雄蕊、雌蕊、開(kāi)花傳粉與受精

1、第第二二節(jié)節(jié) 雄蕊雄蕊的發(fā)育的發(fā)育與解剖結(jié)構(gòu)與解剖結(jié)構(gòu)內(nèi)容： 一、花絲的結(jié)構(gòu)與功能一、花絲的結(jié)構(gòu)與功能 二、花藥的結(jié)構(gòu)與功能二、花藥的結(jié)構(gòu)與功能 （一）花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu)（一）花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu) （二）花粉粒的發(fā)育、形態(tài)與結(jié)構(gòu)（二）花粉粒的發(fā)育、形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、花絲的結(jié)構(gòu)與功能一、花絲的結(jié)構(gòu)與功能 表皮表皮 基本組織基本組織 維管束維管束二、花藥的結(jié)構(gòu)與功能二、花藥的結(jié)構(gòu)與功能 （一）花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu)（一）花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu) 1、花藥的外形、花藥的外形 2、幼嫩花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu)、幼嫩花藥的發(fā)育與結(jié)構(gòu) 3、花藥的成熟與結(jié)構(gòu)、花藥的成熟與結(jié)構(gòu)花藥的外形花藥的外形花藥的外形花藥的外形epidermis th

2、inwalled containers vascular bundle clinandrium connective 囊壁囊壁藥室內(nèi)壁藥室內(nèi)壁纖維層纖維層纖維層纖維層唇細(xì)胞唇細(xì)胞花藥花藥原始原始體體(初生壁細(xì)胞初生壁細(xì)胞)花藥壁花藥壁 藥室內(nèi)壁藥室內(nèi)壁 1層細(xì)胞，發(fā)育后期內(nèi)層細(xì)胞，發(fā)育后期內(nèi)切向壁、徑向壁、橫切向壁、徑向壁、橫壁會(huì)出現(xiàn)纖維狀的細(xì)壁會(huì)出現(xiàn)纖維狀的細(xì)胞壁加厚胞壁加厚纖維層，纖維層，并形成裂口。并形成裂口。 中層中層 1-3層細(xì)胞組成，具提層細(xì)胞組成，具提供營(yíng)養(yǎng)的作用，后期供營(yíng)養(yǎng)的作用，后期消失消失絨氈層 tapetum 細(xì)胞特點(diǎn)：大，胞質(zhì)濃厚，細(xì)胞特點(diǎn)：大，胞質(zhì)濃厚，富含富含RNA

3、、蛋白質(zhì)、油脂、蛋白質(zhì)、油脂、類胡蘿卜素等類胡蘿卜素等 變化：早期單核，減數(shù)分變化：早期單核，減數(shù)分裂前后成為裂前后成為2或多核或多核 功能：花粉粒提供營(yíng)養(yǎng)；功能：花粉粒提供營(yíng)養(yǎng)；分泌胼胝質(zhì)酶；合成孢粉分泌胼胝質(zhì)酶；合成孢粉素和外壁蛋白；提供花粉素和外壁蛋白；提供花粉壁外脂類物質(zhì)壁外脂類物質(zhì)絨氈層 tapetumtapetum （二）花粉粒的發(fā)育、形態(tài)與結(jié)構(gòu)（二）花粉粒的發(fā)育、形態(tài)與結(jié)構(gòu)花粉母細(xì)胞花粉母細(xì)胞pollen mother cell 減減 數(shù)數(shù) 分分 裂裂 meiosis 四分體四分體 tetrad 造孢細(xì)胞造孢細(xì)胞 多次有絲分裂多次有絲分裂 花粉母細(xì)胞花粉母細(xì)胞 單核花粉單核花粉

4、減數(shù)分裂減數(shù)分裂 花粉母細(xì)胞花粉母細(xì)胞epidermis thinwalled containers vascular bundle clinandrium connective 百合的四分體棉花的四分體花粉粒的發(fā)育花粉粒的發(fā)育growth和形態(tài)結(jié)構(gòu)和形態(tài)結(jié)構(gòu)morphostructure 二細(xì)胞花粉二細(xì)胞花粉三細(xì)胞花粉三細(xì)胞花粉花粉囊中花粉母細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞pollen mother cell dyad tetrad microspore sporule 精細(xì)胞精細(xì)胞二細(xì)胞花粉 三細(xì)胞花粉兩種雄配子

