【地球生物全系列——植物篇】植物界—被子植物(下)

日期: 2026-01-17 10:06:48|浏览: 36|编号: 163817

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植物界被子植物(下)

3.繁殖方法

被子植物的繁殖可分为有性繁殖和无性繁殖两大类。

(1)有性

又分为异体受精和自体受精两部分。

①异体受精植物

往往具有诸多防止自体受精机制的异体受精植物,也就是不亲和性系统了。存在形态效应的情况之下,不亲和性系统能够被划分成:同形不亲和性系统以及异形不亲和性系统。异形不亲和性系统大概涉及了24个被子植物的科,在花柱方面存在异长情况,则尤其是属于两型花柱的,为一种主要的异形不亲和性系统的。当中种的群体是让拥有长花柱且具备一组短雄蕊的花以及还拥有短花柱且具备一组长雄蕊的花的植物所构成的,具体的例子包含报春花属、耳草属、睡菜属、连翘属等 。受精作用单单是在两种类型植物相互之间传粉之后才发生的,并非是在同一植株之上。三型花柱,那是花柱异长的另外一类型式,它涵盖3种不一样类型的花,其一为长花柱型,柱头的下方存在着2组花药;其二是中等花柱型,柱头的上方以及下方各自有1组花药;其三是短花柱型,两组花药全都是在柱头的上方。三型花柱的种仅仅是在酢浆草科、雨久花科以及千屈菜科之中被发现的。种内传粉之后受精的程度是以花粉跟柱头处于同一水平的情况为最高的。因此,像中等花柱型这样的花,只有等到由长花柱型花里中等高度的花药进行传粉,或者由短花柱型花中中等高度的花药来传粉之后,才能够结出种子,几乎随便哪一个两型花柱或三型花柱的属里面,都存在一些植物,它们的花药以及柱头处于同一水平位置上,就算并非是真正意义上的自花传粉,那也是自交可亲和的,这种花柱长度相同的植物的分布范围常常会比那些花柱长度不同的植物更为宽广,要是以自花受精作为主要方式,那么它们的花很可能会远比其他的花小很多, 。

促进异花受精的另一类机制,是雌雄异株、雌雄同株,以及它们的各类取代。雌雄异株的分类群,或许是从有花植物不同类群的雌雄同株情形状况下独立发育的,不是直接源自雌雄同株,就是经由雌性两性异株、雄性两性异株或雌雄同株等中间阶段而来。一般认为,雌雄异株,或许能够造成呈现雌雄异株状态的各种中间阶段的进化,是由有利于异型杂交的选择压力引发的,不过还可能涵盖诸多别的因素。曾有过错误的认知,觉得绝大多数雌雄异株的被子植物是靠风媒传粉的,而现下明白它们大多是以动物作为传粉媒介的。在分类学范畴内,要把雌雄异株种的雄株与雌株搭配在一起,有时是颇具难度的。相反,在酸模属、玉叶金花属以及羊蹄甲属等植物当中,性的这种分离,仅仅是为分类提供了用以区分近缘种的有用的鉴别依据。

②自体受精植物

自体受精这类植物,也被称作近亲繁殖植物。此种植物种内,或者分类群内个体的基因型,多多少少存在不同。并且每一个个体,又能够让其遗传性多代维持不变。如此一来,结果常常会形成数量众多的纯系,或同形小种。闭花受精是一种,对自体受精有益的现象。植物那些形小,且不引人注目的花,在花期时保持不开放,进而进行自花传粉以及受精。在一般情形下,闭花受精花与开花受精的花,生长在同一植株之上。比如堇菜属,酢浆草属,胡枝子属,活血丹属,野芝麻属,四棱草属,还有莸属 。闭花受精有时候跟生态条件关联紧密,长时间的多雨天气跟极度荫蔽一样,好像对产生闭花受精的花有利(比如宝盖草)。这或许是由于在遮蔽状况下传粉昆虫常常变得稀少的缘由。堇菜属的闭花受精在高海拔地区较为频繁的事实明显应归因于光周期反应。福斯卡尔鸭跖草生长在地下的闭花受精的花在曝光条件下能够变成开花受精。J·S·赫克斯利觉得,闭花受精的形成,是因生态压力致使花没办法开放,也就是假闭花受精,这一情况进而造成自花传粉。接着,出现花瓣和雄蕊体积缩小,最后致使花粉在原来所处位置萌发,而不是从花药上释放,这一系列是更进一步的适应 。

二型花确切来讲,是指闭花受精的花朵与开花受精的花朵,分别生长于不同的植株之上。然而,闭花受精和二型花现象,有时难以区分开来。像在水金凤里,除了完全生长着小形闭花受精花的植株,以及完全生长着形大美丽开花受精花的植株之外,有些植株这两者都具备。有时二型花植株在群体里面呈现多态现象,比如卡罗来纳紫草。

