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植物学(系统分类部分)
分类等级
种的概念:显明特征,地理分布,生殖隔离
分类等级的命名:"双名法","三名法"
种的命名:属名+种加词,属名为名词,或名词化的形容词,种加词为形容词,或作为形容词用的名词.此为"双名法"
亚种,变种,变型的命名:属名+种加词+亚种,变种或变型的分类单位名(subs., var.,form.)+上述分类单位的加词,这些加词也是形容词或作为形容词的名词.此为"三名法"
属以上的分类单位的名称:全部为名词或作为名词用的形容词,属的名称为单数,属以上的名称为复数.
分类单位的名称可以是任意来源的词,亦可以是人名,地名,不过在人名作为种加词时可以用名词的所有格,亦可以转化成形容词;作为属名时,不管男性或女性,规定一概作为阴性单数主格看待.
分类的依据:形态学为主,也可以用其它手段.种组成属,属组成科,科组成目,目组成纲,纲组成门,最大的分类单位是界.每个分类单位可以再加入亚级分类单位,如种有亚种,属也可以有亚属,科有亚科,目有亚目,纲有亚纲,门有亚门等.此外还在亚科之下设族的.各个分类等级的后缀:种加词有各种形式,但其性,数,格应与属名保持一致.保名作为作种加词时可以以是复数,这时与单数的属名是不一致的.
生活史:生物从个体开始到产生新的个体的整个过程.一般的有有性生殖.
生殖reproduction
繁殖propaganda
无性繁殖
有性繁殖
核相,核相交替:某种个体一套的染色体称为核相;有性生殖两个配子结合那时的核相是双相的,结合成合子之前,核相是单相的.从核的单相——双相——单相,这就叫做核相交替.显然从单相到双相,再到单相,具有质的变化.
孢子体
孢子
配子体
配子
合子
同配生殖
异配生殖
卵式生殖
胚
世代交替:具有有性生殖,要有减数分裂R!要有孢子体(无性世代)2n,和配子体(有性世代(有性世代)n.世代交替的定义存在着争论.由于世代交替是从苔藓植物中最先发现的生活史中最先发现的,英美学者认为只有多细胞的植物体才能称为孢子体或配子体.没有多细胞的孢子体不具有世代交替,我国的教科书一般亦从这种概念.但德国的学者Strasburger(著名藻类学家)认为只要植物具有单(n)的配子体和双相的孢子体(2n),不论是单细胞还是多细胞的植物体,都可以称之为有世代交替.
同型世代
异型世代
个体发育与系统发育
个体发育ontogeny:是指某一植物个体从某个阶段(孢子,合子,种子)或其组成的器官,组织从开始到成熟的过程.从个体发育人们认识了世代交替.
系统发育phylogeny:是指植物类群起源和演化的历史,可以指一个类群,如科属种,也可指整个植物界在地球上的起源和演化.系统发育有两个过程:起源和发展.
第一章 藻类植物 Algae(alga)
藻类植物概述
藻类植物的特征
具有光合作用色素
生殖器官多为单细胞,无保护层保护
无根,茎,叶的分化
无胚的形成
藻类植物的分类
根据光合色素的种类
贮藏养分的种类
细胞壁的成分
鞭毛有无及着生的位置和类型
有性生殖的方式
同配生殖:
异配生殖:
卵式生殖
生活史
根据上述特征,把藻类分成9门:蓝藻门,裸藻,甲藻,金藻,黄藻,硅藻,绿藻,红藻门,褐藻
植物体具叶绿素,
仅有叶绿素a(叶绿素c在某些黄藻门的种中存在)
原核生物——蓝藻Cyanophyta
2.真核生物
3.具有水溶性的蓝色素和红色素——红藻门Rhodophyta
3.具有质体色素叶黄素(叶绿素c存在于某些种)——黄藻门Xanthophyta
1.具有叶绿素a和c
4.具有纤维素细胞壁的大型海藻——褐藻门Phaeophyta
4.具有纤维素细胞壁的小型,多为单细胞的藻类,前端具有2条不等鞭毛——
金藻门Chrysophyta
4.具有硅质的细胞壁的小型,多为单细胞的藻类——硅藻门Bacillariphyta
4.缺乏细胞壁或有纤维素板的细胞壁;具侧生的2条不等鞭毛——甲藻门Pyrrohophyta
1.具叶绿素a和b
5.缺乏细胞壁的单细胞藻类——裸藻门Euglenophyta
5.有细胞壁,有复杂分化的藻类——绿藻门Chlorophyta
二,蓝藻门Cyanophyta
(一)一般特征:
藻体形态:单细胞,群体,丝状体
细胞壁:果胶质,粘多糖,具有胶质鞘.胶质鞘可能是均匀的,也可能具有纹理.由于蓝藻具有胶质鞘,亦称为粘鞘.
原生质体:
周质——色素质:叶绿素a,藻胆体,叶黄素;气泡
中心质——中央体:原始细胞核
贮藏物质:蓝藻颗粒体,蓝藻淀粉
繁殖:没有有性生殖,也不具有鞭毛能自由运动的细胞.主要的生殖方式为细胞分裂,繁殖后代.此外还形成孢子,断裂.前者为无性生殖,后者为无性繁殖.
营养繁殖
单细胞体:直接分裂
多细胞体:细胞反复分裂,然后破裂;在丝状体中藻体断裂,由断片发展为丝状体.断裂产生异形胞和营养细胞相邻处.丝状体有规律地分出藻丝分段,叫同颗体,或叫藻殖段,连锁体hormogonia是蓝藻的重要的繁殖方法.有的不由异形孢产生同颗体,而由分离盘隔离.有的在藻丝顶端的藻殖段,称繁殖孢子.藻殖段(连锁体,同颗体)
孢子繁殖:孢子的发育,开始于细胞体积的增大,以及细胞内食物的贮藏,细胞壁加厚并分化为外孢壁层和内孢壁层,叫厚厚壁(垣)孢子akinete,厚壁孢子型的休眠孢子,是藻类越过不适宜环境的一种适应.厚壁孢子能长久地保持其生活力.
内生孢子endospore:细胞的原生质体分裂而形成许多小型孢子,称为内生孢
子.内生孢子壁并不和母细胞的壁愈合.多数情况下,整个 细胞的原生质体发
生反复的分裂,形成一团块的内生孢子,充塞在老的母细胞壁内,这个老壁称
为孢子囊壁.
外生孢子exspore:细胞 原生质体远轴端,发生一连串的分裂作用所形成的.
外生孢子是内生孢子的一种特殊类型.
异形胞heterocytis——大形,透明,无某些同化色素,有繁殖作用,有固氮作用.
蓝藻是在所有藻类中唯一的原核植物.它具有光合作用的色素,它具有叶绿素a,胡萝卜素,藻蓝素,光合作用片层,类囊体.贮藏物质为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体.整个生长期没有游动时期,没有有性生殖.
(二)几个问题
气泡gas vacuoles 又称假液泡pseudovacuoles位于色素质的部分.低倍镜下,假液泡似乎是黑色物质,比其他内含物大,并且经常以大量的数目出现,以致细胞中所有其它含有物都被遮蔽了.当在高倍镜观察时,假液泡是红色的.它是带有粘性物质的空腔.英人认为在1500多种蓝藻中,有丰富气泡的蓝藻有50多种,都是浮游藻,如微囊藻Mycrocystis具丰富而显著的气泡,在池塘,水库,其他含有丰富营养质和磷酸盐的水体,浮游性蓝藻就会大量繁殖,溶解在水里氧气就会减少,影响了蓝藻的生理功能,因而使蓝藻产生大量的气泡而浮到水面,此时水面呈碧绿的颜色,是为"水花".
据认为气泡是一种细胞器,在电镜下看到的蓝藻气泡,是棒形的.在一个蓝藻细胞内,可有几千个气泡,里面充满N2和 ,具有调节细胞浮沉的功用.蓝藻产生气泡时,会放出一种毒质,这种毒质会伤害人和动物的神经,有的可达强烈的程度;同时使水发出腥臭味;甚至在机器用水里,大量产生的微囊藻可堵塞机器.蓝藻可以用硫酸铜杀死,但硫 酸铜对植物体有害.有人通过使蓝藻气泡破裂来消除它.
固氮蓝藻:不是所有的蓝藻都有固氮能力.在蓝藻中只有60多种有比较好固氮能力.从前有人认为具异形胞的蓝藻才有固氮能力,但无异形胞的类型也有很好的固氮作用,如蓝球藻目Chroococcales和颤藻科Oscillatoriaceae.我国报道过有10多种蓝藻种类有固氮能力:
项圈藻
念珠藻
似念珠藻Anaebaenopsis
单歧藻属Tolypothrix
裂藻属Shizothrix
织绒藻属Plectonema.
古藻(化石藻类):古蕨对勘探矿藏,研究地层是很重要的.我国四川,陕西,贵州,辽宁,江苏都发现过藻类的化石,这些化石大部分为蓝藻,亦有红藻,绿藻,甲藻和硅藻.藻类与天然气,煤,石油的发生有很密切的关系.藻类学家朱浩然研究了胜利油田的古藻,为油田的开发提供了证据.
要认识古藻,必须先了解现代的藻类.如螺旋Spiulina含有很高蛋白质对人体很有用.有的藻类有毒性,可使牲畜中毒死亡.
分类及代表植物:在藻类分类系统中,比较流行的是德国人Geither1942 年提出来的,俄国人Eleukin1938年提出来的,美国人Drout1968年提出来的三个系统.Drout的系统比较简单,是应该受到推崇的.
蓝藻门仅1纲,含3目4科,160多属,1500余种.我国的蓝藻有106属,759种.
单细胞或非丝状群体,不产生异型胞及藻殖段
单细胞或非丝状群体,不产生内生孢子——蓝球藻目Chroococcales
单细胞或非丝状群体,或匍匐不直立的的丝体,产生内生孢子,外生孢子——管胞藻目Chamaesiphonales
1.明显丝状体,有时产生异形胞及藻殖段——颤藻目Oscillatoriales(藻殖段目Hormogoniales)
代表植物:念珠藻属Nostoc
经济意义:
食用:地木耳,发菜,螺旋藻
固氮:项圈藻(鱼腥藻)——异形胞
饵料:
危害:
甲藻门(Pyorophyta)
一般特征:
体型:绝大多数种类为单细胞,具有鞭毛,可自由运动.很早以前就发现甲藻有鞭毛.双鞭藻类Dinoflgellates.甲藻有球藻型(柄沟藻),非丝状体群体(粘沟藻)和丝状体群体,丝状群体(丝甲藻).有的学者将不能运动的甲藻称为植环藻Phytodinods.
细胞结构:
细胞壁:少数只具周质膜,周质膜亦有一定的形状,如沟环藻.具细胞壁的种类,其细胞壁有两种类型:壁是均匀的,细胞壁有纤维素参加,这是原甲藻(植环藻),属纵裂甲藻类;另一类型的细胞壁由许多小片(甲片,板片)缀合而成,属横裂甲藻类,细胞壁有有横沟和纵沟,横沟之上称为上壳,横沟之下称为下壳;纵沟面称为腹面,其反面称为背面.横裂甲藻又叫被甲双鞭藻armored dinoflagellales.
鞭毛:能够运动的细胞具有2条鞭毛,鞭毛着生在细胞的顶端,2条鞭毛从细胞的前端处的环形孔道中伸出.其中一条鞭毛从孔中垂直地向外伸出,是尾鞭型鞭毛,又称纵鞭毛,它的摆动使其细胞在水中推进.另一条鞭毛居于对那条推进鞭毛成直角的地位,是茸鞭型鞭毛,又称横鞭毛,它的运动是波动的,当细胞在水中通过时,促成这个细胞的滚转.横裂甲藻纲Dinophyceae,100多属,1000多种.在腰部有一横沟girdle,1条鞭毛(横鞭)在沟里波动,常见的是扁平,带形的,在沟内呈波浪状.另一条鞭毛在纵沟,叫纵鞭,作一前一后的起伏运动.
色素:含叶绿素a, 叶绿素c,叶黄素,胡萝卜素,其中以多甲藻黄素peridinin为主要色素,因此甲藻藻体常呈黄绿到橙红.色素体一般为盘状,也有由盘状演化其它形状.
贮存的养分:淀粉,淀粉状的物质,有时是脂肪;
细胞核:大型,易见,核内染色质成念珠状分布, 这是在藻类其他门里所不见的.有些甲藻,如光甲藻Glenodinam,细胞分裂时不发现染色体和纺锤丝,这种细胞核称为中核.
甲藻液泡:典型的甲藻液泡象一个比较大 囊袋,通过一个窄的沟与外界相连.甲藻液泡不是排泄器官,而是借这器官使细胞内部与外界接触
伪足:在无壁的种类或有壁的种类中其身体的一部分常是裸出的,在裸出的部分,原生质体直接与水接触,这种藻类能产生伪足,能吞食较大的藻类和原生动物.这是行动物性营养的种类.
刺丝胞trichocyst:刺丝胞是一种含蛋白的丝,它是从高尔基体的小泡产生的,在刺激的作用下(受热,固定)便从藻体抛出来
眼点和发光:淡水甲藻种类有时在原生质体有一个眼点,它由透明,折光 水晶体和和一个色素体组成.一些海产的甲藻具有发光的能力,它的发光是由藻体内 萤光酶作用引起 ,是海洋发光的原因.
繁殖:有性生殖极少见.
营养繁殖:有丝分裂,横裂,纵裂,斜裂;
无性生殖:游动孢子,不动孢子或厚壁休眠孢子.
分类及代表植物:约1100 种,分为纵裂甲藻纲和横裂甲藻纲2纲共6目.
多甲藻类:单细胞体,色素体多个棕黄色,繁殖:斜向分裂或形成厚壁休眠孢子.
四,硅藻门(Bacillariophyta)
硅藻的形态,结构特征(一般特征)
体型:单细胞,可连接成多细胞的群体或少数几种为丝状体,但是无论丝状体或非丝状群体,细胞间并不结合得相当紧密,相反每个细胞都可以单独生活;无鞭毛和游动细胞,仅精子有鞭毛(9+0);
细胞壁:硅藻的细胞壁是很特殊的,壁由果胶质+硅质形成,无纤维素,硅质渗入果胶质中,因此细胞壁相当坚硬,称为硅藻壳 frustule.由于细胞质整个被包裹在硅藻壳内,又称为硅藻细胞.细胞壁成两个套合的半片(瓣)组成:半(瓣)片:上壳epitheca,下壳hypotheca,壳面(瓣面valva),轴,环带(环壳面)girdle band,连接带connecting band(上,下),间生带intercalary band,壳缝raphe:中央节central nodule,端节(极节)polar nodule.上壳与下壳有多种多样的精致的花纹,如三角形,圆形,甚至很复杂的图案.由排列方式的不同可划分分类群:
花纹是放射对称的——辐射硅藻纲Centricae
花纹是两侧对称的——羽纹硅藻纲Pennatae,以羽纹硅藻属Pinnularia为代表.多数羽纹硅藻的壳在对着顶轴的方向有长的裂隙,即为壳缝.壳缝的出现是与硅藻细胞运动能力有关的,因为仅是在有运动能力的细胞才有壳缝.这类硅藻可以跳动前进,这是在细胞质在脊缝处的川流所致.辐射硅藻无脊,因而不能作跳跃运动.过去认为原生质是在壳缝中流动,并在壳缝的边缘,与水相接触,硅藻的运动则是由于壳缝中流动的原生质与水相摩擦引起的.1966年Drum和Hopkins发现,硅藻必须借助其壳缝系统与其外围基质物接触,才能运动,一是折光小颗粒,可分泌出一种纤维状物质,这种纤维状物质通过壳缝的末端孔压出,并附着在基质上;另一是壳缝的长纤维带,也分泌出纤维质的运动物质,这种物质具节奏性收缩能力,引起硅藻运动.
光合色素:叶绿素a, 叶绿素c,(胡萝卜素,叶黄素(墨角藻黄素,硅藻黄素等;通常藻体是金褐色的颜色.但亦有不少生在淡水的硅藻是绿色的,这是它们所含的叶黄素和胡萝卜素较少的缘故.
辐射硅藻目的色素体形状一般是盘形的,也有的不规则,色素体多数.羽纹硅藻的色素体成片状,船形,2个;有的裂片状的载色体有穿孔.
贮存养分:油,淀粉粒,金藻昆布糖,异染小粒.
(二)硅藻的繁殖:
细胞分裂:是主要的生殖方式.一个细胞分为两个原生质体时,每个细胞各有一半母细胞的壁,或是由上壳,或是下壳,然后再由子细胞的原生质体产生另一半的硅藻壳.新生的另一半的壳总是子细胞的下壳,而从母细胞带来的壳不论其在母细胞是上壳还是下壳,在子细胞里都是上壳.这样两个子细胞把两个老的半片作为其上壳利用,促使其一个子细胞的体积和母细胞体积相等,其另一个子细胞的体积比母细胞的体积略为小些.这样继续下去,细胞渐形趋小,这时可产生复大孢子auxospore.
有性生殖:同配,异配,卵式,自配,单性.复大孢子——同宗异配.复大孢子在性质上是合子性的,它们由配子的结合,或由自由配合结果促成的,但在某一定的情况下,这种复大孢子,系由单性生殖所促成的.复大孢子形成包含三个步骤:
原生质体从其包裹的壁内释放;
裸而无壁的原生质体增大;原生质体分泌出分上下两部分的硅藻壳.复大孢子分裂为2个营养细胞,它的大小与最大的细胞相接近.复大孢子的上下壳都是新生的.这就是生理上的复壮现象.
分类及代表植物:含中心硅藻与羽纹硅藻2纲8目16000种.硅藻生活在各种水体,包括海水,淡水,也有许多生长在土壤中.在海水中以中心硅藻类占优势,相反,在淡水中则以羽纹硅藻类为主.在粘土里爬行的及在湿土生活的硅藻,普通都有一个壳缝,浮游的硅藻大多数没有壳缝,而且多数是属于中心硅藻类,在海水及在淡水里都是一样.有些在海水中生活的硅藻能忍受半咸水.土里生长的主要有小的,能动的羽纹硅藻,它们能深入深达几cm的土壤下面,已证实在1立方厘米的土中可包含有1亿个硅藻.气生硅藻学生活在干燥的地方,在干燥时它们以休眠状态来渡过.有些藻类是石内生的,即是生长在岩石里面,并且在其中堆聚增长,例如在岩石表面深达1cm处生长.在热带潮湿地区,硅藻也与蓝藻一起生长在树叶表面.人们认为蓝藻能够同化游离氮,供给硅藻应用.硅藻也能够吸取有机物质,在人工的环境中如没有有机物质它们决不能生长.完全为腐物营养的无色的硅藻如腐生菱形藻Nitzschia putrida Benecke是生长在海中的齿缘墨角藻Fucus serratus上,它们以腐败的蛋白质来营养.
代表植物:羽纹硅藻属(Pinnularia)
单细胞或连接成丝状群体.细胞壳面呈线状,椭圆至披针形,两侧平行,壳缝(壳面中线上的长裂缝)内弯,细胞壁向内弯,壳面两侧具横的平行的肋纹,中轴区宽,两端称端节,中央部分 称中央节.花纹向内成长小穴.细胞核旁边有原生质桥,壳缝系统与外围基质的接触,使羽纹硅藻运动.
硅藻的经济意义:最早的硅藻出现白垩纪,而在上白垩纪和第三纪时达到了
发展的最盛期,因而产生大量的海相沉积的硅藻土,作工业,化学分析,填充剂.
五,绿藻门(Chlorophyta)
绿藻门是整个藻类中最大的群;生物体的形态结构和生活方式是多种多样的;在植物体的系统发育上,它可能是进化的主干.
形态,结构特征
真核藻类
植物体具各种类型:单细胞,群体,丝状体,分枝丝状体,片状体,多核体等(无细胞壁分开).
游动单细胞型:衣藻属Chlamydomonas
单细胞球藻型:原球藻属Prococcus
游动群体:实球藻属Paqnadorina
非丝状群体:栅藻属Scenedesmus
不分枝丝状型:丝藻属Ulothrix
分枝丝状型:毛枝藻属Stigeoclonium
管藻型:原管藻Protosiphon
复杂原植体:轮藻Chara
细胞壁:纤维素
具有色素体:载色体(形态多样:杯状,片状,星状,带状)中的光合作用色素——主要为叶绿素a, b,此外还有叶黄素和胡萝卜.显现草绿的颜色,这些色素体可称为叶绿体.
贮存养分:淀粉.此外还有由淀粉转化的油,在合子和较老的细胞里出现.
鞭毛:等长,2条,4条或多条.由于具等长的鞭毛,因此可称绿藻门为等鞭毛纲Isokonephceae
繁殖:
营养繁殖:细胞分裂和丝体的断开.
无性繁殖:
游动孢子,又叫游动的无性生殖细胞
静孢子,又叫不游动的无性生殖细胞
似亲孢子,既有游动的孢子又有不游动的孢子,在孢子囊内排成与母体一样似亲群体.
厚壁孢子
有性生殖:
同配生殖:大小一致的动配子的接合;
异配生殖:大小不一致的动配子的接合,小的为雄配子,大的为雌配子;
卵式生殖:雄配子能游动,雌配子大,不动;
同宗配合:雌雄同体结合;
异宗配合:雌雄异体结合.
绿藻的系统分类:绿藻有430属6800种,对于绿藻门的分纲,有不同的观点:有的学者把绿藻门划分为6个纲(轮藻,羽藻,接合藻,鞘藻,绿藻等, Rund),有的划分为4个纲(绿藻,轮藻,接合藻,鞘藻),有的划分为3个纲(绿藻,接合藻,轮藻, Fott),有的划分为两个纲(绿藻纲,轮藻纲,本教材采用).
绿藻纲(Chlorophyceae):有游动的生殖细胞.有性生殖:同配,异配,卵式生殖均存在.
团藻目 Volvocales:浮游的单细胞或群体(营养细胞),有鞭毛.细胞结构为衣藻型.可进行无性及有性生殖,无营养性的细胞繁殖(无营养繁殖的细胞分裂).
*衣藻属Chlamydomonas,生于含氮的小型积水中.
单细胞绿藻.细胞壁内有一杯状的叶绿体,叶绿体中有蛋白核,杯腔悬有一细胞核,具眼点,伸缩泡,有2条等长的鞭毛.