5、體兩種雄配子體 male gametophyte 營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞nutritive cell 明顯不同與生殖細(xì)胞：明顯不同與生殖細(xì)胞： 細(xì)胞核結(jié)構(gòu)松散，細(xì)胞器較多細(xì)胞核結(jié)構(gòu)松散，細(xì)胞器較多 內(nèi)含大量的淀粉、脂肪、各種酶、維生素、內(nèi)含大量的淀粉、脂肪、各種酶、維生素、植物激素和無(wú)機(jī)鹽植物激素和無(wú)機(jī)鹽 為花粉管的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)為花粉管的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)生殖細(xì)胞sex cell 裸細(xì)胞 核大，染色質(zhì)凝集，具12個(gè)核仁 細(xì)胞質(zhì)少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、微管等細(xì)胞器，多無(wú)質(zhì)體 微管與細(xì)胞長(zhǎng)軸平行精細(xì)胞 androcyte 裸細(xì)胞裸細(xì)胞 紡錘形、球形、橢圓形、蠕蟲(chóng)形、帶狀紡錘形、球形、橢圓形、蠕

6、蟲(chóng)形、帶狀 細(xì)胞質(zhì)很少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)細(xì)胞質(zhì)很少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等細(xì)胞器質(zhì)網(wǎng)、核糖體等細(xì)胞器 精子精子(Svn)：大，與營(yíng)養(yǎng)核緊密聯(lián)結(jié)：大，與營(yíng)養(yǎng)核緊密聯(lián)結(jié) 精子精子(Sua)：小，不與營(yíng)養(yǎng)核聯(lián)結(jié)：小，不與營(yíng)養(yǎng)核聯(lián)結(jié)不同類型的花粉?；ǚ弁獗诘窦ysculture 花粉萌發(fā)孔、溝花粉萌發(fā)孔、溝 花粉粒的形狀、大小及萌發(fā)孔或萌發(fā)花粉粒的形狀、大小及萌發(fā)孔或萌發(fā)溝的數(shù)目、位置、形態(tài)，以及花粉壁溝的數(shù)目、位置、形態(tài)，以及花粉壁上的紋飾均有較明顯的上的紋飾均有較明顯的種屬特征種屬特征，是，是研究植物系統(tǒng)分類，演化、地理分布研究植物系統(tǒng)分類，演化、地理分布和古代氣候的重要依據(jù)。和

7、古代氣候的重要依據(jù)。進(jìn)行花粉研究的學(xué)科稱為進(jìn)行花粉研究的學(xué)科稱為孢粉學(xué)孢粉學(xué) palynology 花粉壁pollen wall 外壁：外壁：成分：孢粉素、蛋白質(zhì)、脂類、酶成分：孢粉素、蛋白質(zhì)、脂類、酶特點(diǎn)：厚，堅(jiān)硬，抗酸、堿腐蝕和生物特點(diǎn)：厚，堅(jiān)硬，抗酸、堿腐蝕和生物分解分解 內(nèi)壁：內(nèi)壁：成分：纖維素、果膠質(zhì)、水解酶成分：纖維素、果膠質(zhì)、水解酶花藥發(fā)生、花粉的發(fā)育及形成過(guò)程花藥花藥藥隔及維管束藥隔及維管束幼花粉囊幼花粉囊原表皮原表皮孢原細(xì)胞平周分裂初生壁細(xì)胞平周分裂藥室內(nèi)壁中層絨氈層纖維層(花藥開(kāi)裂)(最后消失)(提供養(yǎng)料,最后消失)花粉囊壁造孢細(xì)胞有絲分裂花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂四分體小孢子營(yíng)養(yǎng)

