花藥的發(fā)育和花粉粒的形成

花藥的發(fā)育和花粉粒的形成第一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五一、花藥(小孢子囊)的發(fā)育二、單核花粉(小孢子)的形成三、花粉(雄配子體)的發(fā)育和形態(tài)結(jié)構(gòu)四、花粉敗育和雄性不育第二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花藥的外形第三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花藥的外形第四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五一、花藥的發(fā)育epidermis

thinwalledcontainers

vascularbundle

clinandriumconnective

囊壁第五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五藥室內(nèi)壁纖維層纖維層唇細胞花藥原始體(初生壁細胞)花藥壁第六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五絨氈層tapetum

細胞特點：大，胞質(zhì)濃厚，富含RNA、蛋白質(zhì)、油脂、類胡蘿卜素等變化：早期單核，減數(shù)分裂前后成為2或多核功能：花粉粒提供營養(yǎng)；分泌胼胝質(zhì)酶；合成孢粉素和外壁蛋白；提供花粉壁外脂類物質(zhì)絨氈層tapetum

第七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五造孢細胞

多次有絲分裂

花粉母細胞

單核花粉

減數(shù)分裂

花粉母細胞epidermis

thinwalledcontainers

vascularbundle

clinandriumconnective

第八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五二、小孢子(單核花粉microspore

)的形成花粉母細胞pollenmothercell

減數(shù)分裂meiosis

四分體tetrad第九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五百合的四分體棉花的四分體第十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五三、花粉粒的發(fā)育growth和形態(tài)結(jié)構(gòu)morphostructure二細胞花粉三細胞花粉第十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五FROM第十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花粉囊中花粉母細胞的發(fā)育過程有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂生殖細胞pollenmothercell

dyad

tetrad

microspore

sporule

精細胞第十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五二細胞花粉三細胞花粉兩種雄配子體malegametophyte

第十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五營養(yǎng)細胞nutritivecell

明顯不同與生殖細胞：細胞核結(jié)構(gòu)松散，細胞器較多內(nèi)含大量的淀粉、脂肪、各種酶、維生素、植物激素和無機鹽

為花粉管的生長提供營養(yǎng)第十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五生殖細胞sexcell

裸細胞核大，染色質(zhì)凝集，具1~2個核仁細胞質(zhì)少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、微管等細胞器，多無質(zhì)體微管與細胞長軸平行第十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五精細胞androcyte裸細胞紡錘形、球形、橢圓形、蠕蟲形、帶狀細胞質(zhì)很少，含線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體等細胞器精子Ⅰ(Svn)：大，與營養(yǎng)核緊密聯(lián)結(jié)精子Ⅱ(Sua)：小，不與營養(yǎng)核聯(lián)結(jié)第十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五不同類型的花粉粒第十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花粉外壁雕紋sculture

第十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花粉萌發(fā)孔、溝

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)，以及花粉壁上的紋飾均有較明顯的種屬特征，是研究植物系統(tǒng)分類，演化、地理分布和古代氣候的重要依據(jù)。進行花粉研究的學科稱為孢粉學palynology

第二十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花粉壁pollenwall

外壁：成分：孢粉素、蛋白質(zhì)、脂類、酶特點：厚，堅硬，抗酸、堿腐蝕和生物分解內(nèi)壁：成分：纖維素、果膠質(zhì)、水解酶第二十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花藥發(fā)生、花粉的發(fā)育及形成過程花藥藥隔及維管束幼花粉囊原表皮孢原細胞平周分裂初生壁細胞平周分裂藥室內(nèi)壁中層絨氈層纖維層(花藥開裂)(最后消失)(提供養(yǎng)料,最后消失)花粉囊壁造孢細胞有絲分裂花粉母細胞減數(shù)分裂四分體小孢子營養(yǎng)細胞生殖細胞有絲分裂精細胞精細胞表皮

成熟花粉(雄配子體)3細胞花粉2細胞花粉營養(yǎng)細胞第二十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五四、花粉敗育和雄性不育由于種種因素的影響，散出的花粉沒有經(jīng)過正常的發(fā)育，不能起到生殖的作用，這一現(xiàn)象，稱為花粉敗育（abortion).引起花粉敗育的原因：減數(shù)分裂不正常絨氈層失去作用雄性不育(malesterility

)：雄蕊的花藥或花粉不能正常地發(fā)育，成為畸形或完全退化的現(xiàn)象。原因：生理或遺傳造成。三種類型：花藥退化、無花粉或花粉敗育。第二十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第四節(jié)胚珠的發(fā)育和胚囊的形成第二十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠ovule——種子的前身子房胚珠ovule