生殖:
无性生殖:产生游动孢子和静孢子.原生质体纵裂成2,4,8,16个子原生质体和细胞壁,每个生出2条鞭毛,然后母细胞壁胶化破裂放出子细胞.也有原生质体一再分裂,产生许多(几百,几千)个没有鞭毛的子细胞,埋在胶化的母细胞中,形成胶群体,在环境适宜时,每个子细胞长出2条鞭毛,从胶质中走出.
有性生殖:多为同配,少异配或卵式生殖.进行有性生殖时原生质体分裂,鞭毛消失,同产生孢子一样,但分裂次数较多,产生8,16,32个细胞,称为配子.具有有性生殖作用的单细胞结构,配子顶端有2条鞭毛,母细胞破裂后,配子被释放出来,互相结合成为合子.合子为二倍体,具4条鞭毛.以后变圆,鞭毛消失,经减数分裂产生4个能游动的孢子,孢子从破裂的合子壁出来,形成新个体.
*团藻属Volvox:
几百个细胞组成的群体,有营养细胞,繁殖细胞的分化.
生殖:
无性生殖:细胞失去鞭毛,先形成10倍或10倍以上于其他细胞的生殖胞gonidium.生殖细胞进行反复的分裂,形成皿状体plakea,皿状体倒转,细胞长出2条鞭毛,从母群体的裂口逸出成为新的群体.
有性生殖:为卵式生殖oogamy.群体内只有少数细胞发展成为精子和卵.产生精子的生殖细胞经反复分裂,形成皿状体,经翻转作用发育成精子板(sperm packet).产生卵的生殖细胞膨大,不经分裂就发育成1个不动卵.精卵结合形成合子,合子厚壁化,光滑或具刺状突起,合子萌发前要进行减数分裂,发育成具有双鞭毛的游动孢子(或静孢子),逸出发育成新的群体.形成合子后减数分裂,没有单倍的植物体,因此生活史中无世代交替.
丝藻目Ulotrichales:
*丝藻属Ulothrix:
藻体形态:单列细胞的不分枝丝状体,行固着生活,也有浮游的.叶绿体为开口环状,有多个蛋白核.
生殖:
无性生殖时,除固着器外,每个细胞可产生2,4,8,16,32个游动孢子,每个孢子顶端有4条鞭毛,孢子由母细胞释放后,前端固着在基质上,产生细胞壁,横分裂为两个细胞,下面细胞为固着器,上面细胞继续分裂成丝状体.
有性生殖时,配子形成与孢子形成过程相同,产生8-24个配子.配子结合可同时在一条丝状体上进行.也有来自不丝状体的同形配子的配合,称为"异宗同配生殖".合子经过休眠及减数分裂,产生游动孢子或静孢子,再发展成新植物体.
石莼目Ulvales:叶绿体杯形,植物体或者是薄膜组织片状体,或管状体.生活史中有孢子体和配子体两种植物体,因而有有性世代和无性世代的交替.孢子体只能进行无性繁殖,产生孢子;配子体能进行有性生殖,产生配子.
从合子形成到形成孢子前这一时期叫孢子体世代,也叫无性世代.从怨子开始到产生配子这一时期叫配子体世代,也叫有性生殖世代.孢子体和配子体形态完全一样,叫同形世代交替,孢子体与配子体形态结构不一样叫异形世代交替.
石莼属Ulva:薄膜组织片状体
浒苔属Enteromopha:管状体.
双星藻目(接合藻目)Zygnematales:单细胞或不分枝的丝状体,不分化亦无极性,而且容易断裂,丝体的每一个单细胞保存有在形态学和生理学上的独立性.没有无性生殖,有性生殖为接合生殖.
水绵属Spirogyra:
为淡水常见的丝状藻类,藻体为不分枝的多细胞的丝状体,细胞壁外层为果胶质,手触摸有粘滑感,细胞呈圆柱形,细胞内有1至数条螺旋状弯曲的带状的叶绿体,每条叶绿体有一系列的造粉核,细胞中有1个大液泡,中央悬着一个细胞核.
生殖:只有有性生殖1种,就是接合生殖.两条藻丝并列,在两细胞相对的一侧相互发生突起,突起接触,连成接合管,细胞内的原生质体收缩成配子,其中1条丝状体的配子通过接合管与另1条丝状体的配子结合形成合子.合子减数分裂,形成4个单倍核,其中3个消失,1个萌发形成新的植物体——这就是梯形接合.侧面接合——同一条丝状体相邻两个细胞形成接合管,经且的过程与梯状接合相同.这种水绵可以认为是雌雄同体,是同宗配合.
b.双星藻属Zygnoma
轮藻纲Characeae
轮藻目Charales:
轮藻属Chara:
形态:具有一直立的,肉眼可见的叶状体,这叶状体为长的节间和轮生的节(节间和节细胞)有规则的交替着.生殖时形成多细胞的卵囊和精子囊.有性生殖为卵式生殖.
具有假根,体表常含钙质,粗看似金鱼藻(叶分叉),茎(主轴)有侧枝,节上有一轮分枝——假叶,主轴,假叶上都有节和节间,节间细胞早期一核,老了以后有多核,节很短,似平板状的小细胞,长出分枝和丝体,丝体把节间包起来,叫皮层.轮生分枝无顶端细胞,很快停止生长.在主枝和侧枝的顶端细胞,具有顶端生长;具有节和节间,节上有轮生分枝;
生殖:
无性繁殖:轮藻假根上有珠芽,珠芽可长成新的植物体;藻体断裂沉在水底可发育成新的植物体.
雌雄生殖器官,雌的叫卵囊,雄的叫精囊,外国有营养细胞保护,有性生殖为卵式生殖.卵囊长在短枝上方,精囊长在短枝下方.卵囊外面有5个管细胞,每个管细胞上方各有1个冠细胞.精囊外围有8个三角形的盾细胞,少数也可4个盾细胞,盾细胞上面连接1个盾柄细胞,盾柄细胞末端有1或2个头细胞,头细胞之上又可有次级头细胞,次级头细胞上长出单列细胞的精囊丝,精囊丝每个细胞内产生1个精子,精子有2条等长鞭毛.卵囊成熟时,冠细胞裂开,精子进入与卵结合,形成合子.合子萌发前减数分裂,形成4个子核,每个子核发育成原丝体,由原丝体发育成新的植物体.
生活史的四种类型:无世代交替:孢子减数分裂(植物体为单倍体),配子减数分裂(植物体为二倍体);具世代交替(植物体分为孢子体和配子体):同形世代交替,异形世代交替.
生态环境及其经济意义:绿藻主要分布在淡水中,也有分布于潮湿环境中而不必在水中生活的绿藻.
在植物界中的地位:绿藻与高等植物有相同的光合色素,光合产物均为淀粉,认为绿藻门在植物系统发育中处于主干地位,甚至所有的高等植物均出自绿藻某一类群.1975年美国R A Lewin发现了原核的绿藻,具有叶绿素a和b,从而对原核生物到真核生物的发展有了真实的根据.还有佛氏藻Fritshiella tuberosa有直立和匍匐枝分化,有世代交替现象,有人认为它有可能发展出高等植物.
红藻门(Rhodophyta)
红藻的形态,结构特征(一般特征)
载色体和光合作用色素:载色体星芒状,颗粒状,带状,纽带状,双凸透镜状或不规则形状;光合色素为叶绿素a,胡萝卜素,叶黄素,藻胆体,其中含红藻藻红素多,红藻藻蓝素少,由于各种色素比例,引起藻体颜色变化.
细胞壁:外层为果胶质,内层为纤维素;
贮藏养分:红藻淀粉,红藻多糖;
体型:少数为单细胞,极少群体,多数是多细胞体:丝状体,叶状体,枝状体,生活史中无游动细胞,无性生殖时产生静孢子.
红藻的繁殖
营养繁殖:以分裂繁殖为主;
无性生殖:由营养细胞直接产生.一个营养细胞产生一个孢子囊,一个孢子囊产生一个单孢子,有的经减数分裂产生四分孢子;
有性生殖:复杂的卵式生殖.雄性生殖器官是不动的精子囊,雌性生殖器官称果胞.受精后R!产生果孢子,由果孢子发育成配子体植物体.或果胞受精后无R!发育成果孢子体——囊果:2n果孢子——四分孢子体——R!——四分孢子体——配子体,或囊果:R!——四分孢子——配子体.
红藻的生态习性及主要类群
体型
生长
胞间联丝
色素体
无性生殖
有性生殖
紫菜亚纲
单细胞体,
丝状体,
膜状
散生生长
多无
星形
中性孢子
或单孢子
果胞的卵
受精后合
子直接发
育成果胞
子
真红藻亚纲
丝状,膜
状结构,
有单轴与
多轴型薄
壁组织体
1或多个
顶端细胞
的顶端生
长
多有
带形,盘
形,低级
者星形
四分孢子
果孢子-四
分孢子体-
R!四分孢
子
果胞的卵
受精后合
子核一般
先到辅助
细胞,然
后发育成
果孢子体-
果孢子2n
红藻的经济意义及其在植物界的地位
紫菜亚纲(Bangioideae)
紫菜属(Porphyra):雌雄同体或异体,色素体星状,具内淀粉核;
真红藻亚纲(Florideae):精子囊母细胞由皮层或特殊丝体的顶端形成,果胞具高级分化受精丝,受精后合子不直接产生生果孢子,必须经过中间一些阶段(先形成产孢丝)才产生果孢子(果孢子是由有丝分裂产生的).
*多管藻属(Polysiphonia):具单细胞固着器.
(五)红藻的经济意义及其在植物界的地位
△褐藻门(Phaeophyta)
褐藻的形态,结构特征
体型:无单细胞和群体种类,均为多细胞体或分枝的丝状体,叶状体.
光合作用色素:叶绿至少a,c, β胡萝卜系和叶黄素(墨角藻黄素为主),由于后两种色素含量较高,所以藻体呈橄榄绿色,或者深褐色.β-胡萝卜素是维生素A前体.
贮存养分:主要为褐藻淀粉和甘露醇,有的还富含碘,还原糖.多数无蛋白核.
鞭毛:2条,侧生不等长,前面1条茸鞭,长;也有后面的鞭毛长的.
细胞壁:分为两层,内层纤维素,外层为褐藻胶.
繁殖:全部种类均具有性生殖:同配,异配,卵式生殖.也有无性生殖,孢子游动或不游动,营养繁殖以断裂方式进行
分类与代表植物:3纲250属1500种.按生活史类型3纲是同型(等)世代纲,异型(不等)世代纲和无孢子纲.
代表植物:
1.水云目(Ectocarpales):水云属(Ectocarpus)
2.海带目(Laminariales):△海带(Laminaria japonica)
3.墨角藻目(Fucales):鹿角菜(Pevetia siliquosa)
4.海带Laminaria japonica:生于海水中的叶状体藻类,藻体分为三部分:固着器,叶柄,带(叶)片.固着器是叉状分枝的假根,柄部短而粗,叶片扁平呈带状,内部结构分为三层:
外层是表皮,表皮内是皮层,中央为髓.表皮为1-2层方形小细胞组成,排列整齐.皮层全是薄壁细胞,贮藏有营养物质.髓由皮层细胞分化而成,延长分化部分称髓丝和喇叭丝,髓丝是由许多细胞首尾相接而成的丝状体,髓丝顶端膨大成喇叭丝.
生殖:
营养繁殖:断裂;
无性生殖:孢子体成熟时,叶片表面产生无数的孢子囊,和孢子囊相间排列的隔丝(侧丝),孢子囊内的孢母细胞经减数分裂产生32个游动孢子,这些孢子萌发为雌配子体和雄配子体.少数种类产生无鞭毛的静孢子——如网地藻;
有性生殖:雌雄配子体是分枝丝状体.成熟时雄配子体顶端细胞形成精子囊,一个精子囊形成1个精子,精子具有2条侧生的不等长的鞭毛.雌配子体成熟时顶端细胞成为卵囊,卵被排出卵囊的顶端.当精子随水漂流到卵时,即与卵结合成合子.合子萌发成孢子体(海带).
有孢子体和配子体出现在生活史中,孢子体与配子体形态不同,因而有异型世代交替.
经济意义:食用:海带,昆布Ecklonia,裙带菜,马尾藻,鹿角菜,提取褐藻胶,甘露醇,碘,褐藻淀粉;药用;养殖鲍鱼的饵料.
植物界的地位:光合作用色素为叶绿素a,c,与黄藻相同,一些学者认为褐藻可能起源于黄藻.
藻类植物的起源和演化
藻类色素类型的演化
(二)藻类细胞及其体型的演化
根足型
具鞭毛型
球胞(藻)型
胶群体
丝状体
多核体
组织体
各种体型的演化趋势
繁殖及生活史上的演化
繁殖方式的演化
生活史的演化
(四)藻类植物和其他植物的联系
门
藻体颜色与体态
细胞壁成分
主要色素
光合产物
鞭毛
生长环境
蓝藻门1500种
蓝绿色-单细胞群体丝状体
粘肽
果胶酸粘多糖
叶绿素a, 藻红素藻蓝素, 类胡萝卜素,叶黄素
蓝藻淀粉蓝藻颗粒体
无
淡水产
海产
亚气生
裸藻门
800种
绿色-单细胞
周质体
无细胞壁
多叶绿素a及叶绿素b,少类胡萝卜素及叶黄素
裸藻淀粉
1～3条顶生
主要淡水产
甲藻门1100种
橙黄或褐色-多单细胞
纤维素
叶绿素a,多叶绿素c及类胡萝卜素,叶黄素
淀粉(α-1,4-枝链葡聚糖)
1条侧生1条后生
海产淡水产
金藻门1000种
金橄榄色-单细胞群体分枝丝状体
果胶质
含硅质
叶绿素a,多叶绿素c及类胡萝卜素,叶黄素
昆布多糖(β-1,3-葡聚糖)
1条或2条顶生
主要淡水产
黄藻门500种
金黄色-单细胞群体分枝丝状体多核管状体
果胶质为主
少SiO2及纤维素
叶绿素a, β-胡萝卜素叶绿素c, 叶黄素,异黄素
油
金藻昆布糖
2条近顶生略偏向腹部
不等长
主要淡水产
硅藻门16000种
橄榄褐色-单细胞可连成群体或丝状体
果胶质
硅质
无纤维素
叶绿素a,多叶绿素c及类胡萝卜素,叶黄素
昆布多糖(β-1,3-葡聚糖)
仅精子具1条
淡水产海产
绿藻门8000种
绿色-形体多样
纤维素
多叶绿素a及叶绿素b,少类胡萝卜素
淀粉(植物淀粉)
2条或更多顶生或近顶生
多淡水产少海产少亚气生
红藻门4000种
红色至黑色-多细胞丝体叶状体枝状体
外层果胶质(琼脂糖,半乳糖),内层纤维素
叶绿素a, 类胡萝卜素,多藻胆素,少叶绿素d
红藻淀粉(肝多糖,类似于α-1,4-枝链葡聚糖)
无
绝多为海产少淡水产很多产热带
褐藻门1500种
橄榄褐色-分枝丝状体_到有组织分化
藻胶酸褐藻糖胶纤维素
叶绿素a, 多叶绿素c及类胡萝卜素, 叶黄素
昆布多糖(β-1,3-葡聚糖)
仅精子具2条侧生
几乎全海产
藻类植物与人类生活的关系(自学)
第二章,菌类植物
本章要求学生重点掌握真菌门,亚门(纲)的分类特征及重要代表植物的形态特征,繁殖,生活, 分布及其经济意义.
重点:
1,真菌门的一般特征.
2,真菌的分类及各亚门(纲)的特征.
3,子囊菌亚门和担子菌亚门的重要代表植物的特 征.
难点:1,子囊菌亚门的一般特征.-----子囊,子囊孢子,子囊果的形成及类型.
2,担子菌纲的一般特征.-----双核菌丝和锁状 联合,担子的形成.
自然界的生物,种类繁多.生物的一个特点,就是能进行新陈代谢,它不仅能取其所需,而且还能弃其所余.因此,每天都有数万以万计的生物在死亡;有无数的枯枝落叶和大量的动物排泄物等等.那么,日积月累,久而久之,地球岂不就被生物的"垃圾"所覆盖了吗
其实不然,因为自然界中有许多"清洁员".
在这个清洁队伍中,干得最出色的是细菌和真菌.那末,它们又是怎样去清洁大自然的呢 它们都是不含叶绿素的非绿色植物,不能进行光合作用,即不能将无机物制造成有机物,只能靠吸收,改造现成有机物为生.它们最大的本领,就是把死亡了的复杂有机体,分解为简单的无机物,这一过程,就是就是它们清除大自然的"垃圾"的过程,也是自然界物质循环的过程.
总之,如果没有这些清洁员,大自然的确是会被尸体所覆盖的,结果,将是氮,磷,钾,碳……各种元素无法循环,整个生物界的生命就要终止.
菌类植物生活环境比较广泛,在水,空气,土壤以至动,植物的身体内,它们均可生存.植物体有单细胞的,多细胞的,其形态多种多样.其中有些体积很小,要借助高倍显微镜才能看见,有些就比较大,肉眼可见.绝大多数不能进行光合作用,它们的生活方式是异养的.异养就是营寄生或腐生生活.菌类植物又包括细菌,粘菌和真菌三类.
细菌是最小的植物,只有一个细胞.在高倍显微镜下,可以认出它们:有的象小圆球(叫球菌),有的象短棍(叫杆菌),有的弯旋,还长有细毛(叫螺旋菌);它们的直径或长度,通常也只有0.2~5微米,往往要几千万个甚至一亿多个,才能布满一平方米的面积.在电子显微镜下,则基本上能看清它们的结构,如细胞壁,细胞质,类细胞核及各种颗粒等.
真菌的模样变化较大.最微小的是酵母,在显微镜下呈椭圆形;我们日常所见五颜六色的霉菌,多为丝毛状,有些还长个小圆头;树林里最易见到的是木耳,冬菇,松蕈等,它们极象帽子或雨伞.真菌也会使动,植物得病,但某些真菌对人却有很多好处,例如,利用酵母制面包和酿酒,从霉菌中提取药物(如青霉素)等,有一类则可供食用,叫食用菌,如木耳,冬菇等.
一,菌类植物
一大类不含叶绿素的低等异养植物,包括细菌门,粘菌门和真菌门.
三门植物并不是一个自然的集团,其中所包括的植物有的如藻状菌与菌类的关系并不密切,反而与菌类以外的植物(无隔藻)有密切的关系.故菌类植物不是一个具有自然亲缘关系的类群,它是一群没有根,茎,叶分化,并依靠现成的有机物质而生活的一类低等植物.
细菌的营养方式多数为异养,有的是从活的动植物体内吸收有机物,称寄生细菌.寄生细菌能致人畜的疾病和植物病害.如水稻白叶枯病,棉花角斑病,花生青枯病以及蔬菜软腐病.
有的是从动植物遗体或其它有机物取得有机物,称腐生细菌.腐生细菌常使食物腐烂,地球上的碳,氮循环,绿色植物生活的原料,必须经过腐生细菌的腐烂方可吸收.
有的细菌,如根瘤菌能摄取大气中的氮,制成有机氮,供绿色植物生长,称为共生.
放线菌为细菌中的一类,细胞杆状,不游动,在某种生活情形下成分枝丝状体. 有些属能产生抗菌素,常见的有链霉素,四环素,土霉素等.
二,菌类植物的营养方式---总的是异养
寄生:从活的动植物吸取养分.
腐生:从死的动植物或无生命的有机物质吸取养分.
专性寄生:寄生性非常强,不能腐生.
专性腐生:腐生性非常强,不能寄生.
兼性腐生:不是严格的寄生或腐生,以寄生为主, 兼 行腐生.
兼性寄生:不是严格的寄生或腐生,以腐生为主, 兼行寄生.
三,菌类植物的分门
菌类植物多不含色素,不能进行光合作用,它们的生活是异养的.菌类不是一个纯一的类群,也是为着方便而设的.它们可分为:
细菌门:是一群原核生物.单细胞,体微小,细胞壁的主要成分为粘质复合物,一般不具纤维素壁,用细胞分裂的方式进行繁殖.
粘菌门:是一群介于动物和植物之间的真核生物.无细胞壁,变形虫状体型,用孢子繁殖,孢子具纤维素壁.
真菌门:是一群具有真核,产生孢子的生物,通常为分枝的丝状营养体,大多具有甲壳质(几丁质)的细胞壁,少数种类具有纤维素成分的细胞壁,它们一般行有性和无性生殖.
第一节:细菌门
单细胞植物,细胞内无细胞核,为原核生物.绝大多数异养,少数自养.依形态不同可分为球菌,杆菌,螺旋菌三个基本类型.
自学相关教材
思考题:为什么有人把细菌和蓝藻归并在一起
细菌门Schizomycophyta
细菌和蓝藻都是原核生物,分布很广,水,空气,土壤和许多动植物的体内也都有细菌.它们是单细胞植物,没有具膜的核,一般无色素.
形态上可分为三种基本类型
(1) 球菌:球菌的细胞为球形或半球形,直径0.5-2微米
(2) 杆菌:杆菌细胞呈杆棒状,长1.5-10微米,宽0.5-1微米
(3) 螺旋菌:螺旋菌细胞长而弯曲,略略弯曲的称为弧菌.
第一节 细菌门
一,细菌的特征
第一节 细菌门
第一节 细菌门
(二)细菌的构造
第一节 细菌门
三,细菌的繁殖
裂殖,速度极快,无有性生殖
第二节,粘菌门
自学
思考题:教材中指出"粘菌是介于动物和植物之间的生物",你是如何理解的
粘菌门 Myxomycota
粘菌门是介于动植物之间的一类生物,约有500种.它们的生活史中一般是动物性的,另一段是植物性的.
营养体 :营养体是一团裸露的原生质体,多核,无叶绿体,能作变形虫式运动,与动物相似.生殖时能产生具纤维素壁的孢子,为植物性状.
第二节 粘菌门
一,粘菌门的特征
第三节,真菌门
一,真菌的通性(特征);
二,真菌门的主要类群;
三,真菌的起源及真菌门各亚门间的亲缘关系;
四,真菌的经济意义.
真菌门
1,真菌的主要特征;
2,真菌门的常见概念;
3,真菌的分类;
4,鞭毛菌亚门;
5,接合菌亚门;
5,子囊菌亚门;
6,担子菌亚门;
7,半知菌亚门;
8,真菌的起源与演化;
9,真菌的经济意义;
10,我国真菌的研究情况.