8、細(xì)胞生殖細(xì)胞有絲分裂精細(xì)胞精細(xì)胞表皮表皮 成熟成熟花粉花粉( (雄配子體雄配子體) )3細(xì)胞花粉細(xì)胞花粉 2細(xì)胞花粉細(xì)胞花粉營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞四、花粉敗育和雄性不育四、花粉敗育和雄性不育 由于種種因素的影響，散出的花粉沒(méi)有經(jīng)過(guò)由于種種因素的影響，散出的花粉沒(méi)有經(jīng)過(guò)正常的發(fā)育，不能起到生殖的作用，這一現(xiàn)正常的發(fā)育，不能起到生殖的作用，這一現(xiàn)象，稱為象，稱為花粉敗育花粉敗育（abortion). 引起花粉敗育的原因：引起花粉敗育的原因： 減數(shù)分裂不正常減數(shù)分裂不正常 絨氈層失去作用絨氈層失去作用雄性不育雄性不育(male sterility )：雄蕊的花藥或花粉不雄蕊的花藥或花粉不能正常地發(fā)育，成為畸形或完

9、全退化的現(xiàn)象。能正常地發(fā)育，成為畸形或完全退化的現(xiàn)象。原因：生理或遺傳造成。原因：生理或遺傳造成。三種類型：花藥退化、無(wú)花粉或花粉敗育。三種類型：花藥退化、無(wú)花粉或花粉敗育。第第三三節(jié)節(jié) 雌蕊雌蕊的發(fā)育的發(fā)育與解剖結(jié)構(gòu)與解剖結(jié)構(gòu) 一、柱頭的形態(tài)與結(jié)一、柱頭的形態(tài)與結(jié)構(gòu)構(gòu) 二、花柱的形態(tài)與結(jié)二、花柱的形態(tài)與結(jié)構(gòu)構(gòu) 三、子房的結(jié)構(gòu)三、子房的結(jié)構(gòu)一、柱頭的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、柱頭的形態(tài)與結(jié)構(gòu) 作用：作用：是承受花粉粒的地方，常開(kāi)展是承受花粉粒的地方，常開(kāi)展成不同的形狀。柱頭表面常為乳突狀成不同的形狀。柱頭表面常為乳突狀細(xì)胞或多細(xì)胞毛狀體。細(xì)胞或多細(xì)胞毛狀體。 類型：類型：干柱頭干柱頭 濕柱頭濕柱頭二、花柱

10、的形態(tài)與結(jié)構(gòu)二、花柱的形態(tài)與結(jié)構(gòu)長(zhǎng)短：長(zhǎng)短：玉米、小麥玉米、小麥類型：類型：開(kāi)放型開(kāi)放型花柱道細(xì)胞花柱道細(xì)胞 封閉型封閉型引導(dǎo)組織引導(dǎo)組織 簡(jiǎn)單型：中央為薄壁細(xì)胞簡(jiǎn)單型：中央為薄壁細(xì)胞三、子房的結(jié)構(gòu)三、子房的結(jié)構(gòu) 子房壁：子房壁：外表皮、薄壁細(xì)胞、內(nèi)表皮外表皮、薄壁細(xì)胞、內(nèi)表皮 子子房室：房室：子房室的數(shù)目與組成子房的心子房室的數(shù)目與組成子房的心 皮數(shù)目和連接方式有關(guān)。皮數(shù)目和連接方式有關(guān)。 胎座：胎座：不同植物具有不同類型的胎座。不同植物具有不同類型的胎座。 子房室：子房室：室數(shù)室數(shù) 胚珠：胚珠： 胚珠和胎座胚珠和胎座胎座胎座蘇鐵裸露的胚珠蘇鐵裸露的胚珠（一一） 胚珠的發(fā)育胚珠的發(fā)育胚珠胚珠

11、胎座胎座胚珠的構(gòu)成胚珠的構(gòu)成胎胎 座座micropyle outer integument inter integument nucellus funiculus megaspore chalazal ridge placenta 胚珠的發(fā)育過(guò)程胚珠的發(fā)育過(guò)程:外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化胚珠的類型胚珠的類型orthotropous ovule anatropous ovule Hemitropous ovule campylotropous ovule 百合子房橫切百合子房橫切: 示兩個(gè)胚珠原基上產(chǎn)示兩個(gè)胚珠原基上產(chǎn)生的珠心組織和大孢子生的珠心組織和大孢子(胚囊胚囊)母細(xì)胞母細(xì)胞