(2)无性

包括任何类型无性繁殖的无融合生殖植物,可被区分为两大类,一类是营养繁殖,另一类是无融合结籽。

①营养繁殖

营养繁殖也被称作营养体无融合生殖,它是这样一种生殖方式,即完全依靠匍匐茎、根状茎、块茎、珠芽以及冬芽等营养体来进行传代,它是通过植物体的根、茎、叶等营养器官或者某种特殊组织产生新植株的生殖方式。这种生殖方式并不涉及性细胞的融合,因而它是无融合生殖的其中一种方式,属于广义的无性生殖范畴。要是人为地取下植物体的部分营养器官或者组织,在离体的条件之下培养成新植株,那么就称作人工营养繁殖。

有一种繁殖方式叫植物有性繁殖,其后代具备双亲的遗传特性,并且容易发生变异,然而营养繁殖却并非如此,比如说高度杂合的木本多年生植物,像平常所见到的果树,通过人工营养繁殖能够保持母本的优良遗传性状。营养繁殖实际上是借助母体细胞有丝分裂来产生子代新个体,这种情况下后代通常不会发生遗传重组,而且在遗传组成方面和亲本是一样的。

不同的植物类群,有着不一样的繁殖方式低等植物借由孢子(无性孢子)或者植物体的碎片以及裂片去生成新个体,有些苔藓植物的表面能产生一种特殊的——胞芽杯的器官,由这个胞芽杯长出绿色的胞芽,胞芽在成熟之后从植物体上脱落,碰到适当的条件便能够长成新的配子体 。

种子植物的茎段,属于多数植物繁殖的有效器官,像草莓属的匍匐茎,也就是一种细长且沿着地表成长的茎,它是从莲座状叶腋里长出来的,其每个节都能够长出新的植株,通过这种方式繁殖的还有蛇莓、狗芽根、白三叶草、筋骨草以及虎耳草等。许多草本多年生植物能够借助变态的茎来繁殖,比如鳞茎、球茎、块茎和根状茎,这些变态茎存有贮藏食物的功能,同样是营养繁殖的器官。鳞茎实际上是短且膨大的竖立苗端,肉质叶鳞将其生长点和花原基包围着。叶鳞腋间会产生小鳞茎,最终跟母鳞茎脱离从而形成新植株,这种繁殖方式在洋葱之中能见到,水仙也是如此,郁金香同样有,风信子、百合、大蒜还有贝母等都有,有的百合叶腋能够长出零余子,也就是小鳞茎,也被叫做珠芽,它脱离母体后能够长成一个新植株,唐菖蒲的茎以及藏红花和小苍兰贝的茎是球茎,唐菖蒲球茎上存在着4个芽原基,这些芽原基在适当条件下能够发育形成新球茎,之后老球茎开花后就会死亡。在每一个新的球茎的周围之处,又能够生长出一些大小并不相同的小球茎,当它们生长了1至2年之后,同样是可以达到开花的阶段的。块茎是肉质的地下茎经过缩短并且膨大之后的产物,把具有芽眼的马铃薯块茎切成小块进行栽培的时候,从芽眼那里能够长出苗来,再由苗的端部的下方生长出不定根。根状茎是在地下水平进行生长的主茎,具有节以及节间,叶、花轴以及不定根等能够从节上生长出来。就像鸢尾、美人蕉、竹子以及有毒杂草、阿拉伯高粱等都是拥有根状茎。许多重要的经济植物,比如香蕉、姜、蕨类以及某些禾本科植物同样是依靠根状茎来繁殖的。

营养繁殖时,根属于另一种重要器官。比如说,玫瑰、杨树、覆盆子以及悬钩子这类植物,其水平根系之上能够产生不定芽,也就是根出条,随后可以陆续发育出全新的植株。每一个带有新根的苗,都能够被移植成为单独的植株。块根是膨大肉质的变态地下根,要是将白薯可食用部分的块根放置在苗床上,它能够长出不定芽,从不定芽的茎部位置会长出不定根,种植之后,由不定根又能够膨大形成新的块根。

叶以及芽同样能够繁殖,像落地生根的肉质叶缘,其每一缺刻都能够产生“胚”,这种胚发育到一定程度时,小苗便能够落地生根,进而发育成独立的新植株。过山蕨以及鞭叶铁线蕨的叶轴顶端尖细,并且会延伸成鞭状,着地之后就能够生根,从而长出新的植株。浮萍以及凤眼蓝等水生植物,还能够由叶子茎部的侧芽长出新植株。龙舌兰在开花死亡之后,新植株能够由老叶的腋芽产生。