真菌门 Eumycota
真菌都有细胞核,多数植物体为细丝组成,每一根丝叫菌丝(hypha).分枝的菌丝团叫菌丝体(mycelium).
菌丝有的分隔,有的不分隔.高等真菌的菌丝体,常形成各种子实体(sporophore).
生殖方式多种多样,无性生殖极为发达,形成各种各样的孢子.菌丝体的断片,碎片也能繁殖.有性生殖各式各样.
真菌不含色素,不能进行光合作用,生活方式是异养的.一部分为寄生,另一部分为腐生.
有的以一种为主,兼营另外一种生活方式. 就是这部分真菌,常是农作物病害的主要病原菌,如:锈菌,稻瘟病菌.
小麦秆锈病菌,生活史一个时期在小麦上,另一个时期则在小蘖上,称为转主寄生.稻瘟病菌,仅在水稻上完成生活史,叫单主寄生.
稻瘟病菌
真菌的主要特征
1,除少数原始种类为单细胞外,其他均为分枝的丝状营养体,特称菌丝体;菌丝具横隔壁或不具横隔壁而为多核菌丝;细胞壁除少数低等的为纤维素,大多为几丁质;菌丝不含色素,无色透明,但有些菌丝含其他色素而呈现各种颜色;
2,真菌为异养植物(吸收式异养),寄生或腐生;
3,营养繁殖(芽生孢子,厚壁孢子,节孢子),无性生殖(游动孢子,孢囊孢子,分生孢子),有性生殖(同配,异配,卵配生殖);
4,生活史:
无性孢子----单倍菌丝体---配子囊---配子----核配----合子---减数分裂---单倍菌丝体,绝大多数无世代交替;
5,真菌分布很广,水,陆,空皆有,尤以土壤中最多,在死亡或活机体上滋生.
节孢子(arthrospore) 由菌丝断裂而成,又称粉孢子或裂孢子.节孢子的形成过程是菌丝生长到一定阶段,菌丝上出现许多横隔,然后从横隔处断裂,产生许多形如短柱状,筒状或两端呈钝圆形的节孢子.
(2)游动孢子(zoospore) 游动孢子产生在由菌丝膨大而成的游动孢子囊内,孢子通常为圆形,洋梨形或肾形,具一根或两根鞭毛,能够游动.产生游动于孢子的真菌多为水生真菌,大多数为鞭毛菌亚门的真菌.
(3)厚垣抱子(chlamydospore) 又称厚壁孢子.它是由菌丝中间(少数在顶端)的个别细胞膨大,原生质浓缩和细胞壁变厚而形成的休眠孢子.厚垣孢子呈圆形,纺锤形或长方形,它是霉菌度过不良环境的一种休眠细胞,寿命较长,菌丝体死亡后,上面的厚垣孢子还活着,一旦环境条件好转,就能萌发成菌丝体.
(4)孢囊孢子(sporangiospore)
生在孢子囊内的孢子称孢囊孢子.
(5)分生孢子(conidiospora) 分生孢子是霉菌中常见的一类无性孢子,是生于菌丝细胞外的孢子,所以称为外生孢子.分生孢子着生于已分化的分生孢子梗或具有一定形状的小梗上,也有些真菌的分生孢子就着生在菌丝的顶端.
1.卵孢子(oospore)
2.接合孢子(zygospore)
3.子囊孢子(ascospore)
4.担抱子(basidiospore)
不同真菌菌丝中的横隔膜其结构是不一样的:
真菌门的常见概念
菌丝:组成真菌营养体(菌丝体)的纤细管状物(丝状体),有或无分枝,按照隔膜的有无分无隔(如水霉)和有隔菌丝(如青霉).
菌丝体:形成真菌营养体的许多菌丝的集合体.
菌核:某些真菌贮存营养物质的一团紧密交织的菌丝体,由疏松组织和拟薄壁组织组成.
子座:容纳子实体的褥座,呈垫状.
根状菌索:高等真菌的菌丝体纠结成绳索状,外貌与高等植物的根相似,其作用与菌核相同.
分生孢子:真菌的一种外生的无性生殖细胞,为鉴定真菌的依据之一.
子实体:真菌产生孢子的构造,有能育菌丝和营养菌丝组成.
菌丝是构成真菌营养体的基本单位,是由细胞壁包被的一种管状细丝,大都无色透明,平均宽度要比细菌和放线菌的大几倍到几十倍,一般为3~10μm.
菌丝体是分枝的菌丝相互交错而成的群体称为菌丝体.
因真菌的种类不同,其菌丝可分为有隔菌丝和无隔菌丝两种类型:
1.无隔菌丝 整个菌丝就是一个单细胞,细胞内有多个核,无横隔膜,在菌丝生长过程中只有核的分裂和原生质量的增加,没有细胞数目的增多而成为多核分枝的单细胞.
2.有隔菌丝 横隔膜将菌丝分隔成多个细胞,每个细胞含有1至多个细胞核.在菌丝生长过程中,细胞核的分裂伴随着细胞的分裂.
菌丝的特异化
吸器:是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝,侵入寄主细胞内形成指状,球状或丛技状结构,用以吸收寄主细胞中的养料.
菌核:是由菌丝团组成的一种硬的休眠体,一般有暗色的外皮,在条件适宜时可以生出分生孢子梗,菌丝,子实体等.
子实体:是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具有一定形状的产孢结构,如伞菌的子实体呈伞状.
真菌的分类
1,鞭毛菌亚门;
2,接合菌亚门;
3,子囊菌亚门;
4,担子菌亚门;
5,半知菌亚门;
传统将真菌分为四纲
藻菌纲Phycomycetes
半知菌纲Deuteromycetes
子囊菌纲Ascomycetes
担子菌纲Basidiomyces
附:分纲列表检索
真菌的类别和代表种类
1966年Ainsworth提出了真菌的分类系统,并被广泛采用.这一系统将真菌独立为真菌界,下分真菌门和黏菌门两个门,真菌门下又分5个亚门,即①鞭毛菌亚门:菌丝无隔,无性阶段有游动孢子或游动配子,有性阶段产生卵孢子;②接合菌亚门:菌丝无隔,无性阶段没有游动孢子或配子,有性阶段产生接合孢子;③子囊菌亚门:菌丝有隔,有性阶段产生子囊孢子;④担子菌亚门:菌丝有隔,有性阶段产生担孢子;⑤半知菌亚门:菌丝有隔,尚未发现有性阶段.
根据国际真菌研究所编著的《真菌词典》第7版(1983)记载,真菌有5950属,64200种,我国已知约有8000种.传统的分类方法,分为四纲,即藻菌纲,子囊菌纲,担子菌纲和半知菌纲.新的分类分成5个亚门,即鞭毛菌亚门,接合菌亚门,子囊菌亚门,担子菌亚门和半知菌亚门.
亚门检索表
1.有能动细胞(游动孢子);有性阶段的孢子典型地为卵孢子…鞭毛菌亚门 Mastigomycotina
1.无能动细胞
2.具有性阶段
3.有性阶段孢子为接合孢子………………………………接合菌亚门 Zygomycotina
3.无接合孢子
4.有性阶段孢子为子囊孢子……………………………子囊菌亚门 Ascomycotina
4.有性阶段孢子为担孢子………………………………担子菌亚门Basidiomycotina
2.缺有性阶段………………………………………………半知菌亚门Deuteromyc0tina
鞭毛菌亚门
鞭毛菌亚门共4 纲,10目,190属,1100种以上.绝大多数生活在水中,少数两栖生和陆生.营腐生,寄生,专性寄生方式均有.营养体呈现从简单式等,菌丝体通常无隔,多核,分枝,发达.无性繁殖:产生游动孢子囊, 孢子囊形状常呈线形至球形,游动孢子有一根或二根鞭毛.有性生殖:主要为配子交配,配子囊接触交配.某些低等鞭毛菌的有性孢子为休眠孢子囊,鞭毛菌中卵菌的有性孢子为卵孢子,典型的为卵孢子.
鞭毛菌亚门
鞭毛菌亚门一般特征:
1,除原始种类为单细胞外,其它都是具管状分枝的菌丝体,通常无隔而有多核,但在产生生殖器官,受机械损伤或衰老的菌丝上可生横隔;
2,无性生殖产生游动孢子(无性孢子具鞭毛),有性生殖产生卵孢子或休眠孢子,低等种类为同配或异配生殖.
鞭毛菌亚门的分类及代表植物
本亚门4纲10目1100余种
代表植物:
水霉
霜霉
水霉属(Saprolegnia):是鱼类养殖业上的常见病原菌.感染此病的鱼类,体表上会生有白色棉毛状菌丝.以致游动慢,食欲减,终至死亡.
水霉 P80
1,菌丝体:
2,无性生殖:
3,双游现象;
4,孢子囊的层出形成:
5,有性生殖:
6,生活史:
7,实际应用.
¨· · ú · ·¨
病状:本病最明显的症状是肉眼可见鱼体表有或小或大丛的灰白色棉絮状的菌丝,粘液分泌增多,食欲减退,鱼体瘦弱,最后衰弱而亡.因拉网和运输中操作不慎,造成肌肉损伤或其它疾病引起的病灶使水霉菌侵入感染,冬春两季发病严重,越冬池在高密度放养的情况下更易发生.
防治:①在拉网和运输过程中,操作要细致,尽可能避免使鱼体受伤.操作结束后,可用3～4%的食盐水浸洗10～15分钟.
②0.15～0.2mg/L的孔雀石绿或2～3mg/L的亚甲基蓝泼洒.
③若病情严重,用3～5mg/L的治霉灵浸洗效果很好.
霜霉 P 81
自学
接合菌亚门
腐生于土壤,植物残体和动物粪便中.菌丝是无横隔的,有少数例外.无性繁殖多数产生不游动的孢囊孢子,还有分生孢子,节孢子等.有性繁殖为同型或异型配子囊配合,产生接合孢子.
接合菌亚门的特征
1,不具鞭毛,由水生到陆生,由游动孢子发展到静孢子或分生孢子;
2,无性生殖在孢子囊内产生产生不动孢子(静孢子,孢囊孢子);
3,有性生殖少见,为配子囊的结合,通过有性生殖形成接合孢子.
接合菌亚门的分类及代表植物
2纲7目600余种.
根霉:
1,菌丝体
2,孢子囊---囊轴---囊托(囊轴基)
3,有性生殖,少见
(接合分四步:原配子囊的形成----配子囊的形成-------囊配-------形成接合孢子)
异宗配合
毛霉:
常见植物:
黑根霉(Rhizopus nigricans):也称面包霉,多腐生于含淀粉食品上,菌丝体由分枝,不具横隔壁的菌丝组成,含有许多细胞核.菌丝横生,向下有假根,向上可生出孢子囊梗,先端分隔形成孢子囊,生有许多黑色孢子,孢子可萌发成新植株.也进行有性生殖,这种真菌,常使蔬菜,水果,食物等腐烂.
黑根霉
纯根霉工业化生产方便甜米酒
甜米酒是我国人民喜爱的传统发酵制品,由于它口味鲜甜,营养丰富,能增加食欲,帮助消化,在全国许多地方,特别是江南一带极为普遍.并在很早的时候就传到了国外,至今在南亚地区,仍可看到一种叫塔珀的酸甜可口又富含酒味液汁的淀粉发酵制品,据说最早就起源于中国,可见其流传甚广.但是千百年来甜米酒的制作,一直沿用民间传统工艺方法,这种老方法,均是家庭作坊式的手工劳动,不但操作工艺颇为繁琐,而且工效极低,同时卫生性差,中间稍有疏漏,就会招致米酒的酸败,不符合高速发展的时代要求.人们希望有一种既食用方便又易制作的甜米酒,使用时只要冲入适量温开水,保温一定时间就可酿出香气郁浓的甜米酒,这就是纯根霉方便甜米酒产品.
以假乱真的人造食品
人们过去和现在吃的食物,主要来自农副业生产.然而,随着科学技术的发展和进步,世界食品市场正在发生着一系列结构性的变化,各种色,香,味,形足以乱真的人造食品,将成为重要的发展趋势,并悄然跃上人们的餐桌.
一个水果奇缺的国家代表团到美国访问.客人们在超级市场上看到苹果,菠萝,香蕉,杨梅,樱桃,梨和杏等,大喜之下,立即买来并吃得津津有味.发展到了今天,国际市场上已出现一类叫作"组合人造肉"的食品,其营养价值很高,富含猪,牛肉中各种营养物质,味道鲜美,香气诱人,咀嚼起来,还确实有瘦肉感.
人造大虾的取材则主要是粮食,如小米,大豆,玉米,蚕豆,芝麻等,按一定比例混合后,经浸泡,煮沸,加压加热后接种根霉发酵,直到物料被菌丝填满,然后粉碎,杀菌,消毒,制成一定的形状.
展望未来,科学家们将识破更多食物的滋味和香味的秘密,写出它们的分子式,算出它们的分子量,标定它们的一切性质,成分等.到那时,就会像生产染料那样,生产出各种人造食品,人们就会吃到从未品尝过的美味佳肴了.
毛霉属(Mucor)
子囊菌亚门
子囊菌亚门中其有性阶段已经被发现的约1950属15000种,大多数的半知菌实际上是不进行或未发现有性生殖的子囊菌,故子囊菌是真菌中数量最多的一种.
子囊菌有腐生的和寄生的.腐生的生长于在各种基物上,如朽木,腐烂的果蔬,动植物残体,粪便等.某些菌种可引起食物,布匹,皮革,木材的腐烂.也有用作生产各种有机酸,抗菌素,维生素,和应用于酿造工业中.子囊菌能引起植病,和寄生于人和动物上.
子囊菌亚门的特征
1,除酵母菌为单细胞有机体外,绝大部分是多细胞的有机体,菌丝有隔,通常一核,也有多核的;
2,无性生殖,单细胞种类出芽,多细胞种类产生分生孢子;
3,有性生殖形成子囊,合子在子囊内进行减数分裂,产生子囊孢子(通常8个),不产生游动孢子和游动配子,具陆生植物特性;
4,单细胞种类子囊裸露,不形成子实体;多细胞种类形成子实体(又称子囊果).
一,营养体
二,无性繁殖
三,有性繁殖 形成子囊和子囊孢子.
子囊菌的菌丝常常交织成为疏丝组织或拟薄壁组织,
并构成各种结构,如子囊果的包被,菌核,子座.
子实层 :子囊着生在一个盘状开口的子囊果内
子囊孢子 :子囊菌的有性配子或生于子囊内的有性配子叫之.
子囊 :是一种囊状产孢结构,球形,棒形成圆筒形.因种而异,典型的子囊中通常有8个 子囊孢子,少数4个,多的达7000个.极少数子囊孢子裸露的(裸生的),子囊外围没有包被保护,但大多数子囊和子囊孢子是包被在一个由菌丝组成的包被内,形成具有一定形状的子实体,叫子囊果.
假囊壳 :子座内只有一个子囊腔,顶端有溶化的假孔口.
子囊座 :子囊座瓶状,盾状或船状等,子座内有1至多个子囊腔,有或无孔口.
子囊腔 : 子囊座内着生子囊的腔.
闭囊壳 :子囊被包在一个球形无孔的子囊果中.闭囊壳呈球状,完全封闭无孔口,外表有种种形态的附属丝,内生子囊,成熟时闭囊壳破裂或腐烂,散出子囊孢子.
子囊壳 :呈瓶状或囊状,其顶端开口的子囊果叫之.瓶状或囊状,在子囊壳内部基部有子囊孢子和侧丝.
子囊盘 :呈盘状,碗状成漏斗状,顶部敞开的叫子囊盘.
子囊,子囊孢子,子囊果的形成过程
1,雌雄生殖器官的结构及受精作用;
2,子囊,子囊孢子的形成;
3,子囊果的形成;
4,子囊果的类型;
5,子囊孢子的释放.
雌雄生殖器官的结构及受精作用
顶端膨大 》 卵囊(特称产囊体)-----》含许多雌核,不形成卵
雌生殖器官
顶端膨大》 受精丝
雄生殖器官---------------》精子囊----------------------------》含多个精核
受精:精子囊与受精丝接触,精核进入产囊体中,只进行质配,不进行核配.
子囊,子囊孢子的形成
钩尖
产囊体----à产囊丝---à钩状体 钩头----à子囊
钩柄
子囊中的细胞核----减数分裂-à子囊孢子
子囊果的形成及子囊果的类型
子囊果的形成:
在产囊体与精子囊生出之后,其周围的营养菌丝相互交织或包被围裹雌雄生殖器官,以后继续生长,包裹群生的子囊形成子囊果,其包被就是子囊果的壁.
子囊果的类型:
闭囊壳:
子囊壳:
子囊盘:
(1) 闭囊壳:子囊果呈球形,无孔口,完全闭合.
(2) 子囊壳:子囊果呈瓶形,顶端有孔口,这种子囊果常埋于子座中.
(3) 子囊盘:子囊果呈盘状,杯状,碗状,子实层常露在外.
子囊果的形状为子囊菌纲的重要分类依据.
子囊孢子的释放
1,子囊壁溶解;
2,子囊以各种方式开裂.
子囊菌亚门的分类及代表植物
种类多,1950属,15000种,复杂.
酵母:
赤霉菌:
麦角菌:
青霉菌:
白粉菌,虫草菌,羊肚菌,盘菌.
赤霉属包括许多寄生于植物的病菌,如小麦赤霉病菌,玉米赤霉病菌,水稻恶苗病菌等.赤霉菌的菌丝在寄主体内蔓延,并在寄主表面产生大量白色或粉红色分生孢子.在固体培养基表面,赤霉菌形成白色,较紧密绒毛状菌落.
酵母85
出芽生殖(芽殖):由母体在一定部位生出芽体,由芽体长成一新个体并从母体脱落.如:
酵母菌属 (Saccharomyces):植物体为单细胞,卵形,有一大液泡,核小,出芽繁殖.首先在母细胞一端形成小芽,核分裂移入其中一个,也叫芽生孢子.长大后脱离母体,形成新酵母菌.能将糖类在无氧条件下分解为二氧化碳和酒精,即发酵,与人类生活密切相关.
酵母抽提物介绍
纯天然产品 酵母抽提物是新鲜的酵母液经自溶,酶解,分离,浓缩或干澡而得到的纯天然制品.
多功能营养增补剂 酵母抽提物含人体所需的18种氨基酸,肽类化合物,B族维生素,核苷酸,碳水化合物及各种微量无素,不含胆固醇和饱和脂肪酸,是健康食品的理想配料.
青霉菌P88
1,分生孢子梗具横壁;
2,分生孢子梗顶端不膨大,但分枝数次,呈扫帚状;
3,最末一级分枝叫小梗,着生小梗的细胞叫梗基;
4,在小梗的顶端生一串青绿色的球形分生孢子;
5,以分生孢子进行繁殖,极少数有有性生殖.
青霉属(Penicillium):以分生孢子繁殖,菌丝体上生有许多分生孢子梗,梗的先端分枝数次,呈扫帚状,最后的分枝叫小梗.小梗上生有一串分生孢子,青绿色,20世纪医学上一大发现的盘尼西林主要是从黄青霉(P.chrysogenum)和点青霉(P.notatum)中提取的.
如果不是一次世界大战,青霉素可能要到50年代才会开发出来.弗莱明(Alexander Fleming)于 20年代中期发现了可以杀死细菌的青霉菌.10年后,英国生化学家弗洛里(Howard Florey)开始对它进行研究.是二次世界大战的爆发推动了青霉素的提早面世.由于急需一种治疗传染病的药物,英国政府才开始支持弗洛里的研究:无论在哪里作战,英国士兵都是他的试验对象.
病菌比人类更聪明
人类滥服抗生素已严重到医生没给抗生素,他似乎就是不会诊病的医生的地步.有人说:我们所面对的微生物,它们具有不可思议的能力.我们不知道接下来将会有什么情况.最令人担心的是,目前所看到的可能只是冰山一角."滥用抗生素会带来什么后遗症呢 顽强的超级细菌该如何消灭
细菌,说它小,威力却很大,在科技世界里它是个备受关注的课题之一, 有人把盘尼西林,原子弹及雷达并列为第二次世界大战期间的三大发明.的确,在人类制造盘尼西林等抗生素之前,病菌一直是最大的杀手.
14世纪欧洲发生黑死病,三分之一人口死于传染病.病菌在历史上最可怕的例子,恐怕是发生在16世纪初的美洲.西班牙人带来的天花病菌,夺走墨西哥兹特克帝国的半数人口.
抗生素在50年前出现之后,许多感染性疾病如天花,肺病,脑膜炎及伤寒病等,不再是不治绝症,抗生素因此被奉为神丹妙药,医学界甚至在1970年代夸口说,人类完全消灭传染病的日子指日可待.
可是,接着一连串事例却证明,事情没那么简单.原来以某些抗生素轻易可以对付的黑死病或肺病等,现在却必须用更强的其它药物才能消灭.具有超级抵抗力的病菌不时出现,医学专家最后不得不成认:"病菌比人类更聪明".
令人意外的是,病菌之所以会变得更"强壮",正是因为人们大量,甚至过度地使用抗生素.抗生素是生物体(一般是微生物)所产生的化学物质,它具有消灭其它微生物的功能,例如盘尼西林就是青霉菌所分泌的物质.
麦角属(Claviceps):其中的麦角菌(C.purpurea),子囊壳为瓶状,主要寄生于麦类的子房中,形成黑色坚硬的菌核,状似角,称为麦角.
冬虫夏草
(Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.)
子座生于雪线以上3800米的高山带昆虫体上,系我国西南部特有种.子囊壳近表面生,基部埋陷于子座组织内,表面光滑,孔口不突出或稍突出.子座和小座柄表面平滑.子囊细长, 240-85×12-16μ.有横隔,不易断裂,历来为我国食用菌上品,传统补品.
其无性阶段已发现五个菌株即:
①蝙蝠蛾被孢霉(Mortiserslla hepiali)
②虫草头孢霉(Cephalosporium sinensis)
③蝙蝠蛾拟青霉(Paecilomgces hepialli)
④中国蛾拟青霉(P.sinensis)
⑤中华被毛孢菌(Hirsutslla sinensis)
夏初子座出土,孢子未散时挖取(复合体,含虫尸),初晒,除杂质,干燥后为珍贵中药材,古今研究颇多.
[功能与主治]:
补肺益肾,止血化痰.用于久咳虚喘,劳嗽咯血,阳痿遗精,腰膝酸痛.