12、（二）、胚囊的發(fā)育和結(jié)構(gòu)(直生胚珠直生胚珠)直生胚珠直生胚珠: 珠孔端在上珠孔端在上, 合點(diǎn)端在下合點(diǎn)端在下1個(gè)個(gè)2個(gè)個(gè)4個(gè)個(gè)3nnintegument stamen pistil petal calyx receptacle antipodal cell polar nucleus oocyte synergid ovary wall （三）（三）成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能反足細(xì)胞反足細(xì)胞3:數(shù)目不定數(shù)目不定,通常通常3個(gè)個(gè), 向胚囊轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)向胚囊轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)中央細(xì)胞中央細(xì)胞1:可形成次生核可形成次生核,與一精子結(jié)合與一精子結(jié)合,發(fā)育成胚乳發(fā)育成胚乳助細(xì)胞助細(xì)胞2:為卵細(xì)胞提供營(yíng)為

13、卵細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)養(yǎng),受精前消失受精前消失.卵細(xì)胞卵細(xì)胞1:雌配子雌配子,受精后發(fā)受精后發(fā)育成胚育成胚.雌性生殖單位卵細(xì)胞卵細(xì)胞oocyte :液泡在液泡在珠孔端珠孔端,合點(diǎn)端細(xì)胞壁合點(diǎn)端細(xì)胞壁不連續(xù)不連續(xù),細(xì)胞器少細(xì)胞器少,代謝代謝弱弱.助細(xì)胞助細(xì)胞synergid :液泡液泡在合點(diǎn)端在合點(diǎn)端,細(xì)胞質(zhì)濃厚細(xì)胞質(zhì)濃厚,珠孔端壁內(nèi)突生長(zhǎng)形珠孔端壁內(nèi)突生長(zhǎng)形成絲狀器成絲狀器,為卵細(xì)胞提為卵細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)供營(yíng)養(yǎng).中央細(xì)胞中央細(xì)胞central cell :有有時(shí)形成次生核時(shí)形成次生核,與卵細(xì)與卵細(xì)胞和助細(xì)胞有密切聯(lián)胞和助細(xì)胞有密切聯(lián)系系絲狀器絲狀器filiform apparatus 胚囊的發(fā)育過(guò)程孢原細(xì)

14、胞周緣細(xì)胞造孢細(xì)胞形成珠心的一部分分裂長(zhǎng)大胚囊母細(xì)胞減數(shù)分裂四分體3個(gè)消失1個(gè)發(fā)育單核胚囊 3次有絲分裂7細(xì)胞或8核胚囊卵細(xì)胞1個(gè)助細(xì)胞2個(gè)中央細(xì)胞1個(gè)(含極核2個(gè)或次生核1個(gè))反足細(xì)胞3個(gè)或多個(gè)直接發(fā)育(水稻、小麥)雌配子體胚珠的結(jié)構(gòu)和組成 合點(diǎn)chalazal珠心nucellus胚囊megaspore內(nèi)珠被外珠被珠孔micropyle 珠柄funiculus第四節(jié)、 開(kāi)花、傳粉與受精 一、開(kāi)花一、開(kāi)花 二、傳粉二、傳粉 三、受精三、受精一、開(kāi)一、開(kāi) 花花 當(dāng)雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊達(dá)到成當(dāng)雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊達(dá)到成熟的時(shí)期，或者二者之一已經(jīng)成熟，這熟的時(shí)期，或者二者之一已經(jīng)成熟，這

15、時(shí)原來(lái)緊包的花被慢慢張開(kāi)，露出雌、時(shí)原來(lái)緊包的花被慢慢張開(kāi)，露出雌、雄蕊，等待傳粉，這一現(xiàn)象稱為雄蕊，等待傳粉，這一現(xiàn)象稱為開(kāi)花開(kāi)花。鳶尾花鳶尾花梔子花梔子花匆忘我匆忘我二、傳粉傳粉傳粉(pollination)： T花粉囊散出的成熟花粉花粉囊散出的成熟花粉,借助于一定的媒介借助于一定的媒介力量力量,被送到同一花或另一花的雌蕊柱頭上被送到同一花或另一花的雌蕊柱頭上的過(guò)程的過(guò)程, 稱為稱為傳粉傳粉。( (一一) ) 自花傳粉和異花傳粉及其生物學(xué)意義自花傳粉和異花傳粉及其生物學(xué)意義1.自花傳粉自花傳粉 self-pollinate : 條件條件：兩性花兩性花, ,雌雄蕊同時(shí)成熟雌雄蕊同時(shí)成熟; ;

