植物生物学 高等植物多样性

1、陈学林 生命科学学院植物生物学Plant Biology高等植物多样性 苔 藓苔藓植物(Bryophyta) 小型非维管高等植物 有类似茎、叶的分化 生殖器官为多细胞结构，具不育壁层 受精卵发育为胚 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 大多生活在阴湿陆地上苔藓植物的主要特征 配子体小型、绿色、单倍体叶状体：有背腹之分，有或无组织分化，具单细胞假根茎叶体：有类似茎、叶的分化，单或多细胞假根孢子体 不能独立生活，寄生在配子体上 孢蒴：生蒴柄顶端，结构复杂，产生孢子 蒴柄： 基足：伸入配子体组织内，吸收养料苔藓配子体及孢子体 苔藓孢子体 苔藓孢子体孢蒴苔藓孢子体孢蒴蒴帽

2、生殖器官 多细胞结构，具多个不育细胞构成的保护壁层 精子器：棒状或球形；精子长形弯曲，具2条鞭毛 颈卵器：瓶状，由细长颈部和膨大腹部组成钱苔颈卵器钱苔精子器藓类精子器藓类颈卵器有性生殖和胚的形成 卵式生殖：受精时精子需在有水的条件下游至颈卵器，从颈沟进入，与腹部卵融合 受精卵首先发育成胚孢子体生活史 孢子减数分裂，配子体发达的异形世代交替 孢子萌发产生绿色的丝状体原丝体配子体分布与生境 23000种左右，遍布世界各地 多陆生，极少水生 多生阴湿环境，树干、树叶，有些生裸露岩面 南极大陆非常繁茂 对SO2敏感，可作大气污染的监测植物苔藓植物三纲的主要特征比较 项 目 苔 纲 角 苔 纲 藓 纲

3、配 子 体 形态 假根 中肋叶绿体数 蛋白核叶状体或茎叶体,叶2或3列,有背腹之分,两侧对称叶状体茎叶体，叶多螺旋排列，辐射对称单细胞 单细胞 多细胞,单列,具分枝 多数 少,1至数个 多数无 无 绝大多数叶具中肋无 有 无不发达,1原丝体生1配子体 同苔纲 发达,1原丝体生多配子体 原 丝 体 孢 子 体 组成 蒴柄孢蒴裂式孢蒴中轴 蒴盖 蒴齿 环带 弹丝孢蒴、蒴柄、基足 孢蒴、基足 孢蒴、蒴柄、基足在孢蒴成熟之后伸长 无 在孢蒴成熟之前伸长多为纵裂 自上而下二瓣裂 多为盖裂无 具纤细中轴 多具中轴无 无 有无 无 有无 无 有有 具假弹丝 无苔纲(Hepaticopsida,Hepatic

4、ae)的代表种类 地钱(Marchantia polymorpha L.) 地钱(Marchantia polymorpha L.)群体 地钱(Marchantia polymorpha L.)群体 地钱配子体的背腹面 地钱配子体剖面观 具生殖托的地钱雌雄配子体 地钱雄生殖托雌纵剖面 地钱精子器地钱雌生殖托纵剖面 地钱颈卵器地钱成熟孢子体孢蒴切面局部地钱胞芽毛地钱的成熟孢子体 蛇苔雄配子体 光萼苔的配子体角苔纲(Anthocerotopsida,Anthocerotae)的代表种类 角苔(Anthoceros punctatum)藓纲(Bryopsida,Musci)的代表种类 葫芦藓(Fun

5、aria hygrometrica Hdew.) 葫芦藓雌雄枝 葫芦藓雄枝顶端压片葫芦藓雌枝顶端压片 葫芦藓成熟孢子体孢蒴 葫芦藓孢蒴蒴齿葫芦藓孢子萌发形成的 原丝体、芽体及假根藓纲其它代表 镰叶泥炭藓 大 金 发 藓 波叶提灯藓 珠 藓 大叶藓 万 年 藓 悬藓苔藓植物的起源 起源于绿藻：依据苔藓植物的叶绿体和绿藻的载色体相似，具有相同的叶绿素和叶黄素；角苔具有蛋白核，储藏物为淀粉；孢子萌发经原丝体阶段，代表植物的原丝体类似丝藻；生殖时产生双鞭毛精子，精卵结合产生合子。 起源于裸蕨：依据裸蕨中角蕨属(Hornen)和莱尼蕨属(Rhynia)无真正的叶与根，只有茎生假根；角苔属具有类似输导组织的厚壁细胞，蕨类植物也有输导组织退化的现象；主张配子体占优势的苔藓植物是由孢子体占优势的蕨类植物演变而来的，是孢子体逐渐退化，配子体进一步复杂化的结果。证据是裸蕨出现于志留纪，苔藓植物发现于中泥盆纪，从地质年代上看，苔藓植物比蕨类植物晚出现数千万年。它是植物演化中的一个盲枝。经济意义 自然界中苔藓植物是植物界的拓荒者之一 具有很大的吸水和适湿特性，对防止水土流失和对植物群落的初生演替具很重要的意义 对环境变化的敏感性较强，常作为环境监测的指示植物 近年在日本的寺庙