冬虫夏草(Cordyceps sinensis)又叫虫草,是青海省著名的具滋补作用的奇异中药材,也是传统出口的珍品.因前人对虫草的记述有"一物竟兼动植"两性,使人奇妙莫测.
冬虫夏草生长在海拔3800米至5000米的高山草甸带上.青海省的虫草产量居全国之首.玉树,果洛,黄南,海南,海北等州均有出产,其中玉树地区的虫草以色泽褐黄,肉质肥厚,菌座短而粗壮,质量极好而出名.每当5月下旬至6月下旬,高山的积雪刚刚化完,枯黄的草地抽出春草的幼芽,可以依稀见到淡淡的绿色时,是采集虫草最好的时机,太迟了,虫草就不容易寻找了.
冬虫夏草因为它冬天是一条虫,夏天地面部分又长得像一株小草,而药材的形状则是虫和草的复合体——在虫子头上长了一株草.这种虫,是一种名叫虫草蝙蝠蛾的幼虫,样子和三螟时期的老蚕差不多.草呢,是寄生在虫子头顶上的一株棒球棍状的菌类植物的菌体.子囊孢子成熟后,散落在土壤中,随着雨水渗透到地下,遇到蛰居在土壤中的虫草蝙蝠蛾的幼虫,在合适的条件下,就钻进幼虫体内,萌发成菌丝体,吸收幼虫体的营养,最后虫体被菌丝体所充满,只剩下一个完整的空壳,到第二年五月初,在寄主虫的头顶长出子囊菌的子座,五月中旬子座渐渐露出地面,并以每天三至四毫米的生长速度,茁壮成长,直到高达20至50毫米时才停止生长.所以说得精确一点,冬虫夏草是麦角菌科植物冬虫夏草菌的子囊座及其寄主蝙蝠蛾等的幼虫尸体的结合体.或者说,冬虫是一种受真菌感染而死亡的虫体,夏草是寄生在虫子头上的真菌子座.
羊肚菌
菌盖部象蜂窝状,园椎形,呈褐色.菌柄近柱形,白色,内部空心.表面常有浅色粉末.子囊园筒形,有8个孢子,孢子椭园形,光滑,无色.侧丝细长.分布广泛,主要在林区.价贵,该属全世界15种,大多是味美的野生食用菌.中国7种,较常见除本种外,还有小羊肚菌(M.deliciosa),尖顶羊肚菌(M.conica).黑脉羊肚菌(M.angusticeps),粗腿羊肚菌(M.crassipes).本种目前人工培养子实体已成功.羊肚菌属性平味甘寒无毒有益肠暖化痰理光之功效,主治消化不良,痰多气短.
担子菌亚门 Basidiomycotina
担子菌亚门是一群多种多样的真菌,全世界有1100属,16000余种.都是由多细胞的菌丝体组成的有机体,菌丝均具横隔膜.在整个发育过程中,产生两种形式不同的菌丝:一种是由担孢子萌发形成具有单核的菌丝,这叫做初生菌丝.以后通过单核菌丝的接合,核并不及时结合而保持双核的状态,这种菌丝叫次生菌丝.次生菌丝双核时期相当长,这是担子菌的特点之一.
担子菌最大特点是形成担子(basidium),担孢子(basidiospore).在形成担子和担孢子的过程中,菌丝顶端细胞壁上生出一个喙状突起,突起向下弯曲,形成一种特殊的结构,叫锁状连合.
在锁状连合的过程中,细胞内二核经过一系列的变化由分裂到融合,形成一个二倍体(2n)的核,此核经二次分裂,其中一次为减数分裂,于是产生4个单倍体(n)子核.这时顶端细胞膨大成为担子,担子上生出4个小梗,于是4个小核分别各移入小梗内,共发育成4个孢子——担孢子.产生担孢子的复杂结构的菌丝体叫做担子果(basidiocarp),就是担子菌的子实体.其形态,大小,颜色各不相同,如伞状,扇状,球状,头状,笔状等
在传统的分类系统中,把担子菌亚门当作担子菌纲处理,其下分2个亚纲,即
有隔担子菌亚纲,和无隔担子菌亚纲.现代分类学已将担子菌亚门分为4个纲,即
层菌纲(Hymeno—mycetes),如银耳,木耳,蘑菇,灵芝等;
腹菌纲(Gasteromycetes),如马勃,鬼笔等;
锈菌纲 (Urediniomycetes)
黑粉菌纲(Ustilaginomycetes),如玉米黑粉(棒子包).
层菌纲中最常见的一类是伞菌类,这一类担子菌具有伞状或帽状的子实体,上面展开的部分叫菌盖(pileus).菌盖下面自中央到边缘有许多呈辐射状排列的片状物,称为菌褶 (gills).用显微镜观察菌褶时,可见棒状细胞,叫担子,顶端有四个小梗,每一个小梗上生一个担孢子.夹在担子之间有一些不产生担孢子的菌丝叫侧丝,担子和侧丝构成子实层(hymenium).菌褶的中部是菌丝交织的菌髓,有些伞菌,在菌褶之间还有少数横列的大型细胞叫隔胞(囊状体),隔胞将菌褶撑开,有利于担孢子的散布.菌盖的下面是细长的柄,称菌柄(stipe).有些伞菌的子实体幼小时,连在菌盖边缘和菌柄间有一层膜,叫内菌幕(partialveil),在菌盖张开时,内菌幕破裂,遗留在菌柄上的部分构成菌环(annulus).有些子实体幼小时外面有一层膜包被,叫外菌幕(universalveil),当菌柄伸长时,包被破裂,残留在菌柄的基部的一部分而成菌托(volva).这些结构的特征是鉴别伞菌的重要依据.很多种伞菌可供食用,少数极毒.
担子菌亚门的特征
1,全为多细胞有机体,双核菌丝;
单核菌丝:先形成,菌丝细胞单核,为期较短,由单核担孢子萌发形成.
双核菌丝:后形成,菌丝细胞双核,为期较长,是担子菌的主要营养体.
2,锁状联合;
3,担子及担孢子的形成;
4,担子菌的无性生殖;
5,担子菌的有性生殖;
6,担子果.
初生菌丝:是由担孢子萌发发展而来,初期多核,但多核 期很短,很快产生分隔把菌丝分成单核细胞.
次生菌丝:来源于初生菌丝,是经过性别不同的两初生菌丝的结合而形成的双核菌丝.双核菌丝的每一细胞中都含有两个核,分别来源于父母亲本.
三生菌丝:是组织化的特殊的一些组织菌丝,也是双核,常集结成特殊的形状的子实体称蕈子.
蕈子:由大量菌丝紧密结合形成的真菌子实体.
双核细胞靠锁状联合进行细胞分裂,保证每一子代细胞都含有来源于父母亲本的核.大多数担子菌的双核细胞菌丝形成紧密的子实体(担子果),也就是常见的蕈子.
担子菌亚门的分类及代表植物
900属,22000多种.
传统分为:有隔担子菌亚纲(异担子菌亚纲,半担子菌亚纲)
无隔担子菌亚纲(同担子菌亚纲,真担子菌亚纲)
1973年安兹沃斯根据担子果的有无分:
冬孢菌纲:
层菌纲:
腹菌纲:
冬孢菌纲:
1,黑粉菌目-----玉蜀黍黑粉菌90
2,锈菌目--------禾柄锈菌92
禾柄锈菌92
1,转主寄生;
2,5种孢子:
性孢子:
锈孢子:
夏孢子:
冬孢子:
担孢子:
层菌纲:
1,银耳目------银耳;
2,木耳目------木耳;
3,伞菌目------蘑菇,香菇;
4,非褶菌目------灵芝,猴头
银耳
(Tremella fuciformis Berk)
担子菌亚门(Basidiomycotina)
层菌纲(Hymenimycetes)
有隔担子菌亚纲(Phragmobasidiomycetidce)
银耳目(Tremellaies)
银耳科(Tremellacece)
银耳属(Tremella)真菌
中国可食该属12种.
担子果(子实体)胶质,直立,叶状,纯白近半透明,许多瓣片丛集成菊花状或鸡冠状.子实层遍生瓣片表层.菌丝具锁状联合.担子近球形,孵圆形,纵分隔,10—12×9—10厘米.孢子无色,光滑,近球形6—8.5×4—7微米.著名滋补品,传统用于"补肾,润肺,生津,止咳".银耳含有酸性异多糖,能增强体液免疫功能,并起到"扶正固本"的作用,银耳还能增加机体功能,促进T细胞和B细胞的转化,从而抑制致癌作用.临床上治疗慢性支气管炎和原发生心脏病,对钴60,γ射线造成的放射性损伤的保护作用"广分布我国各省,夏秋季生阔叶树枯木上,栽培始于光绪20年(公元1894年)至今立量仍占世界第一位.
银耳(白木耳)Tremella fuciformis Berk.属于银耳科. 是一种腐生菌.子实体纯白色,胶质,半透明,由许多薄而皱褶的菌片组成,呈菊花状或鸡冠状.银耳的担子,每个纵裂为四个细胞,四个细胞的下半部在横切面上连成"田"字形,上半部各个细胞形成细长的管,管顶伸出子实体表面,再生小梗,小梗上着生一个担孢子.分布于福建,四川,贵州,江苏,浙江等地.生于阴湿山区,栎属及其他阔叶树木上.各地多栽培.银耳是一种营养丰富的滋养补品,能滋阴,养胃,润肺,生津,益气和血,补脑强心.
黑木耳
是著名的山珍,也是我国传统的出口创汇农特产品.黑木耳不但营养丰富,而且具有多种药用保健功效,尤其是黑木耳中富含铁质,是妇女,儿童的补血,补铁佳品.随着"黑色食品"价值的提高,和人们对营养保健食品认识的加深,黑木耳的国内外需求量日益增加,市场越来越紧俏.
我国年产黑木耳近40万吨,占世界生产总量的90%以上,是名符其实的黑木耳的故乡.以前,在我国东北林区,主要靠砍伐木材人工栽培黑木耳.据统计,自上个世纪50年代以来,这种木段栽培已毁林8000多万立方米.黑木耳在给一些地区带来经济效益的同时,人们对环境的破坏也付出了沉重的代价.
木耳(黑木耳)Auricularia auricula (L.ex Hook.) Underw. 属于木耳科.子实体叶状或耳状,半透明,胶质,有弹性,深褐色至黑色.黑木耳的担子,每个横裂分隔成四个细胞,每个细胞生出细长的小梗,小梗上着生担孢子.分布于全国各地.腐生于柞,械,榆,榕树等砍伐段木和树桩上,也有人工栽培.木耳含有麦角甾醇,脑磷脂,卵磷脂,甘露糖等,能补气益血,润肺止血.
猪苓
Polyporus umbellatus (Pers.)Fries
为担子菌亚门(Basidiomgcotina)
层菌纲(Hgmenomgcetes)
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae).
非褶菌目(Aphyllophorales)
多孔菌科(Poyporaceae)
多孔菌属(Polyporus)真菌
子实体有中生,短的主柄,上生10盖总直径20厘米以上,肉质柔软,淡褐色,黑侧白色.菌管极短,下延,管几细小.菌柄白色,柔软,有弹性.孢子印白色,孢子无色,椭圆形或梨形,7—10×3—4微米,内有1～2微米的大油球.幼嫩时鲜美,为著名的食用菌.广分布,可人工栽培(近似栽培天麻的方法).地下菌核为不规则块,紫黑色,春秋二季采挖,除泥沙,干燥后是著名的中药.
[功能与主治]:
利水渗湿,用于小便不利,水肿,泄泻,淋浊,带下.且含葡萄糖(Glucon) ,抗肿瘤.近临床上用于治疗肺癌和白血病.
猪苓Polyporus umbellatus (Pers.)Fr.属于多孔菌科.菌核呈长块状或扁块状,有的有分枝,表面凹凸不平, 皱缩或有瘤状突起.由于不同的生长发育阶段,表面有白色,灰色和黑色三种颜色,称为白苓,灰苓和黑苓,内面白色.子实体自地下菌核内生子实体由菌核上生长,伸出地面,菌柄往往于基部相连,上部多分枝,形成一丛菌盖.菌盖肉质,伞形或伞状半圆形,干后坚硬而脆.孢子卵圆形.
我国许多省区有分布,主产山西及陕西.寄生于枫,槭,柞,桦,柳及山毛榉等树木的根上.菌核入药,能利水渗湿.猪苓含多糖,有抗癌作用.
香茹Lentinus edoees (BerK.) Sing
为担子菌亚门(Besidiomfcotina)
层菌纲(Hgmenomycetes)
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae)
(蘑菇目)伞菌目(Agaricaies)
(白蘑科)口蘑科(tricholomataceae)
香菇属(Lentinus)真菌
中国可食香菇属9种.子实体肉质.菌盖初期呈扁平半球形,后渐平展,菌环丛膜状,下有鳞片.鳞片辐射状排列.菌肉白色.孢子椭圆形,无色,光滑45-5×2-2.5微米.孢子棒状,23—30×3.5—4.5微米.广分 布,秋冬春生长于阔旰树倒木上.我国最早人工培植,后传他国.该菇肥厚味美,是世界上著名的食用菌之一.含人体必需氨基酸7种,维生素B1,B2,PP及矿物盐,不饱和脂肪酸量甚高.特别是香菇多糖,能促使体内淋巴细胞活化因子增多,刺激辅助性T 淋巴细胞以释放细胞因子,均可提高机体对肿瘤的免疫力.此外,含有双链核糖核酸,是干扰素的添加剂,最终干扰病毒和癌细胞的生长.香菇营养丰富,常吃可预防感冒.
茯苓Poria cocos (Schw) Wolf
为担子菌亚门(Basidiomycotina)
层菌纲(Hymenomycetes)
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae),
非褶菌目(Aphyllophoralres)
多孔菌科(Polyporaceae)
卧孔菌属(Poria)真菌
子实体无柄,生于核表面.子实层厚度20～30微米.无囊状体.担子细棒状,14-30×6-9微米,孢子无色,透明,孢子印白色.为传统的补品,其味甘,性平.加工成多种美味可口的食品,如北京的茯苓夹饼,泉州的茯苓糕等都是深受群众欢迎的名牌产品.广分布.我国自周朝始,已人工栽培,目前产量仍占世界第一位.菌核生地下的松根上,7～9月采挖,除泥沙,堆置"发汗"摊到表面干燥,再"发汗"反复数次,阴干.干燥菌核是一种著名的中药.
[功能与主治]:
利水渗湿,健脾心.用于水肿尿少,痰饮眩悸,脾虚食少,便塘泄泻,惊悸失眠.含茯苓酸等三萜化合物(pachymic acid),茯苓多糖(pachmaram),对慢性肝炎等有显著的疗效.
茯苓 Poria cocos (Fries) Wolf.属多孔菌科.菌核球形,或不规则块状,大小不一,小的如拳头,大的可达数十斤,表面粗糙,呈瘤状皱缩,灰棕色或黑褐色,内部白色或淡棕色,粉粒状,由无数菌丝及贮藏物质聚集而成.子实体无柄,平伏于菌核表面,呈蜂窝状,厚3—10mm,幼时白色,成熟后变为浅褐色;孔管单层,管口多角形至不规则形,孔管内壁着生棍棒状的担子,担孢子长椭圆形到近圆柱形,壁表平滑,透明无色.
全国大部分地区均有分布,现多栽培.寄生于赤松,马尾松,黄山松,云南松等的根上.菌核入药,能利水渗湿,健脾宁心.
猴头菌Hericium erimaceus
为担子菌亚门(Basidioycotina),
属菌纲(Hymenomyates),
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetydae),
非褐菌目(Aphyllophorales),
猴头菌科(Hericiaceae),
猴头菌原(Hericium)真菌.
子实体肉质,外形头状或倒卵形,似猴子头,故名猴头.鹇时全部白色,干燥后乳白,淡黄或淡褐色,直径3.5—20厘米无柄,茎部着生处狭窄.除荭部外,均密布有针形肉质的刺,长1—5厘米,下垂,稍弯曲.子实体内部有肥厚而粗短的分枝,互相融合,形似花椰菜状,茎部旦一肉团状.每一根细刺的表面都布满猴头的小实层,其上密生担子和囊状体,前者着生4个担孢子(无色,透明,近园形,5.5—7.5×5—6微米,内含一油滴);后者呈柱状或棒状.为中国传统珍贵的食用菌,且性干味甘,有利五脏,助消化,滋补身体等功效,如猴菇菌片对消化道溃疡,胃癌等症显效.广分布,秋季野生转多.旱人工栽培和深层发酵.产量占世界第一.
猴头(Hericium erinaceus)
为我国著名食用菌和 药用菌.猴头菌肉嫩味美,营养丰富,历来被视为"山珍",含有七种人体必需氨基酸.新鲜时菌体圆而厚,白色块状,肉质,形似猿猴头,故名之.能治疗消化不良,消化道恶性肿瘤,胃,十二指肠溃疡.对神经衰弱,身体虚弱有较好疗效.
猴头菌 Hericium erinaceus (Bull.)Pers.属于齿菌科.是一种腐生菌.子实体外形似猴头,肉质,块状,径长5—20cm,除基部外,表面均生白色肉刺状菌针,长2—6cm,下垂,干后变黄色,或黄褐色.孢子球形至近球形,透明无色.分布于黑龙江至广西等十余省区.生于栎,胡桃等立木及腐木上;也有栽培.猴头菌含多糖类和氨基酸,为常见的食用菌,入药有利五脏,助消化,滋补和抗癌作用.
灵 芝:Ganoderma lucidum (Leyss.ex Fr.) Karst.
俗 名:红芝,赤芝,丹芝,仙草,瑞草.
分类地位:灵芝隶属于担子菌纲,多孔菌目,灵芝科,灵芝属.
灵芝,是我国传统的真菌药物,通常人工栽培的灵芝品种主要是赤芝.灵芝做为传统的中药和延年益寿滋补品的历史已有千年,内销市场开拓潜力巨大,只要普及灵芝的保健作用知识,发展灵芝生产前景广阔.
灵芝 Ganoderma lucidum (Leyss ex Fr.) Karst.属多孔菌科.为腐生真菌.子实体木栓质.菌盖(茵帽)半圆形或肾形,初生为黄色后渐变成红褐色,外表有漆样光泽,具环状棱纹和辐射状皱纹,菌盖下面有许多小孔,呈白色或淡褐色,为孔管口.菌柄生于菌盖的侧方.孢子卵形,褐色,内壁有无数小疣.我国许多省区有分布,生于栎树及其他阔叶树木桩上.多栽培.子实体入药,为滋补强壮剂,用于失眠,神经衰弱等症.
紫芝G.japonicum (Fr.)Lloyd菌盖及菌柄黑色,表面光泽如漆.孢子内壁有显著的小疣.分布于浙江,江西,福建,湖南,广东,广西等省区.生于腐木桩上.子实体入药,亦作灵芝用.
灵芝真的那么灵吗
对很多人来说,灵芝是无病不治的灵丹妙药,许多民间故事也把灵芝说成是起死回生的神药,不管是什么病也不管疾病到什么程度,只要是用上了灵芝,病人便会转危为安,化险为夷,那么灵芝真的是那么灵 其实不是的,灵芝也是诸多种中药的一种,只是人们把它传说成神药罢了.
灵芝,中药称为灵芝草,是菌类植物,喜生长于腐朽的木桩旁,我国多数省区的林木地带都有生长.灵芝草内含有多种有机物质及生物碱,如麦角甾醇,氨基葡萄糖,树脂,甘露醇水溶蛋白,以及多种酶类.这些物质对人体的神经系统,循环系统,呼吸系统以及肝,肾,脑等重要器官具有保护和调节功能.因此,灵芝对于人体所患的多种疾病都具有治疗及缓解症状的作用.在临床上,常用于治疗咳嗽,气喘,失眠,消化不良,肾虚引起的耳聋,耳鸣,精神不佳,冠心病,心律失常等症.
由于灵芝草具有增强人体免疫系统功能的作用,因此,对一些急慢性感染性疾病如传染性肝炎,艾滋病,单核细胞增多症及恶性肿瘤等具有一定的治疗作用.
灵芝可单独服用如制成粉剂冲服,浸于药酒中服用等,也可与其它药物如党参,麦冬,人参,黄芪,五味子,远志等中药配伍服用均可收到较好的治疗效果.由于野生灵芝产量少,价钱昂贵,目前常以人工培育的灵芝代之.
江西5000农民采食最毒野蘑菇中毒
(2001年09月1日)
5000多农民采食毒蘑菇情况万分危急
江西永修县委接到县卫生防疫部门的疫情报告:全县采食野蘑菇的农民兄弟在5000人以上.
病情全省罕见中毒者陷入"一级恐慌"
全省解毒药物全部用光紧急从上海空运
毒菇是世界最毒蘑菇
抢救过程中,国内一些著名院校,医院的专家给予了极大的关心,支持,网上共收到电子邮件100多份.湖南师大生命科学院教授,博士生导师张志光从网上获悉永修的疫情后,和两位博士一起飞抵南昌,直奔永修,经过对野蘑菇中毒情况调研,断定毒菇是灰花纹鹅膏菌,这是世界上最毒的蘑菇系,多生活于高温高湿的6～10月,食用后3～5天毒性发作,永修去冬今夏干旱,8月中下旬出现的多年罕见的闷湿气候十分适宜其生长,其所含混合毒素达二十多种,一个菇足可致人死亡,目前世界上尚没有专门解药.
毒菌会随风飘散周边县切勿大意
据介绍,此种疫情70年代曾在日本,80年代曾在福建,90年代曾在湖南发生过.张教授等告诫:此菌种会随风飘散,今明年秋,永修及周边各县都要高度警惕,禁食野蘑菇,防止此类疫情再度发生.
金针菇(Flammulina Velutipes)
含有丰富的赖氨酸和精氨酸,能促进儿童的健康和智力发育,国外称为"增智菇".是秋未春初寒冷季节发生的一种朵型小的伞菌.菌体新鲜时呈金黄色或黄褐色,因色泽极似金针菜,故名为金针菇.其肉滑,味鲜,是古今中外著名的食用菌之一.可以防治癌症,降低血压,治疗肝脏及消化系统疾病.
怎样识别有毒蘑菇
如今,菜市场上出售的野生蘑菇甚多,因其味道特别鲜美,颇受消费者喜爱,但据媒体披露,因误食野生蘑菇而酿成悲剧的事故每年都有发生.为此,特向消费者介绍识别毒蘑菇的方法.