16、 柱頭對(duì)接受自身的花粉無(wú)生理上的障礙。柱頭對(duì)接受自身的花粉無(wú)生理上的障礙。如如大豆、豌豆、大麥、小麥、芝麻等都是自花大豆、豌豆、大麥、小麥、芝麻等都是自花傳粉傳粉 概念概念：花粉從花粉囊中散出，落在同一朵花：花粉從花粉囊中散出，落在同一朵花的柱頭上的現(xiàn)象的柱頭上的現(xiàn)象 閉花受精閉花受精cleistogamy ：一種極端的自花受粉。：一種極端的自花受粉。異花蓳菜異花蓳菜為什么會(huì)閉花受精為什么會(huì)閉花受精 達(dá)爾文曾指出，閉花受精是自花傳粉植物的一種達(dá)爾文曾指出，閉花受精是自花傳粉植物的一種受精方式。他認(rèn)為閉花受精能使植物避免大量的受精方式。他認(rèn)為閉花受精能使植物避免大量的花粉被昆蟲(chóng)吃掉，或者能防止花

17、粉因受潮濕而失花粉被昆蟲(chóng)吃掉，或者能防止花粉因受潮濕而失去繁殖能力。去繁殖能力。 1980s1980s，美國(guó)植物學(xué)家敏特和勞德兩人，認(rèn)為植，美國(guó)植物學(xué)家敏特和勞德兩人，認(rèn)為植物有花不開(kāi)，進(jìn)行閉花受精，是植物所采取的巧物有花不開(kāi)，進(jìn)行閉花受精，是植物所采取的巧妙的節(jié)能妙的節(jié)能“策略策略”，并能過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了觀點(diǎn)。，并能過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了觀點(diǎn)。研究對(duì)象是生長(zhǎng)在美洲的研究對(duì)象是生長(zhǎng)在美洲的大花冠洛瑪草大花冠洛瑪草。既產(chǎn)生能開(kāi)的花。既產(chǎn)生能開(kāi)的花朵，進(jìn)行開(kāi)花受精，同時(shí)也產(chǎn)生不開(kāi)的花朵，而那些不開(kāi)朵，進(jìn)行開(kāi)花受精，同時(shí)也產(chǎn)生不開(kāi)的花朵，而那些不開(kāi)的花朵內(nèi)則進(jìn)行的是閉花受精的花朵內(nèi)則進(jìn)行的是閉花受精,。 開(kāi)放的花

18、開(kāi)放的花閉花閉花數(shù)量減少數(shù)量減少水分充足水分充足干干 旱旱干干 旱旱數(shù)量增多數(shù)量增多水分充足水分充足水分充足水分充足脫脫落落酸酸增增加加當(dāng)當(dāng)缺水分時(shí)，植物體內(nèi)脫落酸增加，使植物閉花受精。而水缺水分時(shí)，植物體內(nèi)脫落酸增加，使植物閉花受精。而水分充足時(shí)，植物體內(nèi)赤霉素增加，使植物開(kāi)花受精分充足時(shí)，植物體內(nèi)赤霉素增加，使植物開(kāi)花受精 赤霉素增加赤霉素增加2、異花傳粉、異花傳粉 cross - pollination 條件：條件：?jiǎn)涡曰▎涡曰?unisexual flower ; 兩性花兩性花 bisexual flower : 雌雄蕊不同時(shí)成熟雌雄蕊不同時(shí)成熟 自花受粉有生理障礙自花受粉有生理障礙

19、雌、雄異長(zhǎng)、異位，不能進(jìn)行雌、雄異長(zhǎng)、異位，不能進(jìn)行自花傳粉自花傳粉。概念概念：一朵花的花粉傳到同一植株或不同：一朵花的花粉傳到同一植株或不同植株的另一朵花的柱頭上。植株的另一朵花的柱頭上。 兩種傳粉方式的比較兩種傳粉方式的比較 自花傳粉自花傳粉self-pollinate的植物因?yàn)榇菩蹆煞竭z傳性非常的植物因?yàn)榇菩蹆煞竭z傳性非常相似，所以其后代必然會(huì)缺少適應(yīng)環(huán)境的能力，是相似，所以其后代必然會(huì)缺少適應(yīng)環(huán)境的能力，是一種原始的傳粉方式。但自花傳粉能避免花粉受到一種原始的傳粉方式。但自花傳粉能避免花粉受到一些傷害，比如昆蟲(chóng)的吞食。在條件不適于異花傳一些傷害，比如昆蟲(chóng)的吞食。在條件不適于異花傳粉時(shí)，