第二十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五子房胚珠胚珠ovule——種子的前身豆角豆子第二十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠和胎座胎座蘇鐵裸露的胚珠第二十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠胎座第二十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠的構(gòu)成胎座micropyle

outerintegument

interintegument

nucellusfuniculus

megaspore

chalazalridge

placenta

第二十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五一胚珠的發(fā)育第三十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠的發(fā)育過程:外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化第三十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠的類型orthotropousovule

anatropousovule

Hemitropousovule

campylotropousovule

第三十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五百合子房橫切:示兩個胚珠原基上產(chǎn)生的珠心組織和大孢子(胚囊)母細胞第三十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五（二）、胚囊的發(fā)育和結(jié)構(gòu)(直生胚珠)直生胚珠:珠孔端在上,合點端在下1個2個4個3nn第三十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五integumentstamen

pistilpetalcalyxreceptacleantipodalcell

polarnucleus

oocytesynergidovarywall

第三十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第三十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五成熟胚囊的結(jié)構(gòu)與功能反足細胞3:數(shù)目不定,通常3個,向胚囊轉(zhuǎn)運物質(zhì)中央細胞1:可形成次生核,與一精子結(jié)合,發(fā)育成胚乳助細胞2:為卵細胞提供營養(yǎng),受精前消失.卵細胞1:雌配子,受精后發(fā)育成胚.第三十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五雌性生殖單位卵細胞oocyte

:液泡在珠孔端,合點端細胞壁不連續(xù),細胞器少,代謝弱.助細胞synergid:液泡在合點端,細胞質(zhì)濃厚,珠孔端壁內(nèi)突生長形成絲狀器,為卵細胞提供營養(yǎng).中央細胞centralcell

:有時形成次生核,與卵細胞和助細胞有密切聯(lián)系絲狀器filiformapparatus

第三十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚囊的發(fā)育過程孢原細胞周緣細胞造孢細胞形成珠心的一部分分裂長大胚囊母細胞減數(shù)分裂四分體3個消失1個發(fā)育單核胚囊

3次有絲分裂7細胞或8核胚囊卵細胞1個助細胞2個中央細胞1個(含極核2個或次生核1個)反足細胞3個或多個直接發(fā)育(水稻、小麥)雌配子體第三十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五胚珠的結(jié)構(gòu)和組成

合點chalazal珠心nucellus胚囊megaspore內(nèi)珠被外珠被珠孔micropyle

珠柄funiculus第四十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第五節(jié)、開花、傳粉與受精第四十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五一、開花

當雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊達到成熟的時期，或者二者之一已經(jīng)成熟，這時原來緊包的花被慢慢張開，露出雌、雄蕊，等待傳粉，這一現(xiàn)象稱為開花。鳶尾花梔子花匆忘我第四十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五二、傳粉第四十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第四十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五傳粉(pollination)：

Thetransferofpollenfrommicrosporangiatothestigmainangiospermsortodirectlytotheovuleingymnosperms.

花粉囊散出的成熟花粉,借助于一定的媒介力量,被送到同一花或另一花的雌蕊柱頭上的過程,稱為傳粉。第四十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五(一)自花傳粉和異花傳粉及其生物學意義1.自花傳粉self-pollinate

:

條件：兩性花,雌雄蕊同時成熟;

柱頭對接受自身的花粉無生理上的障礙。如大豆、豌豆、大麥、小麥、芝麻等都是自花傳粉

概念：花粉從花粉囊中散出，落在同一朵花的柱頭上的現(xiàn)象第四十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五閉花受精cleistogamy

：一種極端的自花受粉。異花蓳菜第四十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五為什么會閉花受精達爾文曾指出，閉花受精是自花傳粉植物的一種受精方式。他認為閉花受精能使植物避免大量的花粉被昆蟲吃掉，或者能防止花粉因受潮濕而失去繁殖能力。

1980s，美國植物學家敏特和勞德兩人，認為植物有花不開，進行閉花受精，是植物所采取的巧妙的節(jié)能“策略”，并能過實驗證明了觀點。研究對象是生長在美洲的大花冠洛瑪草。既產(chǎn)生能開的花朵，進行開花受精，同時也產(chǎn)生不開的花朵，而那些不開的花朵內(nèi)則進行的是閉花受精,。

第四十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五開放的花閉花數(shù)量減少水分充足干旱干旱數(shù)量增多水分充足水分充足脫落酸增加那缺水水分時，植物體內(nèi)脫落酸增加，使植物閉花受精。而水分充足時，植物體內(nèi)赤霉素增加，使植物開花受精赤霉素增加第四十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五2、異花傳粉cross-pollination

條件：單性花unisexualflower

;

兩性花bisexualflower

:

①雌雄蕊不同時成熟②自花受粉有生理障礙③雌、雄異長、異位，不能進行自花傳粉。概念：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。第五十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第五十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五柱頭顯出。避免自花傳粉的機制第五十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五兩種傳粉方式的比較自花傳粉self-pollinate的植物因為雌雄兩方遺傳性非常相似，所以其后代必然會缺少適應環(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些傷害，比如昆蟲的吞食。在條件不適于異花傳粉時，植物通過自花傳粉就可以完成生殖過程。這是進化過程中形成的適應現(xiàn)象。