一看生长地带.可食用的无毒蘑菇多生长在清洁的草地或松树,栎树上,有毒蘑菇往往生长在阴暗,潮湿的肮脏地带.
二看颜色.有毒蘑菇菌面颜色鲜艳,有红,绿,墨黑,青紫等颜色,特别是紫色的往往有剧毒,采摘后易变色.
三看形状.无毒的菌盖较平,伞面平滑,菌面上无轮,下部无菌托,有毒的菌盖中央呈凸状,形状怪异,菌面厚实板硬,菌杆上有菌轮,菌托杆细长或粗长,易折断.
四看分泌物.将采摘的新鲜野蘑菇撕断菌株,无毒的分泌物清亮如水(个别为白色),菌面撕断不变色;有毒的分泌物稠浓,呈赤褐色,撕断后在空气中易变色.
五闻气味.无毒蘑菇有特殊香味,有毒蘑菇有怪异味,如辛辣,酸涩,恶腥等味.
六是测试.在采摘野蘑菇时,可用葱在蘑菇盖上擦一下,如果葱变成青褐色,证明有毒,反之不变色则无毒.
七是煮试.在煮野蘑菇时,放几根灯芯草,些许大蒜或大米同煮,蘑菇煮熟,灯芯草变成青绿色或紫绿色则有毒,变黄者无毒;大蒜或大米变色有毒,没变色仍保持本色则无毒.
八是化学鉴别.取采集或买回的可疑蘑菇,将其汁液取出,用纸浸湿后,立即在上面加一滴稀盐酸或白醋,若纸变成红色或蓝色的则有毒.
腹菌纲:
1,鬼笔目------竹荪
2,马勃目------头状马勃
长裙竹
Dityophora indusiatc
为担子菌亚门(Basidiomycotina),
腹菌纲(Gasteromycetes),
鬼笔菌目(Phallales),
鬼笔菌科(Phallaceae),
竹麻属(Dictyophora)真菌.
本属中国可食,人工栽培者共7种,产量占世界第一.子实体幼时印状球形,且伸长,高12—20厘米.菌托白色或淡黄色,直径约3—5.5厘米.菌盖种形,高宽各3—5厘米,有显著网络,具微臭,孢子为暗绿色,顶湍平,有穿孔.菌幕(菌裙)白色,从菌盖下垂达 10厘米以上,网眼系角形,宽5—10厘米.柄白色,中空,基部粗2—3厘米,向上渐细,座海绵状.孢子随园形3.5—4.5×1.7—2.3微米.去菌盖和菌托后味鲜可口,与鱼肉等菜肴共煮可防腐保质.药用治疗痢疾和抑痛等分布于云南,贵州封闭.夏秋季群生或单生于竹枝或其它枝内或庭园林中地上.已人工栽培成功.
短裙竹荪(Dictyophora duplicata)
竹荪体态优雅,故有"真菌之花","菌中皇后"之美誉.为我国珍贵的食用菌.脆嫩爽口,味道香,营养丰富.用竹荪做的菜,吃不完放几天也不会馊坏,有相当于防腐剂的作用.药用上常用于降血压,减肥等功效.多糖有抗癌和抗炎症的效果.
脱皮马勃 Lasiosphaera fenzii Reich.
于马勃科.腐生真菌.子实体近球形至长圆形,直径15—30cm,幼时白色,成熟时渐变浅褐色,外包被薄,成熟时成碎片状剥落;内包被纸质,浅烟色,熟后全部破碎消失,仅留一团孢体.其中孢丝长,有分枝,多数结合成紧密团块.孢子球形,外具小刺,褐色.分布于西北,华北,华中西南等地区,生于山地腐植质丰富的草地上.子实体入药,能清热,利咽,止血3外用可消炎止血.
大马勃Calvatia gigantea (Batsch ex Pers.) Lloyd. 子实体近球形或长圆形,几无不育柄.由膜状外包被和较厚内包被所组成,初有绒毛,渐变光滑,成熟后成块状脱落,露出青褐色孢体.
半知菌亚门的特征
1,有隔菌丝;
2,无性生殖产生分生孢子;
3,有性生殖少见;
4,可以将半知菌亚门看作是子囊菌或担子菌的无性发育阶段.
半知菌纲 Deuteromycetes
本纲的菌类,在其生活史中,还只知道无性繁殖阶段,有性阶段还不明了.大多为子囊菌的无性阶段,少数为担子菌的无性阶段.如发现其有性阶段,按其有性阶段分类.
半知菌亚门的分类及代表植物
1800余属;26000余种.
1,稻瘟病菌;
2,刺盘孢;
3,拟茎点霉;
4,立枯丝核菌.
稻瘟病菌:可引起水稻的稻瘟病
水稻纹枯病菌:引起水稻纹枯病
棉花炭疽病菌:可引起棉花炭疽病
蚕豆褐斑病
真菌的起源与演化
------------(1)------植物界
1,原始生物 ------------(2)------动物界
------------(3)------真菌界
2,鞭毛菌-----接合菌-----子囊菌----担子菌
3, 小--- - --大;
简单-------复杂;
低级--------高级;
水生--------陆生.
真菌的经济意义
1,食用;
2,药用;
3,酿酒;
4,石油工业;
5,农业;
6,完成自然界的物质循环.
危害:直接危害,间接危害,要兴利除弊.
食用菌业已成为中国农业中的新亮点
自改革开放以来,我国食用菌总产量增加60多倍.据统计,1999年我国食用菌总产量已达435万吨,总产值达167亿元,年创汇5.7亿美元.我国食用菌年产值超过5亿元的有2个县,超过2亿元的有9个县,超过1亿元的有12个县,超过千万元的有73个县.食用菌仅次于粮,棉,油,果,菜,居第六位,从而成为我国农业中的新亮点.
1,"入世"给传统农业带来的冲击
我国即将加入WTO,也就意味着国内与国外市场的接轨."入世"后,对美农产品税项将由现在的45%降至15%,大量的,廉价的,优质的国外农产品将给我国传统农业带来致命的冲击.美国的玉米折人民币0.25元/斤(我国为0.35元/斤), 小麦为0.30元/斤(我国为0.67元/斤).现在由于我国种子,化肥,农药价格偏高,有的地区种一亩地粮食还要倒贴100多元,"入世"后有些地区的农民将难堪重负.
2,面向国际市场调整农业种植结构
农业产业结构的调整我国已讲了20多年,但实际进展却不十分令人满意,其中原因就是产业结构的调整要与国际市场接轨.我国劳动力资源丰富,因此要发展那些劳动力密集型产业,而且要发展那些在国际市场上适销对路的农产品.我国生产的食用菌由于劳动力成本低,价格仅为国际市场的1/10甚至更低,在国际市场上具有较强的价格优势.
由于是举世公认的健康保健食品,其消费是全球性的,但生产却受劳动力成本和气候条件制约,只能是局部性的.目前食用菌难以实现全部生产过程的自动化,发达国家劳动力成本高主要依赖于从发展中国家进口,发展食用菌业恰好适合我国现阶段国情.
我国真菌的研究情况
1,历史悠久;
2,制曲,酿酒;
3,真菌研究人员:戴芳谰,胡先啸;
4,真菌著作:中国真菌备录,中国高等真菌,中国真菌总汇,中国的真菌,中国真菌目录,真菌鉴定手则,菌种保藏手则,中国经济植物病原目录.
第三章 地衣植物
本章要求学生了解地衣的概念,掌握地衣的构造特点,能识别几种地衣的基本形态类型,了解地衣在自然界中的作用和经济价值.
重点:
1,地衣的三种基本生长型.
2,地衣的构造.
难点:地衣的繁殖.
1981年国际地衣学会:地衣是真菌和光合共生成分联合形成的结构独特而稳定的原植体.
1983年:地衣是一生物类群,而不是系统类群,是真菌(共生菌)和藻体或蓝细菌(共生光合体)的稳定,自立联合体.
地衣是由一种真菌和一种藻类共生的复合有机体,具有独特的形态,结构,生理和遗传等生物学特性,能产生一类特殊的化学物质(如地衣酸),是藻菌原来所没有的,故认为是一个独立的类群.
地衣(Lichens)
地衣是一类由真菌和藻类共生在一起的很特殊的植物,真菌的菌丝缠绕藻细胞,从外面包围藻类,夺取藻类光合作用制造的有机物,使藻类与外界隔绝,只能靠菌类供给水分,CO2和无机盐.因此,它们是一种利益不均等的特殊共生关系,若将它们分离,藻类能生长,繁殖,而真菌只能饿死,它们是在弱寄生的基础上发展起来的共生关系.
在大城市虽然很少见到地衣,但它其实并不陌生,我们最熟悉的酸碱指示剂石蕊试液(或石蕊试纸)就是从地衣中提取的.地衣还应用于许多方面:
①药用,如松萝能疗痰,催吐.石蕊能生津润咽,解热化痰,还可作茶饮;
②食用,如石耳,石蕊,冰岛衣等,许多地衣还作动物饲料,提取淀粉,蔗糖,酒精等;
③作香料,染料等.如扁枝衣属,树花属,石蕊属,梅花衣属,肺衣属等含有芳香油,可配制化妆品,香水,香皂等,也可用于卷烟.有的可作染料,指示剂等.
不过地衣也有害处,它能寄生在经济树木特别是柑桔,茶树上,森林中的云杉,冷杉也挂满地衣,为地衣所覆盖,影响光照和呼吸,还是害虫的藏身地.某些壳状地衣能生长在古老的玻璃窗上,侵蚀玻璃.因此,在利用地衣的同时,还要防止它的危害.
一,地衣的通性;
二,地衣的形态和构造;
三,地衣的繁殖;
四,地衣的分类;
五,地衣在自然界中的作用及其经济价值.
地衣是一类特殊的生物有机体,它不是单一的植物体,是由一种真菌和一种藻高度结合的共生复合体.组成地衣的真菌绝大多数为子囊菌亚门的真菌,少数为担子菌亚门的真菌.组成地衣的藻类是蓝藻和绿藻.蓝藻中常见如念珠藻属(Nostoc),绿藻如共球藻属(Tre bouxia),桔色藻属(Trentepophlia).
参与地衣的真菌是地衣的主导部分.地衣的子实体实际上是真菌的子实体.并不是任何真菌都可以同任何藻类共生而形成地衣,只有那些在生物长期演化过程中与一定的藻类共生而生存下来的地衣型真菌才能与相应的地衣型藻类共生而形成地衣.
地衣中的菌丝缠绕藻细胞,并包围藻类.藻类光合作用制造的营养物质供给整个植物体,菌类则吸收水分和无机盐,为藻类提供进行光合作用的原料.
地衣约有500属,2600种.它们分布极为广泛,从南北两极到赤道,从高山到平原,从森林到荒漠,都有地衣的存在.地衣对营养条件要求不高,能耐干旱,生长在瘠薄的峭壁,岩石,树皮上或沙漠地上.地衣分泌的地衣酸,可腐蚀岩石,对土壤的形成起着开拓先锋的作用.
地衣大多数是喜光植物,要求空气清洁新鲜,特别对二氧化硫非常敏感,所以在工业城市附近很少有地衣的生长,因此,地衣可作为鉴别大气污染程度的指示植物.
地衣的形态和构造
地衣的形态可分为三种类型:
(一)壳状地衣(Crustose lichens)
地衣体为具各种颜色的壳状物,菌丝与树干或石壁紧贴,因此不易分离.如文字衣,茶渍衣.
(二)叶状地衣(foliose lichens)
植物体扁平叶片状,有背腹性,以假根或脐固着在基物上,易采下.如石耳,梅衣等.
(三)枝状地衣(fruticoselichens)
植物体树枝状,丝状,直立或悬垂,仅基部附着在基物上.如松萝,地茶,石蕊等.
不同类型的地衣其内部构造也不完全相同.从叶状地衣的横切面上.可分为四层,即上皮层,藻层或藻胞层,髓层和下皮层.上皮层和下皮层是由菌丝紧密交织而成,也称假皮层.藻胞层就是在上皮层之下由藻类细胞聚集成一层.髓层是由疏松排列的菌丝组成.根据藻细胞在地衣体中的分布情况,通常又将地衣体的结构分成两个类型:
1.异层型(heteromerous)藻类细胞排列于上表皮层和髓层之间,形成明显的一层,
即藻胞层.如梅衣属(Parmelia),蜈蚣衣属(Physcia),地茶属(Thamn01ia),菘萝属(Usnea)等
2. 同层型(homoenmerous)藻类细胞分散于上皮层之下的髓层菌丝之间,没有明显的藻层与髓层之分.这种类型的地衣较少.如胶衣属(Collema).
一般讲,叶状地衣大多数为异层型,从下皮层上生出许多假根或脐固着于基物上.壳状地衣多数无皮层,或仅具上皮层,髓层菌丝直接与基物密切紧贴.枝状地衣都是异层型,与异层型叶状地衣的构造基本相同,但枝状地衣各层的排列是圆环状,中央有的有1条中轴,如菘萝属,或者是中空的,如地茶属.
药用植物
松萝(节松萝,破茎松萝)Usnea diffracta Vain. 属于菘萝科.植物体丝状,长15 30cm,成二叉式分枝,基部较粗,分枝少,先端分枝多.表面灰黄绿色,具光泽,有明显的环状裂沟,横断面中央有韧性丝状的中轴,具弹性,可拉长,由菌丝组成,易与皮部分离;其外为藻环,常由环状沟纹分离或成短筒状.菌层产生少数子囊果.子囊果盘状,褐色,子囊棒状,内生8个椭圆形子囊孢子.分布全国大部分省区.生于深山老林树干上或岩壁上.全草能止咳平喘, 活血通络,清热解毒.含有菘萝酸,环萝酸,地衣聚糖.菘萝酸有抗菌作用.在西南地区常作"海风藤"入药.
同属植物长松萝(老君须)U.longissima Ach.全株细长不分枝,长可达1.2m,两侧密生细而短的侧枝,形似蜈蚣.分布和功用同上种.
药用地衣的研究进展
我国将地衣入药已有悠久的历史,早在公元前六百年西周时期的《诗经》中,就有松萝的记载;南北朝时,梁代陶弘景所著的《名医别录》中对石濡(即石蕊)的功用记载是可明目益精气;明代李时珍的《本草纲目》中,记述了许多地衣的形态,习性及药效,如女萝(即松萝)能疗痰热温疟,可为吐汤,利水道.石濡有生津润喉,解热化痰的功效.清代赵学敏的《本草纲目拾遗》中对雪茶的记载:"雪茶出丽江府属山中,久则色微黄",根据这段描述简直可以确定种.
地衣含有抗菌作用较强的化学成分,即地衣次生代谢产物之一的地衣酸(lichenic acids),地衣酸有多种类型.
从1944年开始研究地衣抗菌物质,迄今已知的地衣酸有300多种.据估计50%以上地衣种类都具这类抗菌物质.如松萝酸(usnic acid),地衣硬酸(liches terinic acid),去甲环萝酸(evernic acid),袋衣酸(physodic acid),小红石蕊酸(didymicacid),绵腹衣酸(anziaicacid),柔扁枝衣酸(divaicatic acid),石花酸(sekikaic acid)等.这些抗菌物质对革兰阳性细菌多具抗菌活性,对于抗结核杆菌有高度活性.地衣抗菌素在德国以"EVosin I"(包括松萝酸及去甲环萝酸),"Evosin II"〔包括松萝酸,袋衣酸及袋衣甾酸(physodalic acid)]两种产品在医疗使用;在瑞士,奥地利,芬兰,前苏联等国则以松萝酸的多种剂型作为治疗新鲜创伤以及表面化脓性伤口的有效外用抗菌素.
近年来,世界上对地衣进行抗癌成分的筛选研究证明,绝大多数地衣种类中所含的地衣多糖,异地衣多糖(isolichenin=isolichenan)均具有极高的抗癌活性.
此外地衣中有的是生产高级香料的原料,如我国从云南产的扁枝衣(Evernia mesomor pha Nyl.)制得中国橡苔I型香料,主香为柔扁枝衣酸乙酯(ethyldivaricatinate);从尼泊尔星冰岛衣Cetrariastrum nepalensis Awas. 中制得中国橡苔II型香料,香气与法国橡苔相似,主香为赤星衣酸乙酯(ethylhaematommate).还有一个值得研究的现象是在紫外线较强的高山上,地衣生长繁茂,以及地衣对核爆炸后散落物所具有的惊人抗性,为我们提供了在地衣中寻找抗辐射药物的线索.总之,地衣作为药物资源的开发前景是很广阔的.
一,地衣的通性;
1,地衣是由一种真菌和一种藻类共生的复合有机体;
2, 藻类:蓝藻,绿藻
地衣-----
真菌类:子囊菌(多),担子菌(少),
半知菌(极少),藻状菌 (一种)
3,藻菌共生.
二,地衣的形态和构造;
(一),形态:
壳状:地衣体以散生的菌丝牢固密贴在基物上,很难采下.(80%)
叶状:地衣体扁平,有背腹性,以假根或脐固着在基物上,易采下;
枝状:地衣体直立,呈枝状或柱状,多数具分枝,仅基部附着于基质上.
(二),构造
上,下皮层:由横向分裂的菌丝紧密交织而成.
藻胞层:藻细胞在上皮层之下成层集结.
髓层:由疏松的菌丝和藻细胞构成,贮藏空气,水分,
养分及产物地衣酸.
异层地衣:有单独的藻胞层.
同层地衣:无藻胞层.
三,地衣的繁殖;
1,营养繁殖:断裂,粉芽,珊瑚芽,碎裂片
2,有性生殖:
以真菌分子进行:
子囊菌地衣(多):产生子囊孢子---子实体为子囊壳
---子实体为子囊盘
担子菌地衣(少):产生担孢子
四,地衣的分类
1,子囊衣纲:松萝,梅衣,文字衣,地卷衣,石蕊;
2,担子衣纲:扇衣;
3,半知衣纲(不完全衣纲):地茶.
五,地衣在自然界中的作用及其经济价值
1,地衣在自然界中的作用:
地衣的生态习性与分布,先锋植物.
2,经济价值:
(1),药用;
(2),食用和饲料用;
(3),工业用;
(4),指示植物.
3,不利方面:防碍寄主生长.
岩耳,金香柚
是一种生长在石岩壁上的黑色地衣植物,在武陵源的山崖石峰之上随处可见.它体呈叶状,大的象一顶草帽,重175克,小的也有手掌那么大,岩耳背面大都为灰色或黄褐色,腹面中央有一块象肚脐一样的突出物,岩耳就靠它吸附在石壁上,并借此吸收营养,繁殖生长.岩耳,它味美且营养丰富,并有消炎滋补的特效功能,经常吃,对降低血压有互助作用,对脱肛病与肝癌也有一定疗效,所以它即是珍贵的食品,又是奇特的药品.
它为中国五大名柚之一,在武陵源至今有200多年的栽培历史,分布广,产量高,它外形呈长圆形,每个重约500~800克,大的可达1500克以上,它果皮金黄,光滑,香气浓郁,果肉白色或米黄色,清脆柔软,汁液丰满,品质极佳,为上等的果中精品.一般国庆上市,比普通的柚子上市要早近一个月.八月瓜果实在八月成熟时整个果实开裂,而又名"八月炸",其果形似香蕉,富含丰富的糖,维生素C和12种氨基酸,以及人体所不能合成的缬氨酸,蛋氨酸,异亮氨酸等等.其果香味甜,为无污染的绿色食品,有"土香蕉"之称,以天子山一带较多.
(1)中国地衣的多样性
构成地衣的真菌是一群特殊的真菌,这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界.因此,地衣本身也是共生生态系统多样性的体现.全世界迄今已知的地衣物种约20000种,而中国还不到2000种.就在这2000种中约200种为中国所特有.然而,无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字.尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步.
(2)中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况
由于大气污染和森林采伐,中国许多地方地衣多样性面临威胁.依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种,如黄袋衣(Hypogymnia hypotrypa),粉黄袋衣(H. hypotrypella),霜袋衣(H. pruinosa),蜡光袋衣(H. laccata),横断山袋衣(H. hengduanensis)以及云南石耳(Umbilicaria yunnana)等种类的生存都面临着威胁.因为,它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关.如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣(Lasallia mayebarae)在系统演化上具有重要意义.然而,在云南丽江,这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬.随着旅游业的大规模发展,特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞(Rhizoplaca huashanensis)的生存也面临威胁.此外,在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹.若不采取必要的保护措施,在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣(Evernia mesomorpha)和丛枝树花(Ramalina fastigiata),与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊(Cladonia delavayi)以及在降血压方面有效的地茶(Thamnolia vermicularis)和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运.
(3)对地衣的保护
由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程,在开发利用方面,地衣尚处于"未开垦的处女地"状态.因而,它是一个潜力很大的生物资源宝库.此外,地衣在自然界生长极为缓慢,加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务.
保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外,应注意以下保护和可持续利用的措施:
a. 对于日用化工香料,药用和食用地衣资源应采取分区,按年,有计划,有节制地轮换采收.
b. 对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种,如陕西华山的华脐鳞,云南丽江的中华疱脐衣,以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种,应选择合适地段,建立珍稀地衣保护小区加以保护.
c. 对上述一些重要地衣同时还应采取菌,藻分离真培养,进行室内保存.对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向.
d. 加强对中国地衣物种多样性的调查,采集,分离,培养和研究,以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护,研究和可持续利用.
第四章 苔藓植物
是一种小型的非维管高等植物.作为高等植物,它们和真核藻类的主要不同是:
1,植物体大多有类似茎叶的分化,但并不是真正的茎和叶,具假根;
2,生殖器官为多细胞结构,有多细胞的保护壁层;
3,受精卵发育为胚;
4,绝大多数生活在阴湿的陆地上;
5,为非维管植物;
6,配子体占优势,孢子体不能独立生活;
本章要求重点掌握苔藓植物的特征及地钱和葫芦藓孢子体,配子体的形态构造,繁殖和生活史的区别及苔藓植物的起源和演化的主要观点.
重点:
1,苔藓植物的一般特征.
2,地钱,葫芦藓配子体和孢子体的繁殖及生活史.
难点:
1,苔纲,藓纲的区别.
2,地钱和葫芦藓的生活史.
1.通过对代表植物(地钱,葫芦藓)的形态结构和生殖等特点的讲解,掌握苔藓植物的主要特征及对自然界的意义.