20、植物通過(guò)自花傳粉就可以完成生殖過(guò)程。這粉時(shí)，植物通過(guò)自花傳粉就可以完成生殖過(guò)程。這是進(jìn)化過(guò)程中形成的適應(yīng)現(xiàn)象。是進(jìn)化過(guò)程中形成的適應(yīng)現(xiàn)象。 異花傳粉異花傳粉cross - pollination.的因雌雄生殖細(xì)胞來(lái)源于不同的因雌雄生殖細(xì)胞來(lái)源于不同的個(gè)體，遺傳差異大，后代往往具有強(qiáng)大的生活力的個(gè)體，遺傳差異大，后代往往具有強(qiáng)大的生活力和廣泛的適應(yīng)性。因此，在進(jìn)化過(guò)程中逐漸被選擇和廣泛的適應(yīng)性。因此，在進(jìn)化過(guò)程中逐漸被選擇并得到發(fā)展，成為大多數(shù)被子植物的傳粉方式，但并得到發(fā)展，成為大多數(shù)被子植物的傳粉方式，但其傳粉效果應(yīng)受傳粉媒介的影響。其傳粉效果應(yīng)受傳粉媒介的影響。（二）（二） 風(fēng)媒花和蟲(chóng)媒花

21、風(fēng)媒花和蟲(chóng)媒花1 1、風(fēng)媒花、風(fēng)媒花 anemophilous flower ：以風(fēng)力傳送花粉的方式稱為風(fēng)媒。以風(fēng)力傳送花粉的方式稱為風(fēng)媒。大部分禾本科都是風(fēng)媒植物，另如楊樹(shù)、櫟樹(shù)、樺木及等。大部分禾本科都是風(fēng)媒植物，另如楊樹(shù)、櫟樹(shù)、樺木及等。特征：特征：l 植物體先葉開(kāi)花，多為穗狀花序或葇荑花序。植物體先葉開(kāi)花，多為穗狀花序或葇荑花序。l 花被不顯著，沒(méi)有鮮艷的顏色，也沒(méi)有香氣和花被不顯著，沒(méi)有鮮艷的顏色，也沒(méi)有香氣和蜜腺，蜜腺，l 雌蕊為增加接受花粉的機(jī)會(huì)，它的柱頭擴(kuò)展非雌蕊為增加接受花粉的機(jī)會(huì)，它的柱頭擴(kuò)展非常顯著突出。常顯著突出。l 雄蕊的花絲比較長(zhǎng)，花藥懸垂在花外，可隨風(fēng)雄蕊的花絲比

22、較長(zhǎng)，花藥懸垂在花外，可隨風(fēng)傳播。傳播。l 花粉干燥、輕小、量多，便于被風(fēng)吹送，更多花粉干燥、輕小、量多，便于被風(fēng)吹送，更多地保證了傳粉的機(jī)會(huì)。地保證了傳粉的機(jī)會(huì)。自然選擇設(shè)計(jì)了花來(lái)自然選擇設(shè)計(jì)了花來(lái)與其它的物種溝通，與其它的物種溝通，發(fā)展出了一系列令人發(fā)展出了一系列令人吃驚的精巧的東西吃驚的精巧的東西 視覺(jué)的、嗅覺(jué)的和觸視覺(jué)的、嗅覺(jué)的和觸覺(jué)的，覺(jué)的， 來(lái)捕捉某些昆來(lái)捕捉某些昆蟲(chóng)和鳥(niǎo)類，甚至是一蟲(chóng)和鳥(niǎo)類，甚至是一些哺乳動(dòng)物的注意力。些哺乳動(dòng)物的注意力。M. Pollan2 蟲(chóng)媒花蟲(chóng)媒花蟲(chóng)媒花entomophilous flower的特征的特征 多數(shù)有花蜜多數(shù)有花蜜, 有氣味有氣味; 花大花大,

