但托盘边缘深裂，成为辐射状的芒指，颈卵器倒生于芒指之间。成熟精子随水进入颈卵器与卵结合成合子，合子在颈卵器内发育成胚，由胚成长为孢子体。颈卵器地钱有性生殖孢子体基部有基足，伸入配子体中吸取养分。上部球形的孢子囊称为孢蒴，下面有蒴柄。孢蒴中的母细胞经过减数分裂形成孢子。孢子散出后，在适宜的环境中，萌发成原丝体，再发育为雌、雄配子体。地钱生活史中有两个明显不同的阶段：①从孢子萌发开始，发育成雌、雄配子体，并产生精子和卵，其细胞核内染色体数目为N，这个阶段称为有性世代、单倍体世代或配子体世代。②从精细胞和卵形成的合子开始，直到孢子体的孢子囊内孢子母细胞减数分裂以前，这个时期细胞核内染色体数目为2N，这一阶段称为无性世代、二倍体世代或孢子体世代。从无性世代的孢子体产生有性世代的配子体，又从有性世代的配子产生无性世代的孢子体，有规律地更替的现象称为世代交替。地钱孢子体地钱生活史第三节藓纲(Musci)葫芦藓(Funariahygrometrica)，常生长于有机质丰富的潮湿环境中。配子体直立，呈黄绿色，具茎、叶和假根；叶由一层细胞构成，具中肋。第三节藓纲(Musci)葫芦藓(Funariahygrometrica)，雌雄同株，但雄枝先生，雌枝略后。雌枝顶端有数个颈卵器，通常只有一个发育成孢子体。雄枝顶端生多个精子器，在有水条件下精子和卵结合成合子，合子发育成胚，然后成长为孢子体。葫芦藓雄枝精子器与隔丝葫芦藓雌枝第三节藓纲(Musci)孢子体包括孢蒴、蒴柄和基足。孢蒴内的孢子母细胞经减数分裂形成孢子，孢子散出后，条件适宜时，萌发并生长成新的配子体。孢蒴及朔孢孢蒴及朔孢葫芦藓葫芦藓生活史葫芦藓生活史泥炭藓加拿大的泥炭沼泽泥炭藓形成的高位沼泽金发藓第三节苔藓植物小结一、苔藓植物的起源与演化（一）起源于绿藻。因其所含的色素、淀粉相同；游动孢都含有2条鞭毛；苔藓植物的孢子萌发时要经过原丝体阶段，原丝体很象绿藻等。（二）起源于裸蕨。佛氏藻最原始的苔藓植物——藻藓（Takakia)藻藓(藻苔)Takakiaceratophylla藻藓类植物具有苔藓植物的最原始性状，并具有近似藻类的特性，其中藻藓（Takakialepidozioides）染色体n＝4，为现知陆生植物中的最低数。因此，藻藓类植物可能是目前所发现的最原始的苔藓植物。分布:我国西藏、云南。国外见于尼泊尔、锡金、日本、美国（阿拉斯加，阿留申群岛）及加拿大。鹿角蕨孢囊蕨真藓第三节苔藓植物小结二、苔藓植物在自然界中的作用及其经济价值苔藓植物的作用：①分泌酸性物质，利于岩石风化。②吸水力可达体重的10～25倍，保持水土，③湖泊陆地化。④森林指示植物。⑤大气污染指示植物。⑥泥炭藓包装材料。⑦药用植物。1、先锋植物泥炭藓蓄水量可达到植物体干重10～16倍，一般林下种类也达到干重的3～5倍。不同生态系统中，高山苔原苔藓植物因生物量大，饱和蓄水量可达70.3T/ha，降雨后约可吸收37%（3mm左右）雨水；云冷杉林内苔藓饱和蓄水量可达24.56～28.56T/ha，降雨后苔藓植物可吸收约19.6%（0.9mm）雨量2蓄水量苔藓植物的生态功能长白山暗针叶林苔藓植物生物量为5～6T/ha，包括7～20%的树附生苔藓，为其植物总生物量1.8～2.1%，是草本植物生物量的4.6～5.3倍；高山苔原苔藓生物量高达10.7T/ha,占总生物量的70%左右。苔藓植物的生态功能苔藓植物对环境的指示对污染环境的指示苔藓植物对环境污染因子的反应敏感度是种子植物的10倍第三节苔藓植物小结经济价值药用植物泥炭藓包装材料小立碗藓——分子生物学研究的模式植物小立碗藓成为模式系统的原因1.与陆生植物相似的基本组合；2.相对简单的发育模式；3.对植物生长因子和环境刺激的直接响应，易直接作细胞连结分析；4.在生活史中配子体占优势，可作遗传分析。5.小立碗藓DNA发生高频率的同源重组。