2.通过对地钱,葫芦藓的实验观察,培养观察能力及实验动手能力.
3.通过对藻类植物和苔藓植物的比较,培养分析,比较,归纳,综合等思维能力.
4.通过了解苔藓植物的起源与演化,使进一步树立生物进化的观念;
5,通过了解地钱,葫芦藓的形态结构和生活习性的特点,使学生树立植物与生活环境相适应的观点.
在植物界中,有些种类喜欢生长在潮湿的墙壁上,看去就象是大自然的一张张绿茵茵的"地毯"和"壁毯".组成这种壁毯的最大类群就是苔藓植物.
苔藓虽然是植物界登陆后的一个进化旁枝,也属于高等植物,但只是属于高等植物中构造最简单的一类.它们有的有茎,叶分化,形成常见的茎叶体(配子体),不能开花结实,只能象菌类,藻类,地衣以及蕨类植物一样,以孢子进行繁殖.
苔藓植物是由水生向陆生过渡的类型,但是大多数仍需生长在潮湿的地区,植物体的结构简单而矮小,最高的也只有几十厘米.但是,由于苔藓植物生长繁殖快,吸水能力很强,有的吸水量可为自身体重的几倍以至十多倍,这在植物界中是很少见的.同时,它们具有能够起固着作用和吸收作用的假根,而且茎,叶既能进行光合作用制造有机物质,又能直接吸收大气中的水分.因此,它们具有独特的适应恶劣环境的能力,在许多光裸的地方,如岩层,石面,天井,台阶,古屋瓦成和墙壁等,它们都能捷足先登,成片生长.
苔藓看上去不起眼,经常被人忽视,但它在自然界中的作用却是不可估量的.
在自然界中,苔藓植物有它的特殊作用.
首先,它们是植物界中能干的"拓荒者",我们可以这样说,地球上如果没有苔藓植物当开发先锋,那些裸露的环境,如砂地,滩荒,岩层等,将永远是不毛之地.因为它们能够分泌一种酸性溶液,不断地融解岩面;在荒山野岭的岩层和沙土上,经过苔藓的苦心经营,比如积聚空气中的灰尘,累叠自身的尸体和风化附着的基质等,就能逐步形成一层富含有机质的薄土,为其它植物的生长创造条件.
其次,在改造沼泽方面,苔藓具有特殊的本领.由于苔藓植物生长快,吸水力强,往往可把沼泽地的积水吸干,其遗体又能填平低地,并且不断地向沼泽中心扩展,使草本,木本植物接踵而至,这样,原来的沼泽地就逐渐变成陆地.
再次,苔藓植物与森林也有密切关系.森林常是苔藓植物繁茂生长的场所.苔藓饱含水分,有利于林地的水土保持和树木的生长发育.但是,苔藓在森林中大量吸收水分,也会抑制树木生长,在长时间内能使森林毁坏.同时,苔藓植物过于繁茂,就会增大土壤的酸性,影响林木的生长,如果苔藓的积层过厚,对树种的萌发和林木的更新也不利.这是值得注意的.
古人很早就开始利用苔藓,用它来堵墙,隔热,塞枕头,做被褥,有的用它来做装饰,疗伤等.到了现代,人们人工栽培苔藓,装饰公园,庭院.藓类中泥炭藓的应用较大.它吸收力强,质地松软,能抗菌,是很好的外伤包扎敷料,它还可用来包扎花卉,树苗等,既通风又保湿.有些种类的泥炭藓还可做草药,能清热消肿,泥炭酚可治皮肤病.泥炭藓还是决定泥炭层深度和沉积度的最主要植物.泥炭是由苔藓,苔草,芦苇及灌木的遗体积聚和挤压造成的.泥炭是一种很好的燃料,工业上可用它来发电,还可用于园艺栽培,制作盆景等等.
本章主要内容
一,苔藓植物的一般特征;
二,苔藓植物的分类及代表植物;
1,苔纲
2,藓纲
三,苔藓植物的起源与演化;
四,苔藓植物在自然界中的作用及其经济价值.
苔藓植物的主要特征
一,形态结构
二,繁殖器官
三,生活史
四,生态
一,形态结构
1,植物体一般较小,可分为:
(1),没有茎,叶的分化,呈片状结构的叶状体;
(2),有茎,叶分化的茎叶体.
2,没有真根,只有假根,由单细胞或单列细胞的丝状分枝构成,主要起固着作用,兼有吸收作用;
3,茎内组织分化水平不高,无中柱,没有维管束的构造,仅有皮部和中轴的分化,中轴多数有厚壁细胞组成,主要是机械支持作用,输导作用不强;
4,叶多数由一层细胞构成,既能进行光合作用,也能吸收水分和养料,叶不具中脉,只有一群狭长较厚的细胞构成类似叶脉的构造,称中肋,主要起机械支持作用.
颈沟
腹部
苔藓植物的雌,雄生殖器官都是多细胞组成的.雌性生殖器官称颈卵器(archegonium)上部细狭,下部膨大.细狭的部分称颈部(neck),膨大的部分称腹部(venter),颈部的外壁由1层细胞构成,中间有1条沟,称颈沟(neck canal).颈沟内有1串细胞,称颈沟细胞(neck canalcell).腹部中间有1个大形的细胞,称卵细胞(egg cell).在卵细胞与颈沟细胞之间的部分称腹沟(ventralcanal),在腹沟内有1个腹沟细胞(ventralcanal cell).雄性的生殖器官称精子器(an-theridium)精子器内具有多数的精子.
二,繁殖器官
具有由多细胞组成的雌雄生殖器官
壁(单层)
雌性生殖器官:颈部 颈沟
(颈卵器) -----颈沟细胞 -------
长颈烧瓶状 壁(多层)
腹部 腹沟,腹沟细胞
卵细胞
雄性生殖器官 壁(一层)
(精子器) 精原细胞-------具双鞭毛的精子
棒状,卵状或球状
三,生活史:
1,具有明显的世代交替,配子体发达,孢子体退化,孢子体寄生在配子体上;
2,合子在颈卵器内发育成下一代植物的雏体(胚),称为有胚植物;
3,孢子萌发形成绿色的原丝体(丝状或片状).
胚即在颈卵器内发育成为孢子体,孢子体通常分为3个部分:
1,孢子囊(sporangium),又称孢蒴(capsule):孢蒴中含有大量孢子,产生孢子的组织称造孢组织(sporogenous tissue),造孢组织产生孢子母细胞(spore mother cell),每个孢子母细胞经过减数分裂形成4个孢子,孢子成熟后散布于体外;
2,蒴柄(seta):孢蒴下的柄;
3,基足(foot):蒴柄最下部的结构,基足伸入配子体的组织中吸收养料,以供孢子体的生长,故孢子体寄生于配子体上.
思考题
1,苔藓植物为什么只能生活在阴湿的环境中
2,为什么有人将苔藓植物称为"水陆两栖植物"
四,生态:
1,与陆地生活相适应:
(1),生殖细胞有不孕细胞保护;
(2),受精卵在颈卵器的保护下,吸取养料,发育成胚;
(3),孢子体由孢蒴,蒴柄,基足三部分组成,孢蒴高出,孢子细小,适应随风散布,孢子囊内的蒴齿或弹丝有助于孢子的散布;
2,不能脱离水生环境:
(1),没有维管束,输导作用不强;
(2),雄性生殖细胞借鞭毛在水中运动,受精作用离不开水;
(3),没有真根,吸收能力有限.
思考题
代表由水生生活过度到陆生生活的类型.
为什么有人把苔藓植物称为低级的高等植物
为什么有 人把苔藓植物称为低级的高等植物
答:有颈卵器和胚的出现,是高级适应性状,因此,将苔藓植物,蕨类植物和种子植物,合称为有胚植物(embryophyta)即高等植物,但植物体有的无茎,叶的分化,没有真根,只有假根,茎内组织分化水平不高,无中柱,没有维管束的构造,仅有皮部和中轴的分化,输导作用不强;叶不具中脉,只有一群狭长较厚的细胞构成类似叶脉的构造,称中肋,主要起机械支持作用.这些特征与种子植物相比较低级.
思考题
苔藓植物为什么能作大气污染的指示植物 为什么在山区,城郊比城市附近的苔藓植物多
苔藓植物的分类及代表植物
苔藓植物约有23000种左右,遍布于世界各地,我国约有 2800多种.根据其营养体的形态结构,分为:
苔纲(Hepaticae)
苔纲和藓纲的区别
苔纲
植物体为叶状体,两侧对称
无蒴帽
-------------------
多无蒴轴
无蒴齿
有弹丝
蒴柄柔软
原丝体不发达
藓纲(Musci)
植物体为茎叶体,辐射对称
有蒴帽
--------------------------
有蒴轴
有蒴齿
无弹丝
蒴柄坚挺
原丝体发达
苔纲的主要特征
1,植物体为两侧对称,具背腹之分;
2,假根为单细胞,茎叶内部细胞少分化,叶为一层细胞;
3,孢子体构造简单,多数无蒴轴,无蒴齿,蒴柄不发达;
4,孢子囊内有弹丝的形成,成熟时,纵向瓣裂;
5,原丝体阶段不发达.
苔纲的分类及代表植物
1,地钱属(地钱目)
2,光萼苔属(叶苔目)
3,角苔属(角苔目)
苔类代表植物------地钱属
地钱的营养繁殖,除胞芽外,植物体较老的部分,逐渐死亡腐烂,而幼嫩部分,即分裂成为两个新植物体,
地钱属的特点
1,植物体:绿色,扁平,叉状分枝的叶状体,有背腹之分;背面有气孔,腹面有假根和鳞片;可分为上表皮,气室和营养丝,贮藏组织,下皮层.
2,繁殖:
雌雄异株
颈卵器-----卵细胞---
合子-----胚------孢子体
精子器-----精子-------
外壁
孢子囊 造胞组织---造胞母细胞---减数分裂—孢子
(孢蒴) 弹丝
孢子体 蒴柄:支持孢子囊的作用
基足:插入配子体组织中吸取养料
生活史:1,有世代交替;
2,合子在颈卵器内发育,孢子体退化,寄生在配子体上;
3,孢子萌发成原丝体,每个原丝体长成一个配子体.
地钱的生活史如下:孢子发育为原丝体,原丝体发育成雌,雄配子体,在雌,雄配子体上分别形成精子器和颈卵器,在精子器内产生精子,颈卵器内产生卵,以上这个过程称有性世代(sexual generation)或配子体世代,细胞核的染色体数目为单倍体(haploid),通常以(n)来表示.精子和卵结合成为受精卵,即合子,合子在颈卵器内发育成胚,由胚进一步发育成为孢子体,这个过程称无性世代(asexual generation)或孢子体世代,细胞的染色体数目为二倍体(diploid),通常以(2n)来表示.孢子母细胞经减数分裂为四分孢子,使2n又变成n.地钱的配子体是绿色的叶状体,能独立生活,在生活史中占主要地位.孢子体退化,不能独立生活,寄生在配子体上.
地钱的培养
一,方法步骤:
1.7～8月间,到林间,山地岩石阴面,木桥底下等阴暗潮湿的地方采集生有孢蒴的地钱.用放大镜观察,发现孢蒴将要开裂,就可用镊子把孢蒴取下,放入广口瓶,盖严封好,放到避光处,可防止水分蒸发,保持孢子的活力.
2.把3/4黑土壤(如用其它的土壤,应肥沃,pH值保持在6.5～8)和1/4草木灰混合筛过后拌匀,装入中等大小的花盆,压实,用清水淋透,放在窗台上.十余天后,表土层变硬,即可接种.
3.用镊子从广口瓶中取出孢蒴,用细针挑破孢蒴,把里面鲜黄色的孢子散落到土层表面,撒上薄土,淋透水,让孢子得到萌发的适宜湿度.
4.把花盆移到离窗稍远处,每天都淋几次清水,避免阳光直射,土层龟裂.10天左右,当小地钱长出后,把花盆稍稍移近窗台,在其前方放几盆茂盛的盆花,使它既不受到阳光直射,又能得到适当的光照以进行光合作用.
二,实验结果:
培养到10天左右,可看到花盆的土里长出星散的绿色小地钱.这些小地钱长到小指甲大小,腹面的假根清晰可见.2个月后,地钱背面出现胞芽杯.第2年6月份长出生殖器官,7～8月份再生出孢蒴.
除上述方法外,还可采下地钱胞芽杯放入园土,进行培养.
(二)光萼苔属(Porella)
光萼苔属是叶苔目常见的苔类.在我国分布较广.多成片的匍匐丛生于阴湿石面或树干上.植物体有茎,叶分化.叶由单层细胞构成,共3列.左,右两列侧叶(lateral leaf)较大,每1侧叶二裂至基部形成两瓣,上面1瓣大的称背瓣(dorsal lobe),下面1瓣小的称腹瓣(ventral lobe),背瓣平展呈瓢形,腹瓣呈舌形与茎平行.与地面接触的1列称腹叶(underleaf),腹叶小,与腹瓣形状相似,由腹面观,叶片呈假5行排列.茎横断面呈圆形,细胞无组织分化.假根单细胞,着生于腹叶基部.光萼苔属为雌雄异株植物,生有精子器的雄器苞(perigo-nium)与生有颈卵器的雌器苞(perichaetium)生于侧生的短枝上.受精后卵发育为胚,胚形成为孢子体.
孢子体亦具有基足,蒴柄和孢蒴3个部分,蒴柄粗而柔软,孢蒴圆形,成熟时4瓣纵裂,孢子借弹丝作用散布体外,弹丝具有两条螺纹.
叶苔目是苔类中种类最多的1目,全世界约有8000多种.多数生于热带及温暖的地区.在此目中,除多数的种类有茎,叶的分化外,有的仍为叶状体,如片叶苔属(Riccardia),也有的介于两者之间,如塔叶苔属(Schiffneria).
光萼苔属
1,有茎叶分化的茎叶体,匍匐生长;
2,有三列叶,好似五列;
3,雌雄生殖器官生于侧枝的顶端;
4,孢子囊成熟后,四瓣裂;
5,弹丝双螺旋加厚.
角苔属
1,植物体是背腹之分的叶状体;
2,每个细胞有一个大的叶绿体,叶绿体上有一个蛋白核;
3,雌雄同株,生殖器官生于组织内部;
4,无蒴柄,有蒴轴;
5,孢蒴二瓣裂;
6,孢子体壁有叶绿体,有气孔,能独立生活一段时间.
角苔目在其配子体,孢子体的构造上,与苔纲中其他两目有迥然不同的地方,如在细胞内只有1个大形叶绿体,并在叶绿体上有1个蛋白核,精子器,颈卵器均埋于配子体中,孢子体基部成熟较晚,能在一定时期保持其仍具有分生能力,孢蒴中央有蒴轴,孢蒴壁上有气孔等.因此,有人主张角苔类植物应另成一纲为角苔纲(Anthocerotae).
藓纲
一,藓纲的主要特征:
1,植物体多为茎叶体,辐射对称;
2,假根由一列细胞组成,茎中常有皮部和中轴的分化,叶多有中肋,叶由一到几层细胞组成;
3,孢子体有蒴轴,有蒴齿,蒴柄坚挺;
4,孢子囊内无弹丝,成熟时,盖裂;
5,原丝体阶段发达.
二,藓纲的分类及代表植物
1,泥炭藓属
2,黑藓属
3,葫芦藓属
葫芦藓属
1,植物体绿色茎叶体,有假根;
2,茎有皮层和中轴的分化;
3,叶具中肋,由厚壁细胞组成;
4,雌雄同株具蒴帽;
孢蒴:蒴盖,蒴壶,蒴台,蒴齿,蒴轴
5,孢子体 蒴柄;
基足:
6,原丝体发达.
思考题
①葫芦藓植株呈什么颜色 植株平均高度是多少
②葫芦藓的假根与绿色开花植物的根相同吗
③葫芦藓的茎与叶与绿色开花植物的茎与叶相比较有何特点
葫芦藓植株颜色为绿色,植株的高度约为1～3厘米;
它没有像绿色植物那样的真根,只有假根,假根只起固定植物体的作用,不起吸收水分和无机盐的作用,所以葫芦藓的假根与绿色植物的根有很大的不同;
葫芦藓有茎和叶,含叶绿体,能进行光合作用,这些地方是与绿色开花植物相同的特点,但是葫芦藓的茎比较柔弱,叶又小又薄,而且茎和叶中都没有输导组织,这些都是区别于绿色植物的特点.
请指出以下哪些特征是与葫芦藓的生活习性相适应的
①假根
②真根
③茎和叶内有发达的机械组织
④茎和叶内无输导组织
⑤葫芦藓植株有雌枝和雄枝之分
⑥受精过程不需要水
⑦受精过程需要水
⑧受精卵在雌性生殖器官内发育形成胚.
请指出以下哪些特征是与葫芦藓的生活习性相适应的
①假根(√ )
②真根(×)
③茎和叶内有发达的机械组织(×)
④茎和叶内无输导组织(√ )
⑤葫芦藓植株有雌枝和雄枝之分(√ )
⑥受精过程不需要水(×)
⑦受精过程需要水(√ )
⑧受精卵在雌性生殖器官内发育形成胚(√ )
泥炭藓属
1,植物体为茎叶体,无假根;
2,茎直立,丛生,灰白或灰黄色;
3,叶无中肋,由死活两种细胞组成;
4,雌雄同株,无蒴帽;
5,无蒴柄或具短柄,有假蒴柄,无蒴齿;
6,原丝体阶段不发达,呈丝状,后发育为片状.
黑藓属
1,植物体为棕色或黑棕色茎叶体,有假根;
2,茎直立,丛生;
3,中肋1—2条或无,由厚壁细胞组成;
4,雌雄同株或异株,具蒴帽;
5,孢子体无蒴柄,有假蒴柄,无蒴盖,有蒴轴;
6,原丝体为片状.
泥炭藓属,黑藓属,葫芦藓属的比较
葫芦藓属 泥炭藓属 黑藓属
植物体绿色 灰白或灰黄 棕色或棕黄色
有假根 无假根 有假根
有蒴柄 有假蒴柄,无蒴柄或极短 有假蒴柄或极短
有蒴齿 无蒴齿 无蒴齿
叶有中肋 叶无中肋 中肋1—2条
有蒴帽 无蒴帽 有蒴帽
有蒴盖 有蒴盖 无蒴盖
其他藓类简介
苔藓植物的起源与演化
一,苔藓植物的起源
1,起源于绿藻:
2,起源于裸蕨:
二,苔藓植物的演化:
起源于鞘刺藻 苔原始 藓进化
起源于轮藻 藓原始 苔进化
起源于裸蕨 角苔-------苔类------藓类
苔藓植物的起源与演化
苔藓植物的生活史在高等植物中是很特殊的,它的配子体高度发达,支配着生活,营养和繁殖.而孢子体不发达,寄居在配子体上,居次要地位.从而对苔藓植物的来源问题,迄今尚未得出结论.根据现代植物学家的看法,主要有两种主张.
(一)起源于绿藻
主张起源于绿藻的人,认为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.在角苔中并具有蛋白核,储藏物亦为淀粉.其代表植物体发育第一阶段的原丝体,也很像丝藻.在生殖时所产生的游动精子,具有两条等长的顶生鞭毛,也与绿藻的精子相似.其精卵结合后所产生的合子,在配子体内发育,这点在丝藻中的某些种类如鞘毛藻属(Coleo-chaete),也具有相似的迹象.此外,绿藻中的轮藻,植物体甚为分化,其所产生的卵囊与精子囊,也可与苔藓植物的颈卵器与精子器相比拟.而且轮藻的合子萌发时,也先产生丝状的芽体.但轮藻不产生二倍体的营养体,没有孢子行无性生殖,由轮藻演化而来,似乎可能性也不大.
另外在40年代到50年代末,先后在印度发现了佛氏藻(Fritschiella tuberosa),在日本本土及加拿大西部沿海地区,发现了藻苔(Takakia lepidozioides)两种植物.佛氏藻是绿藻门中胶毛藻科(Chaetophoraceae)植物,这种植物主要生长在潮湿的土壤上,偶尔也生长在树木上,植物体由许多丝状藻丝构成,并交织在一起而呈垫状,其中有的丝状体伸入土壤中成为无色的假根细胞,有的丝状体向上,形成单列细胞构成的气生枝,此种结构与叶状的苔类相似.而藻苔是苔藓植物门中的苔类植物,植物体的结构也非常简单,它的配子体没有假根,只有合轴分枝的主茎,在主茎上有螺旋状着生的小叶,小叶深裂成2—4瓣,裂瓣成线形.有颈卵器,侧生或顶生在主茎上.精子器,精子,孢子体迄今尚未发现.它的形态及结构都很像藻类,故以前在没有发现其颈卵器时,一直认为它是一种藻类植物.由于以上两种植物的发现,为认为苔藓植物来源于绿藻类植物者,或多或少地提供了例证.
(二)起源于裸蕨类
主张起源于裸蕨类的人,见到裸蕨类中的角蕨属(Hornea)和鹿角蕨属(Rhynia)没有真正的叶与根,只在横生的茎上生有假根,这与苔藓植物体有相似处.在角蕨属,孢囊蕨属(Sporogonites)的孢子囊内,有1中轴构造,此点和角苔属,泥炭藓属,黑藓属的孢子囊中的蒴轴很相似.在苔藓植物中没有输导组织,只在角苔属的蒴轴内有类似输导组织的厚壁细胞.而在裸蕨类中,也可以看到输导组织消失的情况,如好尼蕨属(Horneophyton)的输导组织只在拟根茎中消失,而在孢囊蕨属中输导组织就不存在了.另外,按顶枝学说的概念,植物体的进化,是由分枝的孢子囊逐渐演变为集中的孢子囊.在裸蕨中的孢囊蕨已具有单一的孢子囊,而在藓类中的真藓(Bryum argenteum C.)中,就发现有畸形的分叉孢子囊.,似乎也可以证明苔藓植物起源于裸蕨类植物.由于以上原因,主张起源于裸蕨类的人,认为配子体占优势的苔藓植物,是由孢子体占优势的裸蕨植物演变而来,由于孢子体的逐步退化,配子体进一步复杂化的结果.此外,根据地质年代的记载,裸蕨类出现于志留纪,而苔藓植物发现于泥盆纪中期,苔藓植物比裸蕨类晚出现数千万年,从年代上也可以说明其进化顺序.
以上介绍有关苔藓植物起源的两种说法,直到今日尚不能确定何者为是,其主要原因是缺乏足够的论证,还有待于今后努力解决.