23、具鮮艷的顏色具鮮艷的顏色,醒目醒目; 花粉粒較大花粉粒較大,表面有粘液表面有粘液和紋飾和紋飾,易粘著易粘著旱金蓮科旱金蓮科,蔓生草本蔓生草本,是圍繞著提高生殖效率是圍繞著提高生殖效率,避免自花授粉避免自花授粉,有著有著精確的時(shí)、空規(guī)律的，含有深刻生物學(xué)意義的花結(jié)構(gòu)精確的時(shí)、空規(guī)律的，含有深刻生物學(xué)意義的花結(jié)構(gòu)3 其它的傳粉方式其它的傳粉方式 水媒水媒 ：一些水生被子植物。如金魚(yú)藻、水，：一些水生被子植物。如金魚(yú)藻、水，苦草屬植物等?？嗖輰僦参锏?。 自然自然：新發(fā)現(xiàn)的自花授粉機(jī)制：新發(fā)現(xiàn)的自花授粉機(jī)制 花粉滑動(dòng)授粉花粉滑動(dòng)授粉( 2004) 中國(guó)科學(xué)院華南植物園年中國(guó)科學(xué)院華南植物園年輕的博士研

24、究生、廣東仲輕的博士研究生、廣東仲凱農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院凱農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授王副教授王英強(qiáng)英強(qiáng)及其導(dǎo)師及其導(dǎo)師張奠湘張奠湘、陳陳忠毅忠毅研究員研究員 .黃花大苞姜黃花大苞姜黃花大苞姜黃花大苞姜是不借助外是不借助外力自花傳粉的力自花傳粉的“先驅(qū)先驅(qū)”黃花大苞姜的傳粉過(guò)程黃花大苞姜的傳粉過(guò)程 黃花大苞姜黃花大苞姜是我國(guó)特有的姜是我國(guó)特有的姜科多年生宿根草本植物，主科多年生宿根草本植物，主要分布在華南的廣東廣西，要分布在華南的廣東廣西，生長(zhǎng)在高度潮濕的林內(nèi)石壁生長(zhǎng)在高度潮濕的林內(nèi)石壁或山溝瀑布邊石壁上，花果或山溝瀑布邊石壁上，花果期為期為5-8月，花期內(nèi)，通常每月，花期內(nèi)，通常每天每花序只開(kāi)一朵花，酷似天每

25、花序只開(kāi)一朵花，酷似蘭花的黃色花朵在自然狀態(tài)下開(kāi)放蘭花的黃色花朵在自然狀態(tài)下開(kāi)放2天，花在第二天，花在第二天下午天下午15:00以后開(kāi)始凋謝，花凋謝后約以后開(kāi)始凋謝，花凋謝后約20天蒴果天蒴果即成熟開(kāi)裂。即成熟開(kāi)裂。 大約早上大約早上6:00-6:30時(shí)，時(shí)，黃花大苞姜的花開(kāi)放，花黃花大苞姜的花開(kāi)放，花藥的花粉囊同時(shí)開(kāi)裂藥的花粉囊同時(shí)開(kāi)裂.剛剛開(kāi)裂時(shí)，開(kāi)裂時(shí)，油質(zhì)液漿狀油質(zhì)液漿狀的花的花粉從花粉囊溢出成球形，粉從花粉囊溢出成球形，然后很快鋪滿于花藥面，然后很快鋪滿于花藥面，慢慢流向柱頭，約在當(dāng)天慢慢流向柱頭，約在當(dāng)天下午下午15:00開(kāi)始到第二天開(kāi)始到第二天早上早上7:30間，花粉陸續(xù)流間，花