有名的例子包含伊乐藻,它是那种只存在一个性别的雌雄异株的种,还有水剑叶,以及黑藻等,另外还有浮萍科的某些种,它们于北欧完全是进行营养繁殖,在别的地方却是正常的有性繁殖。假胎生现象是一种繁殖体出现在花内部并且替代了花的营养繁殖方式,在虎耳草属、龙舌兰属、葱属、蓼属以及禾本科的早熟禾属和羊茅属等属内颇为有名。然而其中有些种在同一花序上同时拥有有性的和假胎生的花,比如拳参和薤白。

②无融合结籽

无融合结籽涵盖了通过无性方式去产生胚胎以及种子的任何一种类型,这种作物的特性是绕开了减数分裂以及受精,以至于最终所形成的胚胎的染色体数量还有基因型跟母株是完全相同的。大概存在以下几种方式:其一,不定胚生殖。而此一方式是胚胎直接经由作为二倍性孢子体母体组织的珠心或者珠被来产生,完全避开了配子体阶段。其中要数柑橘属最为出名;同时还发生于冬青叶山麻杆、甜味大戟、齿叶金莲木、蒲桃、桃叶野扇花、橙黄仙人掌,并且在玉簪内、葱属以及绶草属等植物范围里;其二,无孢子生殖和双倍孢子生殖。前者是,珠心或者内珠被营养细胞,经过多次体细胞分裂,进而直接产生胚囊;后者是,胚囊虽由大孢子母细胞产生,不过产生过程中,要么根本就没有减数分裂,要么减数分裂发生了极大变化,致使染色体不进行配对或者减数。从形态学观点来看,这两种无融合生殖方式,依然存在孢子体与配子体的世代交替,然而因绕过减数分裂,使得配子成为二倍性的;③假受精。借助授粉作用以及花粉管发生,让卵受到雄配子刺激后形成种子,可是雄核绝对不与卵融合,所以种子后代的基因型与母株相同。

无融合生殖依据其在个体发生方面的不同程度,又能够被划分成专性无融合以及兼性无融合这两大类型。前者所指的是,整个植株全然是进行无融合生殖的,(例如大蒜);后者所指的是,同一植株之上,既有无融合生殖的情况,又存在有性生殖的情况,(例如薤白和拳参)。鉴于兼性无融合的有性过程能够产生一系列全新的无性系,进而在新的、以及老的无性系之间构建起一种异常繁杂的关系:虽然存在稳定的性状差异,然而这种差异极为微小,以至于很难将其当作分种的依据。另外,由于无融合生殖常常跟种间杂交以及多倍化现象紧密关联,致使变异样式变得更加复杂,进而形成了被称作“无融合复合种”的,在分类学上极具难度的类群,像还阳参属,属早熟禾属,委陵菜属,悬钩子属,银胶菊属,蒲公英属以及山柳菊属等 。

4.经济利用

部分人类的多数食物以及营养源自被子植物,一方面并非直接经由农作物或者园艺作物,像谷类、豆类、薯类、瓜果以及蔬菜这类,另一方面是暗地里为牧场供给牲畜所需的饲料。被子植物还给予建筑、造纸、纺织与塑料制品、油料、纤维、食糖、香料、虫蜡、医药、树脂、鞣酸、麻醉剂、饮料等数量多得无法计算的原材料。另外,世界上大概有25亿人口借助木材和煤炭来获取能源。

被子植物因在种以及个体数量方面具备优势,所以在覆盖陆地的植物构成里发挥着主要作用,进而形成了作为自然环境景观的大部分植被,还提供了大多数陆生动物生存所需的生境。在生态学范畴内,被子植物对人类的重要意义在于营造防风林,以及栽种覆盖植物来防止水土流失,还有防止海水侵蚀陆地。然而,人类并非仅仅只是利用大自然所赋予的植物,并且还借助植物栽培这种方式来对他们的生活环境予以改善,而被子植物在这一方面提供了用于建筑庭园、公园、运动场地、街道绿化、住宅装饰等方面娱乐和消遣所需要的大部分材料。

被子植物对于发展人类的文化意识有着重要作用,在宗教以及礼仪方面占据重要地位,并且为全世界各族人民的文化给予了诸多象征。茎的形状与样式,叶的形状与样式,还有花的形状与样式,曾被广泛当作世界诸多地方艺术方面的原型,被广泛当作建筑方面的原型,被广泛当作图案设计方面的原型。

就估计而言,在农业方面,有用的种最少在6000个以上,在林业方面,有用的种最少在6000个以上,在果树栽培方面,有用的种最少在6000个以上,在蔬菜栽培方面,有用的种最少在6000个以上,在生药学上,有用的种最少在6000个以上。其中,有些种在世界贸易里是有用的,有些种严格来讲具有地方性的价值,比如说那些完全属于生产地方性的食物、药物以及其他和民间日常生活相关的种。另外,还有比这数量多一倍的种是纯粹的观赏园艺植物。

5.所属门

被子植物门()

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