在苔藓植物门中,苔类与藓类相比,何者进化,何者原始,不同学者的见解也不一致.如认为苔藓植物是由绿藻中的鞘毛藻演化而来,则首先出现的类型是有背腹面的叶状体,再由叶状体演变为直立的,辐射对称的类型,因而苔类发生在前,藓类在后.假若认为苔藓植物是由轮藻演化而来,则首先出现的为具有茎,叶的辐射类型,然后再演变为具背腹之分的叶状体类型,因而藓类发生在先,苔类在后.若承认苔藓植物来源于裸蕨类,则在苔藓植物中孢子体最发达,配子体最简单的角苔为原始,再由角苔演变为其他苔类与藓类.
苔藓植物的配子体虽然有茎,叶的分化,但茎,叶构造简单,喜欢阴湿,在有性生殖时,必须借助于水,这都表明它是由水生到陆生的过渡类型植物.由于苔藓植物的配子体占优势,孢子体依附在配子体上,而配子体的构造简单,没有真正的根和输导组织,因而在陆地上难于进一步适应发展,所以不能像其他孢子体发达的陆生高等植物,能良好的适应陆生生活.
苔藓植物在自然界中的作用及其经济价值
一,作用:
1,植物界的拓荒者之一;
2,保持水土;
3,与湖沼和森林的变迁有关;
4,作为森林类型的指示植物;
5,可作为大气污染的指示植物.
二,经济价值:
1,作肥料,改良土壤;
2,药用;
3,保持水土;
4,保温材料
5,五倍子越冬的植物(提灯藓).
(一)苔藓植物在自然界中的作用
1.苔藓植物能继蓝藻,地衣之后,生活于沙碛,荒漠,冻原地带及裸露的石面或新断裂的岩层上,在生长的过程中,能不断地分泌酸性物质,溶解岩面,本身死亡的残骸亦堆积在岩面之上,年深日久,即为其他高等植物创造了生存条件,因此,它是植物界的拓荒者之一.
2.苔藓植物一般都有很大的吸水能力,尤其是当密集丛生时,其吸水量高时可达植物体干重的15—20倍,而其蒸发量却只有净水表面的1/5.因此,在防止水土流失上起着重要的作用.
3.苔藓植物有很强的适应水湿的特性,特别是一些适应水湿很强的种类,如泥炭藓属,湿原藓属(Calliergon),大湿原藓属(Calliergonella),镰刀藓属(Drepanocladus)等,在湖边,沼泽中大片生长时,在适宜的条件下,上部能逐年产生新枝,下部老的植物体逐渐死亡,腐朽,因此,在长时间内上部藓层逐渐扩展,下部死亡,腐朽部分愈堆愈厚,可使湖泊,沼泽干枯,逐渐陆地化,为陆生的草本植物,灌木,乔木创造了生活条件,从而使湖泊,沼泽演替为森林.
如果空气中湿度过大,上述一些藓类,由于能吸收空气中水湿气,使水长期蓄积于藓丛之中,亦能促成地面沼泽化,而形成高位沼泽.如高位沼泽在森林内形成,对森林危害甚大,可造成林木大批死亡.因此,对湖泊,沼泽的陆地化和陆地的沼泽化,起着重要的演替作用.
4.苔藓植物的生态发展是多方面的,对自然条件较为敏感,在不同的生态条件下,常出现不同种类的苔藓植物,因此,可以作为某一个生活条件下综合性的指示植物.如泥炭藓类多生于我国北方的落叶松和冷杉林中,金发藓多生于红松和云杉林中,而塔藓(Hylocomiumsplendens(Hedw.)B.S. G.)多生于冷杉和落叶松的半沼泽林中.在我国南方一些叶附生苔类,如细鳞苔科(Lejeuneaceae),扁萼苔科(Radulaceae)植物多生于热带雨林内.
(二)苔藓植物在经济上的利用
苔藓植物有的种类可直接用于医药方面,如金发藓属(Polytrichum)的部分种(即本草中的土马骔),有败热解毒作用,全草能乌发,活血,止血,利大小便.暖地大叶藓[Rhodobryumgiganteum(Schwaegr.)Par.]对治疗心血管病有较好的疗效.而一些仙鹤藓属(Atrichun),金发藓属等植物的提取液,对金黄色葡萄球菌有较强的抗菌作用,对革兰氏阳性菌有抗菌作用.
另外苔藓植物因其茎,叶具有很强的吸水,保水能力,在园艺上常用于包装运输新鲜苗木,或作为播种后的覆盖物,以免水分过量蒸发.此外,泥炭藓或其他藓类所形成的泥炭,可作燃料及肥料.总之,随着人类对自然界认识的逐步深入,对苔藓植物的研究利用,也将进一步得到发展.
附:苔藓植物的经济意义
工业上的应用 :苔藓植物中的提灯藓科的侧枝提灯藓(Mium maximviczii Lindb.),尖叶提灯藓(M.cuspitatum Hedw.),圆叶提灯藓(M. vesicatum Besch.)等是五倍子蚜虫的越冬宿主(它的夏寄主是漆树科的盐肤木,青麸杨,红鼓杨),到目前为止,还未发现藓类以外的越冬宿主,所以提灯藓科植物与五倍子蚜虫的繁殖,有着十分密切的关系.漆树科叶上所长的虫瘿称五倍子,内含单宁酸,没食子酸及焦性没食子酸,通称倍酸,含量高达70%以上.倍酸是石油,冶金,医药及轻工业上以及国防工业上的原料和化学试剂.例如石油工业中用作石油钻井的泥浆处理剂,使泥浆不致发生胶凝或沉淀作用,尤其在深井中,可作为防止灰砂水泥浆凝结过早的缓凝剂.在选矿工业中,用作沉淀剂,可提炼稀有金属,如锗,铀,钍,钚,钕,铌等;还可用作铁和铁合金的防腐剂;并可作为抗腐蚀油漆的涂料,一般用于海轮,桥梁等上,则有强力抗腐蚀的性能;尤其重要的是用于国防工业上作为火箭燃料的催化剂和稳定剂,可使火箭平稳正常,不致发生爆炸或熄火现象.此外由泥炭藓及其他一些藓类所形成的泥炭可作燃料,并能从中提取乙醇,褐煤蜡,醋酸等工业原料.
农业上的应用
五倍酸在农业上可抑制农作物受病菌,病毒的感染.提取倍酸后的渣滓可作肥料,并可作为鲜果,蔬菜的保鲜剂.除倍酸外,苔藓植物本身,具有抗霉菌作用的据统计有18种,如小金发藓(Pogonatum aloides P. Beauv.),细齿棉藓(Plagiothecium denticulatum Br.),折叶苔[Diplophylum albicans(L.)Dym.]等的提取物对葱腐匍匐孢(Botrytis allii),鳞茎新月孢子菌(Fusarium bulbigenum)及稻瘟病均有阻止其生长的作用,其他如狭叶仙鹤藓[Atrichum undulatum (Hedw.)P.Beauv.],褐色曲尾藓(Dicranum fuscescens Turn.),近秃提灯藓(Mnium ylabrescens Kindh.)显明提灯藓(M.insigne Mitt.)波叶棉藓[Plagiothecium un-dulafum (L.) Br.],大金发藓(Polytrichum commune Hedw.)的提取物均有抗生性.苔藓植物虽然没有真正的根,但是某些种类,对其基质有一定的选择性,故可作为农业上的指示植物,例如生长酸性基质上的有黑藓(Andrcaea wan-gianachen),牛舌藓 [Anomodon attenuatum(He-dw.)],西川真菌(Brgum alpinum With.)等.生长在酸性到中性基质上的有仙鹤藓[Atrich-um undulatum (Hedw.) P. Beauv.],短颈藓[Diphyscium foliosum (Hedw.)Mohr.]等.生长在中性基质上的如珠藓(Bartrania pomiformisHedw.),夭命藓[Ephemerum serratum(Hedw.)Hamp.],凤尾藓[Fissidens bryoides(L.) Hedw.]等.生长在碱性基质上的有土生扭口藓(Barbula vinealis Brid.),钙土净口藓 (Gymnostomumcalcareum Niisef Hornsch),小墙藓等.生长在盐地的有小丛藓(Pottia heimii Lindb.),扭藓(Tortella flarorirens Limpr.)等.生长在氮土上的有葫芦藓(Funaria hygrometrica Heaw.),壶藓(Tayloria delavayi Besch.)等.又因苔藓植物体合水量很大,尤其泥炭藓有吸水细胞,含蓄量更大,可用作园艺上花卉,苗木及鲜果,蔬菜保青保鲜等运输包装材料.在薯块育苗时,用苔藓植物包裹,增加湿度,提前萌发.此外藓类泥炭,可作为改良土壤和制造颗粒肥料等的原料.
医药上的应用
由五倍子中提取的倍酸在医药上配制避孕药膏,烫伤油膏,治疗顽癣的外用药物,用倍酸合成的T-273药物是口服治疗吸血虫病药物,由倍酸合成的Tmp(抗菌增效剂),与其他磺氨类药物合用,效率可提高到十余倍,而大叶藓[茴心草 Rhodobryum giga-nteum(HooK.)Par.]全草煎服可镇静安神,对治疗心脏病有显著疗效,因其体内含有高度不饱和的长键脂肪酸,如廿二碳五烯酸,是种子植物不能制造的,如果人体内脂肪酸含量过低,则易引起多发性动脉硬化症,也易诱发各种心脏病,多服大叶藓煎剂,能软化冠状动脉,调整心率等功能,我们在大叶藓中还找到了具有强心作用的生物碱.金发藓科的桧叶金发藓(Poly-trichum juniperinum Hedw)的乙醇提取物,据试验含有抗癌活性,有抑制癌细胞的作用,可在此类植物中进行筛选.泥炭藓科中的多种泥炭藓的植株,可代替药棉作外伤绷带,因其吸水力强,可减少更换次数.泥炭藓煎服,可治急性流血;由泥炭藓所形成的泥炭中提取的泥炭黑油具有防腐性能;再由其中蒸馏出来的泥炭醇,是医治皮肤病的良药.由土马骔(polytrichum co-mmune Hedw.)的植株制成饮剂,可溶解肾脏及胆囊结石,并治盗汗咳嗽,肺痨吐血等症.地钱(Marchantia polymorpha L.)煎汁内服,治黄胆性肝炎及肺结核,外用治疮毒.蛇苔[Comocep-batum conicus(L.) Dun.]新鲜植株捣烂外敷治蛇咬伤,晒干研末用麻油调敷治烫伤.多种苔藓植物皆具有抗生作用,由多种苔藓植物中提取物对四联高夫克氏球菌(Gaffkyatetragena)及金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aurens)均有抗生活性,我们用绢藓属中数种植物作过初步抑菌试验,发现有良好的抗生作用,而尖叶小羽藓[Haplccoadium microphyllum(Hedw.) Broth.ssp capitatum(Miff.)Reim.]所提取的青苔素代替青霉素使用有同样疗效而无付作用.
作为大气污染的监测植物
在城市及工矿区的周围,由于工业的不断发展,大气污染问题日益严重,因而在该处生长的地衣苔藓植物日益减少,这种衰退是因为大气污染的影响所引起的.在高山森林地区,空气新鲜,树干上长满了丰富的地衣和苔藓植物,与城市及工矿区相比,就可知其污染的程度,因此苔藓植物可作为大气污染的指示植物.指示植物最好选用树生种类为宜,因为它不受土壤或其他基质中pH变化的影响;而且苔藓植物及地衣皆为多年生植物,全年均受大气污染的影响;苔藓叶片大多为单层细胞,污染物质可从叶的两面直接侵入叶细胞,每个叶细胞所受的平均浓度皆大于其他高等植物;且苔藓形体小,生长缓慢,一旦受到污染,不易恢复,容易观察.因此可用作指示环境污染的监测植物.
在生物学实验中的应用
苔藓植物各地均有分布,作为生物学实验的材料不仅方便易找,而且还有如下优点:苔藓植物的拟叶体多为单层细胞,染色体数目少,如藻苔属植物的染色体n=4,很适合作细胞学的研究材料.作为动植物的培养材料可保湿防病.据报道,用泥炭藓在水槽中培养蛙类可防止患红腿病.在温室中花卉育苗,用泥炭藓作覆盖物,不仅增加湿度,而且还可抗霉菌的污染,使幼苗发育良好.
关于苔藓植物还有几点须说明:
1.在植物界中,唯一尚未发现有毒植物的是苔藓植物,认为苔藓植物中未发现生物碱,故无毒性,但我们在大叶藓(茴心草)中找到生物碱,此植物也无毒性,所以还需进一步研究.
2.在人类的蔬食中没有苔藓植物,甚至野生蔬菜中也从未应用苔藓植物.
3.在我国正式的中药材中,直到目前为止还未见苔藓植物,草药中虽有数十种,尚未很好的应用,是值得注意的一项药物资源.
4.经我们长期观察,苔藓植物标本,不须消毒,长时间保存,不易霉烂,也不易受虫蛀蚀.说明本身含有抗生物质,能抗霉菌及虫害.
5.苔藓植物具有极强的保鲜能力.标本室内长期保存的苔藓标本,其体内的叶绿体不易破坏,见水仍现绿色,可能体内有某种酶物质的作用,使其绿色能长期保存之故.
综上所述,苔藓植物是植物界一类特殊的类群,值得人们对它们进行深入的研究.
(1)苔藓植物的多样性
中国的苔藓植物十分丰富.全世界有苔藓植物23000种,中国有2200种,占全世界的9.1%.
中国苔藓植物的特点是:①特有类群丰富.根据近几十年调查的结果,仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部(仅少数涉及邻近地区)的东亚特有苔藓属共35个,占中国苔藓植物属数的7.09%.它们共含有48个种,亚种或变种,占中国苔藓植物种总数的2.2%.这些特有属,种在中国西南部横断山区,长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心;②在系统发生上居关键位置的类群多,如原始类型藻苔目(Takakiales)藻苔科(Takakiaceae)藻苔属(Takakia)的两个种;藻苔(T. lepidozioides)和角叶藻苔(T. ceratophylla)在中国西藏地区的察隅,波密及米林县的高寒山地都有发现;③热带,亚热带成分占优势.
(2)苔藓植物受威胁状况
当前中国苔藓植物也面临严重的威胁.威胁主要来自大气污染,森林采伐,基本建设和其他人类开发活动引起的环境改变,森林采伐改变原有阴湿的生境条件,因而对热带雨林中的苔藓影响最大,例如分布于海南岛热带雨林中的细鳞苔科(Lejeuneaceae)的管叶苔属(Colura)和紫叶苔科(Pleuroziaceae)的紫叶苔属(Pleurozia)的多种重要苔藓植物在森林采伐之后已无法再找到.
近年来,旅游事业的蓬勃发展,也影响到中国许多著名风景区的苔藓植物的分布,例如四川峨嵋山近山顶的苔藓植物锦丝藓(Actinothuidium hookeri),塔藓(Hylocomium splendens)和安徽黄山的疣黑藓(Andreaea)都受旅游开发影响而面临绝迹.
此外,随着园艺,花卉事业的发展,中国泥炭藓属(Sphagnum spp.)植物被大量开发利用而使泥炭藓资源趋向枯竭.
估计中国濒危及稀有的苔藓植物约在36种以上(表3),已证实灭绝的苔藓植物至少有耳坠苔(Ascidiota blepharophylla var. blepharophylla),拟短月藓(Brachymeniopsis gymnostoma),闭蒴拟牛毛藓(Ditrichopsis clausa),拟牛毛藓(D. gymnostoma)和华湿原藓(Sinocalliergon satoi)等5种.
(3) 苔藓植物的保护
苔藓植物除了科学价值外,还有很重要的经济价值.在药用方面,苔藓作为"清热解毒"的中草药已有数百年历史.明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓(Polytrichum commune)和暖地大叶藓(Rhodobryum giganteum)等,暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作"茴心草",用来治疗心血管病.
传统上,泥炭藓属(Sphagnum)植物或泥炭一直是花卉,苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料,迄今尚无更佳的替代物.
中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一.经过近半个世纪的研究,中国科学家发现,在五倍子生产周期中,苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节.迄今为止,至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物.
此外,苔藓还是监测环境污染的良好指示植物.苔藓与地衣对大气中的SO2,CO和HF反应极为敏感.在中国,钟帽藓(Venturiella sinensis),高领藓(Glyphomitrium humilli-mum)和兜瓣耳叶苔(Frullania muscicola)等均系常见的树干附生种类,它们对大气污染有较强的敏感性,可在环境监测方面加以利用.
总之,苔藓植物与人类的生存有密切的关系,对它们的保护我们必须给以高度的注意.
第五章 蕨类植物(Pteridophyta)
本章要求学生掌握蕨类植物的一般特征;了解蕨类各主要类群的特征及蕨类植物的起源和演化;认识常见的代表植物.
重点:
1,蕨类植物的主要特征及其生活史.
2,蕨类植物的分纲(亚门)及各纲(亚门)的主要特征.
3,真蕨纲(亚门)的主要特征及代表植物.
难点:
1,维管植物的概念及维管柱的演化.
2,真蕨纲(亚门)纲的主要特征.
3,卷柏属的生活史.
4,真蕨纲(亚门)孢子囊的发育方式.
蕨类植物门(Pteridophyta)
高等植物中比种子植物较低级的一个类群.旧称"羊齿植物".在古生代泥盆纪,石炭纪,多为高大乔木,二叠纪以后至三叠纪时,大都绝灭,大量遗体埋入地下形成煤层.现代生存的大部为草本,少数为木本.植物体有根,茎,叶之分,有维管束,不具花,以孢子繁殖.孢子落地萌发成原叶体,其上产生颈卵器,受精卵在颈卵器内发育成胚胎.世代交替明显,无性世代占优势.我国多分布于长江以南各地.如铁线蕨,卷柏,贯众,肾蕨,满江红,鳞木和桫椤等属之,约12000种,我国约有2600种,多种蕨类植物可供食用(如蕨,紫萁),药用(如贯众,海金沙)或工业用(如石松).
蕨类植物曾在地球的历史上盛极一时,古生代后期,石炭纪和二叠纪为蕨类植物时代,当时那些大型的树蕨如鳞木,封印木,芦木等,今已绝迹,是构成化石植物和煤层的一个重要组成部分.
现存的蕨类植物约有12000种,广泛分布于世界各地,尤其是热带和亚热带最为丰富.我国有61科223属,约2600种,主要分布在华南及西南地区,仅云南一省就有1000多种,所以在我国有"蕨类王国"之称.已知可供药用的蕨类植物有39科300余种.
蕨类植物的用途
现存的蕨类植物,除热带树蕨外,大多数是生于山区的多年生草本,在经济上有多种用途,现简要的介绍如下:
1,药用:蕨类植物中,有许多种类自古以来就被广泛的用于医药上,为人民治疗各种疾病,如杉蔓石松能祛风湿,舒筋活血;节节草能治化脓性骨髓炎;乌蕨可治菌痢,急性肠炎,长柄石韦可治急,慢性肾炎,肾盂肾炎等;绵马鳞毛蕨和其许多近亲种可治牛羊的肝蛭病等.
2,食用:蕨类植物可供食用的种类也多,如在幼嫩时可做菜蔬的有蕨菜(Pteridium aquilinum),毛蕨(Pteridium revolutum),菜蕨(Callipteris esculenta),紫萁(Osmunda japonica),西南风尾蕨(Pteris wallichiana),水蕨(Ceratopteris thalictroides)等,不但鲜时做菜用,亦可加工成干菜,以供食用;许多蕨类植物的地下根状茎,含有大量淀粉,可酿酒或供食用,如食用观音座莲(Angiopteris esculenta),其地下茎之重,可达二,三十公斤,蕨莱(Pteridium aquilinum)的地下茎以及其他许多种类,都含有丰富的淀粉.另外,我国亚热带地区(云南,广东,广西,台湾)的山林中,产多种高大的树蕨,如桫椤树(Cyathea spp.),其圆柱状的树干内含有一种胶质物,可供食用,其树干磨光后呈现出美丽的花纹,可做装饰品,干部的厚壁组织细长而坚牢,如钢丝,能编织各形篮筐和斗笠.
3,绿肥和饲料用:水田或池塘中的满江红是一种水生蕨类植物,它通过与篮藻的共生作用,能从空气中吸取和积累大量的氮,成为一种良好的绿肥植物与家畜家禽的饲料植物.
4,指示植物:不同的植物种类要求不同的生长环境,有的适应幅度较大,有的较小,后者只有在满足了它对环境条件的要求下,才能够生存下去,这种植物相对地指示着当地的环境条件,叫做指示植物.蕨类植物,对外界自然条件的反应具有高度的敏感性,不同的属类或种类的生存,要求不同的生态环境条件,如石蕨,肿足蕨,粉背蕨,石韦,瓦韦等属(少数例外)生于石灰岩或钙性土壤上;鳞毛蕨,复叶耳蕨,线蕨等属生于酸性土壤上;有的种类适应于中性或微酸性土壤上.有的耐旱性强,适宜于较干旱的环境,如旱蕨,粉背蕨等;相反地;有的只能生于潮湿或沼泽地区,如沼泽蕨(Thelypteris palustris),绒紫萁(Osmunda claytoniana).因此,从生长的某种蕨类植物,可以标志所在地的地质,岩石和土壤的种类,理化性,肥沃性以及光度和空气中的湿度等,借此判断土壤与森林的不同发育阶段,有助于森林更新和抚育工作.
其次,蕨类植物的不同种类,可以反映出所在地的气候变化情况,借此我们可以划分不同的气候区,有利于发展农,林,牧,提高产量,如生长着桫椤树,地耳蕨,巢蕨的地区,标志着热带和亚热带气候,宜于栽培橡胶树,金鸡纳等植物,生长刺桫椤树(Cyathea spinulosa)的地区,标志着南温带气候,其绝对最低温度经常在冰点以上,生长绵马鳞毛蕨(Dry-opterlscrazsirhizoma),欧洲绵马鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)的地区,标志着北温带气候等.另外,生长石松的地方,一般与铝矿有密切关系.
5,绿化和观赏用:有不少种类的蕨类植物,由于具有独特,美观,整雅,别致等体形和无性繁殖力强,可作盆景,绿化庭园和住宅.有些藤本种类,还可制作各种编织品.我国是世界蕨类植物种类最多的一区,资源极为丰富,对它们的研究利用有待于进一步开展.