26、粉陸續(xù)流到柱頭的喇叭口，實(shí)現(xiàn)自到柱頭的喇叭口，實(shí)現(xiàn)自花傳粉?；▊鞣?。大根槽舌蘭刷新生殖方式大根槽舌蘭刷新生殖方式 大根槽舌蘭大根槽舌蘭 該植物自花傳粉行為最該植物自花傳粉行為最難以置信的一點(diǎn)是，雄難以置信的一點(diǎn)是，雄蕊竟以完全主動(dòng)，不借蕊竟以完全主動(dòng)，不借助重力、風(fēng)力的方式助重力、風(fēng)力的方式(甚甚至在兩次向上彎曲的過(guò)至在兩次向上彎曲的過(guò)程中還逆重力做功程中還逆重力做功)完成完成整個(gè)授粉行為，堪與動(dòng)整個(gè)授粉行為，堪與動(dòng)物之間的交配相比。物之間的交配相比。 植物在其系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中，產(chǎn)生許多變異，植物在其系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中，產(chǎn)生許多變異，以適應(yīng)不斷變化的周?chē)h(huán)境。以適應(yīng)不斷變化的周?chē)h(huán)境。 而植物的花，

27、同樣產(chǎn)生了許多奇特的變異，而植物的花，同樣產(chǎn)生了許多奇特的變異，從而保證了物種生存并促進(jìn)種屬的繁衍和從而保證了物種生存并促進(jìn)種屬的繁衍和發(fā)展。發(fā)展。 自花傳粉就是其中的一種。自花傳粉就是其中的一種。 BBC：植物私生活，：植物私生活，03 開(kāi)花開(kāi)花-視頻視頻-優(yōu)酷視頻優(yōu)酷視頻-BBC 植物私生活植物私生活 1995 紀(jì)錄片紀(jì)錄片(一一)花粉柱頭上的萌發(fā)花粉柱頭上的萌發(fā)濕潤(rùn)型柱頭濕潤(rùn)型柱頭: 表面的分泌物能表面的分泌物能粘住花粉粘住花粉,并為花粉提供營(yíng)養(yǎng)并為花粉提供營(yíng)養(yǎng);干燥型柱頭干燥型柱頭:花粉通過(guò)表面的花粉通過(guò)表面的蛋白質(zhì)薄膜和角質(zhì)層的裂隙蛋白質(zhì)薄膜和角質(zhì)層的裂隙獲得水份獲得水份.花粉吸水膨

28、脹花粉吸水膨脹, 伸出花粉管伸出花粉管.有多個(gè)萌發(fā)孔的花粉粒有多個(gè)萌發(fā)孔的花粉粒, 最終最終只有一個(gè)花粉管到達(dá)胚囊只有一個(gè)花粉管到達(dá)胚囊.三、受三、受 精精 fertilization 花粉與柱頭的相互識(shí)別花粉與柱頭的相互識(shí)別 只有兩親本在遺傳上較為接近只有兩親本在遺傳上較為接近,差異既不過(guò)差異既不過(guò)大大,也不過(guò)小也不過(guò)小,才能完成受精作用才能完成受精作用. 細(xì)胞生物學(xué)的研究表明細(xì)胞生物學(xué)的研究表明,花粉與柱頭間的識(shí)花粉與柱頭間的識(shí)別反應(yīng)決定于花粉壁上和壁內(nèi)的蛋白質(zhì)和別反應(yīng)決定于花粉壁上和壁內(nèi)的蛋白質(zhì)和柱頭表面蛋白質(zhì)膜之間的相互關(guān)系柱頭表面蛋白質(zhì)膜之間的相互關(guān)系. （二）花粉管pollen tube的生長(zhǎng) 中空花柱道中空花柱道: 通道細(xì)胞通道細(xì)胞 如百合如百合 閉合型花柱閉合型花柱: 引導(dǎo)組織引導(dǎo)組織 如白菜如白菜( (三三) )被子植物受精過(guò)程及其生物學(xué)意義被子植物受精過(guò)程及其生物學(xué)意義珠孔受精珠孔受精: 多數(shù)植物多數(shù)植物; 合點(diǎn)受精合點(diǎn)受精:如核桃如核桃; 中部受精中部受精: 少數(shù)植物少數(shù)植物花粉管向化性生長(zhǎng)花粉管向化性生長(zhǎng),而且雌蕊分泌的向化性物質(zhì)是而且雌蕊分泌的向化性物質(zhì)是熱穩(wěn)定性的熱穩(wěn)定性的,與鈣離子濃度有關(guān)與鈣離子濃度有關(guān); 助細(xì)胞退化助細(xì)胞退化,花粉花粉管進(jìn)入管進(jìn)入.雙受精雙受精doubl