異花傳粉cross-pollination.的因雌雄生殖細胞來源于不同的個體，遺傳差異大，后代往往具有強大的生活力和廣泛的適應性。因此，在進化過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，但其傳粉效果應受傳粉媒介的影響。第五十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五（二）風媒花和蟲媒花1、風媒花anemophilousflower

：以風力傳送花粉的方式稱為風媒。大部分禾本科都是風媒植物，另如楊樹、櫟樹、樺木及等。第五十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第五十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五特征：植物體先葉開花，多為穗狀花序或葇荑花序?；ū徊伙@著，沒有鮮艷的顏色，也沒有香氣和蜜腺，雌蕊為增加接受花粉的機會，它的柱頭擴展非常顯著突出。雄蕊的花絲比較長，花藥懸垂在花外，可隨風傳播。花粉干燥、輕小、量多，便于被風吹送，更多地保證了傳粉的機會。

第五十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五自然選擇設計了花來與其它的物種溝通，發(fā)展出了一系列令人吃驚的精巧的東西視覺的、嗅覺的和觸覺的，來捕捉某些昆蟲和鳥類，甚至是一些哺乳動物的注意力。

M.Pollan第五十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五2蟲媒花第五十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五第五十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五蟲媒花entomophilousflower的特征多數(shù)有花蜜,有氣味;花大,具鮮艷的顏色,醒目;花粉粒較大,表面有粘液和紋飾,易粘著第六十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五旱金蓮科,蔓生草本,是圍繞著提高生殖效率,避免自花授粉,有著精確的時、空規(guī)律的，含有深刻生物學意義的花結(jié)構(gòu)第六十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五3其它的傳粉方式水媒：一些水生被子植物。如金魚藻、水，苦草屬植物等。第六十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五《自然》：新發(fā)現(xiàn)的自花授粉機制

——花粉滑動授粉(

2004)中國科學院華南植物園年輕的博士研究生、廣東仲凱農(nóng)業(yè)技術學院副教授王英強及其導師張奠湘、陳忠毅研究員.黃花大苞姜黃花大苞姜是不借助外力自花傳粉的“先驅(qū)”第六十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五黃花大苞姜的傳粉過程黃花大苞姜是我國特有的姜科多年生宿根草本植物，主要分布在華南的廣東廣西，生長在高度潮濕的林內(nèi)石壁或山溝瀑布邊石壁上，花果期為5-8月，花期內(nèi)，通常每天每花序只開一朵花，酷似蘭花的黃色花朵在自然狀態(tài)下開放2天，花在第二天下午15:00以后開始凋謝，花凋謝后約20天蒴果即成熟開裂。

第六十四頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五大約早上6:00-6:30時，黃花大苞姜的花開放，花藥的花粉囊同時開裂.剛開裂時，油質(zhì)液漿狀的花粉從花粉囊溢出成球形，然后很快鋪滿于花藥面，慢慢流向柱頭，約在當天下午15:00開始到第二天早上7:30間，花粉陸續(xù)流到柱頭的喇叭口，實現(xiàn)自花傳粉。

第六十五頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五大根槽舌蘭刷新生殖方式大根槽舌蘭第六十六頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五該植物自花傳粉行為最難以置信的一點是，雄蕊竟以完全主動，不借助重力、風力的方式(甚至在兩次向上彎曲的過程中還逆重力做功)完成整個授粉行為，堪與動物之間的交配相比。第六十七頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五植物在其系統(tǒng)發(fā)育過程中，產(chǎn)生許多變異，以適應不斷變化的周圍環(huán)境。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種屬的繁衍和發(fā)展。自花傳粉就是其中的一種。

BBC：植物私生活，03開花-視頻-優(yōu)酷視頻-BBC植物私生活1995紀錄片第六十八頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五(一)花粉柱頭上的萌發(fā)濕潤型柱頭:表面的分泌物能粘住花粉,并為花粉提供營養(yǎng);干燥型柱頭:花粉通過表面的蛋白質(zhì)薄膜和角質(zhì)層的裂隙獲得水份.花粉吸水膨脹,伸出花粉管.有多個萌發(fā)孔的花粉粒,最終只有一個花粉管到達胚囊.三、受精fertilization

第六十九頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五花粉與柱頭的相互識別只有兩親本在遺傳上較為接近,差異既不過大,也不過小,才能完成受精作用.細胞生物學的研究表明,花粉與柱頭間的識別反應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)膜之間的相互關系.第七十頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五

（二）花粉管pollentube的生長第七十一頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五中空花柱道:通道細胞如百合閉合型花柱:引導組織如白菜第七十二頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期五(三)被子植物受精過程及其生物學意義珠孔受精:

多數(shù)植物;合點受精:如核桃;中部受精:

少數(shù)植物花粉管向化性生長,而且雌蕊分泌的向化性物質(zhì)是熱穩(wěn)定性的,與鈣離子濃度有關;助細胞退化,花粉管進入.第七十三頁，共七十八頁，編輯于2023年，星期