本节主要介绍植物的繁殖器官——花,花的概念和花的组成。
植物的繁殖(propagation):植物在生长发育到一定阶段的时候,必然通过一定方式,由它本身产生新的个体来延续后代的方式。
植物的繁殖可分为3种类型:
营养繁殖(vegetative propagation):通过植物营养体的一部分从母体分离(有时不立即分离),进而直接形成一个独立生活的新个体的繁殖方法。
无性繁殖(asexual propagation):通过一类称为孢子的无性生殖细胞,从母体分离后,直接发育成为新个体的繁殖方式。
有性繁殖(sexual propagation):由两个被称为配子的有性生殖细胞(精子和卵细胞),经过彼此融合(传粉和受精)的过程,形成合子,再由合子发育为新个体的繁殖方式。是繁殖方式中的进步方式。
花的概念
花的组成
南川柳花序
花萼,由若干萼片(sepal)组成,包被在花的最外层。萼片多为绿色的叶状体,在结构上类似叶,有丰富的绿色薄壁细胞,但无栅栏、海绵组织的分化。有的植物花萼大且具色彩,呈花瓣状,有利于昆虫的传粉,如飞燕草。
③ 雄蕊群
雄蕊群,一朵花中雄蕊的总称,由多数或一定数目的雄蕊(stamen)所组成,位于花被的内方或上方,在花托上呈螺旋或轮状排列。一般直接生于花托上,也有基部着生于花被上的。
少数原始被子植物的雄蕊呈薄片状或扁平状,绝大多数被子植物的雄蕊由花丝和花药两部分组成。
花丝通常细长,也有扁平如带、完全消失(如栀子花)或转化为花瓣状(如美人蕉)的,顶端与花药相连。
栀子花
美人蕉
花药石产生花粉粒的地方,是雄蕊的主要部分,在结构上,由4个或2个花粉囊组成,分为两半,中间以药隔相连。花粉成熟后,花粉囊自行破裂,花粉由裂口处散出。
④ 雌蕊群
雌蕊群,一朵花中雌蕊的总称,位于花的中央或花托顶部。
每一雌蕊由柱头(stigma)、花柱(style)和子房(ovary)三部分组成。
构成雌蕊的基本单位称心皮(carpel),具有生殖作用的变态叶。
雄蕊群和雌蕊群
柱头,位于雌蕊的顶端,是接受花粉的部位,一般膨大或者扩展成各种形状。柱头的表皮细胞有延伸成乳头、短毛或长形分枝毛茸的。
湿柱头,当受粉时,有的柱头表面湿润,表皮细胞分泌水分、糖类、脂质、酚类、激素、酶等物质,可以粘住更多的花粉,并为花粉萌发提供必要的基质。如烟草、百合、苹果、豆类等。
十字花科的诸葛菜
十字花科的荠
花柱,柱头和子房间的连接部分,是花粉管进入子房的通道。
一般植物的花柱细长,但也有较短或不明显的。
多数植物的花柱中央为引导组织(transmitting tissue)所填充,如棉、烟草、番茄、荠菜等大多数双子叶植物的花柱。
也有花柱中央是空心的管道——花柱道(stylar canal),管道的周围是花柱的内表皮,如单子叶植物百合科的百合、贝母和双子叶植物的罂粟壳、马兜铃、豆科等、
子房,雌蕊基部的膨大部分,有柄或无柄,着生在花托上。
子房的中空部分为室(locule),有一室的子房如豌豆、牡丹、黄瓜;二室的子房如烟草;三室的子房如牵牛;五室的子房如凤仙花等。
着生在子房室内的卵形小体,称胚珠(ovule),是由心皮内侧若干部位的细胞经过快速分裂、生长后出现的突起所组成。子房内胚珠的数目视植物种类而异。每一胚珠由珠心(nucellus)、株被(integument)和珠柄(funiculus)所组成。
完全花, 一朵具备以上各部分结构的花。
不完全花,如果一朵花,有一部分或两部分缺少不全的花。
两性花,一朵花同时兼备雌蕊和雄蕊。
单性花,单具有一种花蕊而缺乏另一种花蕊的花朵。
雌花,只有雌蕊的花。
雄花,只有雄蕊的花。
雌雄同株,雌花和雄花生于同一植株上。
雌雄异株,雌花和雄花分别生于两植株上。
杂性同株,同一植株上,两性花和单性花都存在的,如槭、柿等。
花各部分的演化
花各部分在花托上的排列方式,因植物种类不同而异。
螺旋状排列,原始类型,花从最外面或最下层的苞片起,继而花被、雄蕊群到中间的雌蕊群,在花托周围呈现由下而上,或由外而内,按顺序螺旋排列。如双子叶植物的毛茛科、木兰科、睡莲科等植物。
花托往往凸起或呈圆柱状。
轮状排列,花各部分常由下而上,或由外而内,按顺序排列成一轮或数轮,每一轮的各个分体,常与相邻的内轮或外轮的各分体间隔排列,即萼片和花瓣相间隔,花瓣和雄蕊相间隔,心皮和雄蕊相间隔。
花托多为平顶或凹顶。
螺旋排列的夏蜡梅(萼片4~5片、花瓣6~7,雄蕊多数,雌蕊多数,螺旋状由外向内,由下向上排列,大小、形状上都有逐渐移变之势)
轮状排列的老鹳草(萼片5,组成一轮花萼;花瓣5,组成一轮花瓣;雄蕊5枚外轮,5枚内轮组成一个两轮雄蕊群,雌蕊由5枚心皮结合而成一轮)
③ 对称性的变化
花各部分在花托上的排列,常形成一定的对称面(书中只是略讲,双面对称和单面对称看得稀里糊涂,网上查阅资料,也没搞清楚)。
多面对称,辐射对称,原始性的,指花的各部分围绕中心轴对称排列,从任何方向看,花的形状都是相同的。这种对称通常出现在花被和雄蕊等部分,通常形成一个圆形或星形对称结构。
菊科植物串叶松香草
双面对称,原两侧对称,指花的各部分在某一个平面上可以被分成两个大致相同的部分,通常沿一个中轴线存在,使得花在某个方向上看起来是对称的,而在其他方向上则不对称。
鸢尾
左右对称的蝴蝶兰
不对称,进化的,花的各部分在花托上不规则分布,没有明显的对称性。
马蹄莲
④ 子房位置的变化
原始类型的花托是一个圆锥体或圆柱形,进化过程中,花托逐渐缩短,边缘扩展,直至成为凹顶形。花托形状的变化,改变了花部在花托上的排列地位,特别是子房的位置。
子房上位,子房位于花的其他部分(如花被、雄蕊等)上方,不与花托愈合。
子房半下位,子房的一部分与花托愈合,上部与花托分离。花被和雄蕊着生在子房的周围,形成一种杯状的花托,利于传粉和果实发育。
子房下位,子房着生于杯状花托中,并完全与花托愈合,花被、雄蕊等生于子房上方的花筒边缘上。