现有的蕨类植物约有12000种,我国约有2600种.
主要特征:
蕨类植物有根,茎,叶的分化.并有维管系统,既是高等的孢子植物,又是原始的维管植物.
蕨类植物与苔藓植物一样,都有颈卵器结构,由孢子囊产生孢子,在生活周期中,也有明显的世代交替现象.但苔藓植物的有性世代的配子体占优势,孢子体寄生在配子体上,而在蕨类植物中,是无性世代的孢子体占优势,孢子体远较配子体大而结构复杂,生活期长,仅在幼胚期寄生在配子体上.它又和种子植物一样,也有根,茎,叶器官和输导系统的分化,具备了适应于陆地生活需要的吸收,运输和制造食物等器官,并能形成胚,但不发育成种子,而以孢子进行繁殖.由此可见,蕨类植物在整个植物界中,是介于苔藓和种子植物之间的一群植物,它较苔藓植物为进化,较种子植物为原始.
蕨类植物的特征
1,植物体有根,茎,叶的分化和较原始的维管组织;
2,根多为有交较好吸收能力的不定根,原始的种类具假根;
3,茎为地下茎(根状茎)或地上茎(气生茎),维管系统构成中柱(原生中柱,管状中柱,网状中柱,多环中柱),具有保护作用的毛和鳞片;
4,叶:
小型叶:没有叶隙和叶柄,仅有一条不分枝的叶脉,是原始类型.
大型叶:均有叶隙和叶柄,叶脉多分枝,是进步类型.
孢子叶(能育叶):能产生孢子囊和孢子的叶.
营养叶(不育叶):仅能进行光合作用,能产生孢子囊和孢子的叶.
同型叶:营养叶与孢子叶不分,既能制造有机物又可产生孢子.
异型叶:同一植物体具2种不同形状和功能的叶.
演化顺序:同型叶---------》异型叶;小型叶--------》大型叶
5,孢子囊:
孢子叶穗(孢子叶球)
孢子囊堆
孢子囊果
孢子同型:
孢子异型:
6,配子体(原叶体):园柱状或叶状体
7,生活史:
(1),有两个独立生活的植物体,具异型世代交替;
(2),合子在颈卵器中发育,孢子体在世代交替中占优势.
对于蕨类植物的分类系统,由于植物学家意见不一致,过去常把蕨类植物作为一个门,其下5个纲,即松叶蕨纲,石松纲,水韭纲,木贼纲(楔叶纲),真蕨纲.前四纲都是小叶型蕨类植物,是一些较原始而古老的蕨类植物,现存在较少.真蕨纲是大型叶蕨类,是最进化的蕨类植物,也是现代极其繁茂的蕨类植物.我国的蕨类植物学家秦仁昌将蕨类植物分成5个亚门,即将上述5个纲均提升为亚门.
蕨类植物的分类
现代蕨类植物12000多种,我国2600多种.
1978年我国蕨类植物学家秦仁昌分为:
石松亚门,
水韭亚门,
松叶蕨亚门,
楔叶亚门,
真蕨亚门
蕨类植物的种类比较复杂,具有许多不同的性状,在蕨类植物分类鉴定中,常依据下列一些主要特征:
(1)茎,叶的外部形态及内部构造;
(2)孢子囊壁细胞层数及孢子形状;
(3)孢子囊的环带有无及其位置;
(4)孢子囊群的形状,生长部位及有无囊群盖;
(5)叶柄中维管束排列形式,叶柄基部有无关节;
(6)根状茎上有无毛,鳞片等附属器官及形状.
秦仁昌 (1898.2.16-1986.7.2)
植物分类学家.中科院院士.
江苏武进人.1925年毕业于金陵大学,获理学士学位.1929年起,先后到丹麦,英,法,德,美和捷克以及澳大利亚等国考察研究.1932年回国.历任中国科学院学部委员,植物所研究员兼所顾问,中国植物学会副理事长,国际植物分类学会分类和命名委员会名誉副主席,云南大学教授,一,二,三届全国人大代表.
早年曾对蕨类植物进行了系统的研究,创立了蕨类和水龙骨科自然分类新系统.著作有《中国植物志》,《海岛蕨类植物志》,《中国蕨类植物志》,《蕨类植物科属系统和历史来源》,
《中国蕨类植物图谱》等.
蕨类植物各亚门检索表
1.植物体无真根,仅具假根,孢子囊形成聚囊
……………………………… ……松叶蕨亚门(Psilophytina)
1.植物体均具真根,不形成聚囊,孢子囊单生,或聚集孢子囊群.
2.植物体具明显的节和节间,叶退化成鳞片状,不能进行光合作用,孢子具弹丝………………… ……楔叶亚门(Sphenophytina)
2.植物体非如上状,叶绿色,小型叶或大型叶,可进行光合作用,孢子均不具弹丝.
3.小型叶,幼叶无拳曲现象.
4.茎多为二叉分枝,叶小形,鳞片状,孢子叶在枝顶端聚集成孢子叶穗,孢子同型或异型,精子具2条鞭毛 … 石松亚门(Lycophytina)
4,茎粗壮似块茎,叶长条形似韭菜叶,不形成孢子叶穗,孢子异型,精子具多鞭毛…………… …水韭亚门(Isoephytina)
3.大型叶,幼叶有拳曲现象,孢子囊在孢子叶的背面或边缘聚集成孢子囊群.……………… …真蕨亚门(Filicophytina)
石松亚门
一,特征:
古老;孢子体有根,茎,叶的分化;不定根生于根托上;茎多数二叉分枝,原生中柱,木质部为外始式;小型叶;孢子囊单生;孢子叶聚集成孢子叶球;孢子同型或异型,配子体两性或单性.
二,分类:
现存的石松亚门植物仅有石松目和卷柏目
石松目
1,多年生草本;
2,不定根;
3,茎匍匐或直立,也有悬垂,原生中柱,木质部为外始式;
4,叶螺旋状排列,无叶舌;
5,孢子叶与营养叶同型或异型,孢子囊聚集或不聚集为孢子叶球;
6,配子体有或无叶绿体,孢子体独立生活,配子体死亡.
卷柏目
1,多年生草本,匍匐于地面,有背腹之分;
2,根托(属于茎)先端生不定根;
3,茎匍匐或直立,原生中柱,木质部为外始式;
4,叶呈四列着生于茎上,具叶舌;
5,孢子囊异型,孢子叶聚集为孢子叶球;
6,雄配子体的全部发育及雌配子体的发育前期均在孢子囊中,雄配子体极度简化(除精子器外,仅一个营养细胞).
水韭亚门
1,植物体为草本,有根,茎叶的分化;
2,具根托(属于茎),先端生不定根;
3,茎块茎状,原生中柱,有次生生长结构;
4,叶条形丛生,具叶舌;
5,孢子叶有大小之分,孢子异型;
6,配子体极度简化,有雌雄配子体之分.
分类:水韭目-----水韭科-----水韭属
松叶蕨亚门
1,植物体为草本,有茎,叶的分化;
2,无真根,具单细胞假根;
3,茎分为根状茎和二叉分枝的气生枝;
4,叶鳞片状,小型叶,无叶脉和气孔;
5,孢子三个聚生,生于叶腋,孢子同型;
6,配子体小,雌雄同株.
分类:
松叶蕨属(2种)
松叶蕨目
梅溪蕨属(1种)
楔叶亚门
1,植物体有根,茎叶的分化;
2,有不定根;
3,茎有节和节间之分,有时生块状茎,管状中柱到具节中柱,木质部内始式;
4,叶小型,不发达,轮生成鞘状;
5,孢子叶又称孢囊柄,孢子同型或异型;
6,配子体具背腹性.
分类:
木贼属
木贼科
问荆属
植物系统分类部分
种子植物门Spermatophyta
种子植物的定义:能够产生种子,并用种子来繁殖的植物.
第一节 种子植物的特征
种子植物的共同特征:
孢子体高度发达;
配子体退化,简化,寄生在孢子体上;
具有胚珠:
产生了花粉管,花粉管把精子直接输送到卵,受精过程最终摆脱了对水的依赖;
产生了种子.
胚珠,花粉管和种子的出现是植物进化过程中革命性的转折,是种子植物最为本质的构造.
种子植物和孢子植物在生殖器官上术语的比较:
花flower(球花strobilus flower)——孢子叶球sporophyll strobilus
雄球花male strobilus——雄花(male flower, staminate flower)或雄花序(male inflorescence)
雌球花female strobilus——雌花(pistillate flower)
雄蕊stamen——小孢子叶microsporophyll
花粉囊pollen sac——小孢子囊microsporangium
花粉母细胞pollen mother cell——小孢子母细胞microspore mother cell, microsporocyte
花粉粒(单核期)pollen——小孢子microspore
花粉管pollen tube和精核sperm nucleus等——雄配子体male gametophyte, androgametophyte
心皮carpel ——大孢子叶megasporophyll
珠心nucellus——大孢子囊megasporangium
胚囊母细胞embryo sac mother cell——大孢子母细胞megaspore mother cell, megasporocyte
胚囊(单核期)embryo sac——大孢子megaspore, macrospore(gynospore)
胚囊(成熟期)embryo sac ——雌配子体female gametophyte, gynogametophyte
胚乳endosperm——部分雌配子体(裸子植物)或受精产物(被子植物)
种子植物的分类
根据胚珠在大孢子叶上是否为大孢子叶所包裹,以及是否发展出子房,花柱和柱头,种子植物可以划分为两个亚门:
裸子植物亚门:胚珠和种子生长在开放的大孢子叶上,或大孢子叶柄的上端,或生于无叶的轴的顶端,花粉在胚珠中萌发,不形成雌蕊;
被子植物亚门:胚珠和种子为心皮所包裹,并由子房,花柱,柱头构成雌蕊,花粉在柱头上萌发,最后形成果实.
裸子植物亚门Gymonspermae(Gymnospermatophytina)
裸子植物能够产生种子,但仍然具有颈卵器,或无颈卵器,具有雌配子体胚乳.
裸子植物的主要特征
孢子体:木本,单轴分枝:乔木,灌木,藤本或块状体;发达的维管柱,叫做真中柱,木质部多为管胞,无木纤维,有射线但多无特化的薄壁组织,韧皮部多为筛胞,少数有筛管和伴胞;叶针形,条形,锥形,少数为阔叶状,羽状深裂叶,背面常有气孔带.
单性,同株或异株.大小孢子叶多聚合成球果状.大小孢子叶的形状不一.
配子体简化,不能独立生活,寄生在孢子体上.
雌配子体形成时经过多数游离核阶段,大多数种类产生颈卵器结构.
花粉粒具单沟,或少数为多沟,有的种类有气囊,花粉外壁蜂窝状,不分化;形成雄配子体时,多数生殖细胞要经不育细胞和精原细胞阶段才产生精子.
胚珠珠被仅一层.
传粉直接到达胚珠由传粉滴的作用进入贮粉室,花粉在贮粉室萌发.
胚胎发育多数具有游离核时期和多胚现象.
种子是两个孢子体世代和一个配子体世代结合的产物.胚乳为雌配子体型.
裸子植物的分类
根据大孢子叶的形态和配子体的发育特别是雌配子体的发育可以把裸子植物划分为5纲,12科,包括800余种.
苏铁纲Cycadopsida
主要特征
体态:常绿木本,具有棕榈型树冠;主根不发达,由不定根组成根系,根皮层内有鱼腥藻寄生;茎干柱状,有部分埋于地下,通常不分枝;
木材解剖:疏木型manoxylic木材结构,皮层和髓部发达,维管组织占的比例小,射线宽,形成层活动有限,只是周期性由皮层薄壁细胞恢复分生能力,产生形成层活动一个短时期,使茎长粗;
叶二型:鳞片叶卵形,顶端尖锐,紧密排列在茎干上,终生不脱落,羽状深裂的叶为营养叶,丛生茎顶,嫩叶裂片向叶轴拳卷,这些营养叶老死后,叶基还留存在茎干上,与鳞片叶在茎干上围成胄甲状的结构;
孢子叶球:单性异株.雄球花呈棒状球果,小孢子叶扁平盾状,小孢子囊3~5个形成聚囊生于小孢子叶的背面,孢子囊厚囊性壁由多层细胞组成;大孢子叶从羽状分裂的,多数胚珠着生于大孢子叶柄的上端两侧,丛生在茎顶,到成为盾状2个胚珠生于短的大孢子叶柄的上端,成为紧密结合的球果.胚珠内外层均有维管束通过.
雄配子体发育:成熟的小孢子有2层细胞壁,第一次分裂形成原叶细胞和精子器原始细胞,第三次分裂由精子器原始细胞形成管细胞和生殖细胞,——花粉粒由破裂的孢子囊散出,被风或昆虫带到胚珠珠孔,传粉滴干涸进入贮粉室.继续发育,首先花粉管伸长,并分枝,先是横向进入珠心,吸收营养供雄配子发育,兼作吸器的作用,生殖细胞此时分裂为不育细胞和精原细胞,精原细胞分裂产生2个大型的螺旋状有多数鞭毛的精子.——成熟的雄配子体含有1个原叶细胞,1个管细胞核,1个不育细胞,2个精子,原叶细胞和管细胞核最后消失.
雌配子体发育:大孢子母细胞在胚珠的珠心中央形成,经减数分裂形成4个大孢子,上面3个消失,下面1个大孢子经游离核分裂,然后形成细胞,在靠近珠孔的一端产生 数个颈卵器,颈卵器有4个颈细胞,无颈沟细胞,腹沟细胞核1个,并很快消失.胚珠的珠孔下方有贮粉室,贮粉室与颈卵器室之间珠心解体形成雌器室或称颈卵器室.
受精过程和胚胎的发育:精子发育成熟时花粉管先端破裂,2个精子进入颈卵器,蜕去鞭毛,其中只有1个精子与卵结合,形成合子,另1个精子则消失.合子在颈卵器形成后,反复进行游离核的分裂(60—1000),然后由下向上形成细胞,或上部始终保留游离核状态,这种尚未分化的胚称为原(前)胚,原胚下部进一步分化成为胚,上部分化成胚柄suspensor,胚柄不断伸长,最后成卷曲状,将胚不断推向合点方向,开始穿过颈卵器壁,进入雌配子体胚乳,在消蚀胚乳的过程中发育成成熟的胚,——胚根指向珠孔,芽端指向合点,子叶2枚;同时珠被发育成种皮,种皮3层,外层肉质化,厚,中层骨质,内层膜质,雌配子体胚乳.种子萌发时,子叶留在种子中吸收营养.
经济价值:观赏,茎干用于提取淀粉供食用.
系统学意义:
古老性和原始性:起源于2.6亿年前,仅存1科10属约100种.
茎干不分枝,无主根,蕨状叶,幼叶拳卷;
大孢子叶羽状分裂,保留了原始的叶状结构的特征;前胚期具有
多数游离核阶段;
花粉管兼具吸器和输送精子的作用,精子大形有多数鞭毛;
内外种皮皆有维管束通过.
大孢子叶的演化方向:
从全缘演变成羽状分裂,再至羽裂退化,最后形成盾状体;
胚珠多数由大孢子叶边缘着生过渡到大孢子叶下端,叶缘反卷包 着胚珠,再到大孢子叶下端退化,胚珠着生在大孢子叶柄上,最后仅为2枚胚珠,大孢子叶成为盾状体.
银杏纲Ginkgopsida
银杏是单型纲,仅银杏Ginkgo biloba L.1种.
主要特征:
体态:落叶大乔木,单轴分枝,有长短枝,长枝为营养枝,短枝为生殖枝,长短枝可以转化;
木材解剖:皮层和髓部占的比例小,木射线窄,形成层发达,木材为密木型pycnoxylic;
叶:扇形,长枝的叶先端2深裂,短枝上的叶先端不裂或浅裂,叶脉二叉状分枝;
孢子叶球:单性异株,大雄球花均生于短枝的顶端.雄球花呈柔荑花序状具一短柄,小孢子囊常2个生于柄端;大孢子叶具长柄,顶端有2个环形的珠领,珠领上通常各生1枚胚珠,最后常只有1个珠领上的胚珠发育成熟.珠被只有内层有维管束通过.
雄配子体发育:成熟的小孢子第一次分裂形成原叶细胞和分生组织(胚性)细胞,由分生组织原始细胞分裂产生第二原叶细胞和精子器原始细胞,精子器原始细胞分裂产生管细胞和生殖细胞,这时的雄配子体有4个细胞——花粉粒由破裂的孢子囊散出,被风带到胚珠珠孔,传粉滴干涸进入贮粉室.继续发育,花粉管伸长分枝,成为吸器.其余过程与苏铁一样,精子有多数鞭毛.
雌配子体发育:胚珠近珠孔端原有珠心喙,后融化,形成贮粉室,亦有颈卵器室,雌配子体的发育与苏铁相似,在近珠孔端产生2~5个颈卵器,其结构亦与苏铁相似.
受精,胚和种子的发育:受精过程和苏铁相似,合子形成后,也要经过数目不等的游离核阶段,然后才发育成成熟的胚,种子子叶2枚,外种皮肉质化,中种皮骨质,内种皮膜质.种子萌发时,子叶留在种子中吸收营养.
经济价值:观赏,种子药食兼用有敛肺祛痰止喘治遗尿等作用,叶可提取治疗心血病药,木材可用.
系统学意义:
孢子叶球不成为球序;
花粉管兼作吸器的作用;
精子有多数鞭毛;
雌配子体有多数游离核阶段;胚胎发育早期有多数游离核分裂阶段;
珠被内层有维管束通过;
珠领的起源有争论.
松柏纲Coniferopsida
松柏纲植物是裸子植物中种类最多,分布最广的类群,温带森林的80%的种类由裸子植物构成,南方的造林树种首选裸子植物的松杉.木材,纸浆大部分来自松柏类植物.
主要特征
体态:多为常绿乔木(落叶松,落羽松,金钱松,水松,水杉等5属落叶.有强大的主根,单轴分枝的茎干,有长短枝,根,茎,叶皆有树脂道;
叶:鳞片状,针状,锥状,条状,大多数有异形叶.柏科有些种类幼态叶为针状,后来生长的叶是紧贴和鳞片状的,园艺上可利用幼态叶枝条来扦插,培育具针状叶的品种.松柏植物的叶常为旱生型.
单性同株或或异株,多数种类孢子叶球结合成球果状——corn, strobilus.雌雄球花均从鳞叶的腋部长出.孢子叶球由重叠的鳞片组成,小孢子叶的形态从扁平叶状具顶尖的附属物到呈盾状,小孢子囊2~7生于孢子叶的背面,有的种类小孢子囊可以达到20.小孢子囊常为厚囊性,成熟的小孢子有或无气囊.大孢子叶称为珠鳞ovaliferous scale,珠鳞背面有不育的苞鳞bract,由珠鳞围绕着球果轴螺旋状或交互对生着生,胚珠2~9生于珠鳞的腹面,珠孔指向基部.小孢子叶背面无不育的苞鳞.胚珠受精后珠鳞发育成种鳞seminiferous scale,又称为果鳞,因此松柏纲的雌球花可以认为是花序,而雄球花则是单花. 小孢子叶的形态,小孢子囊的数目以及珠鳞与苞鳞发育情况和它们之间连合的状况用作分类的标准.
生活史
以松属Pinus为例来说明松柏纲的生活史:
雄配子体:
小孢子囊(冬天)——造孢组织——小孢子母细胞——R!(第二年春天)——小孢子——连续三次分裂——2营养细胞,1管核,1生殖细胞——传粉(4个细胞)——胚珠——休眠——
小孢子——第一营养细胞,胚性细胞(分生组织原始细胞)——第二营养细胞,精子器原始细胞——管细胞核,生殖细胞——不育细胞(柄细胞),精原细胞(体细胞)——2个精子(无鞭毛)
雌配子体
胚珠(春天)——1个大孢子母细胞产生(珠心深部)——R!——4个大孢子(直列(链状)四分体)——最下面1个大孢子发育——游离核分裂(约2000核,冬天到第二年春天)后产生细胞壁(第二年春天)——2-6颈卵器(近珠孔端,由来个颈细胞,1个腹沟细胞,1个卵)(第二年春末到夏初)——受粉(由传粉滴引导花粉至珠心顶端凹陷处)——
受精过程
花粉粒萌发(第三年春夏间)——花管伸长,生殖细胞——不育细胞(柄细胞),精原细胞(体细胞)——2个精子(无鞭毛)——花粉管进入颈卵器,先端破裂放出精子,管核,不育细胞等——精卵结合——受精——合子(第三年六月)
胚胎发生和种子的形成:合子形成后,合子核分裂为2,每个接着再分裂,形成4个游离核,并移向卵细胞质的下部,然后进行第三次分裂,并立即产生细胞壁,8个细胞排列成两层,每层4个,但上面一排细胞上端无细胞壁,两层细胞各再分裂一次,形成4层共16个细胞——原胚:从下而上第一层为胚细胞层,第二层是初生胚柄层,第三层是莲座层,第四层为开放层.开放层与卵细胞质交换物质,把营养物质输送到原胚下部,不久开放层细胞分解;莲座层细胞可以发育出多胚,也可以很快败育;初生胚柄层伸长,将胚细胞层进一步向下推进,穿过卵膜,伸入雌配子体,初生胚柄细胞不再分裂,之后由胚细胞层横向分裂数层细胞,称为次生胚柄(胚管),次生胚柄细胞伸长,将胚细胞层推入雌配子体的溶蚀腔,由于空腔有限,胚柄形成扭曲.在次生胚柄形成的同时,下面的胚细胞层纵向分开成4个胚胎细胞系列,每一个系列包含1个顶端细胞,2或多个次生胚柄细胞,1个初生胚柄细胞.每一系列均可以发育成1个胚胎.由莲座层和胚细胞层细胞产生的多胚称为裂生多胚.假定雌配子体中有6个颈卵器,理论上由裂生多胚可以产生48个胚.假定每一个颈卵器只产生1个胚,多个颈卵器产生多个胚,这种多胚现象就是原生多胚.
在由一个原胚分裂所衍生的4个胚胎中,明显有剧烈的竞争.4个胚胎中往往是最下面的1个能得到发育,而其余的胚胎都败育了.成熟的胚胎有多数的子叶(平均为8.1).种子由种皮,胚和胚乳,可能还有残余的珠心组成,外种皮退化,中种皮为石细胞层,内种皮膜质,由老孢子体世代发育而来;胚是精卵结合的新孢子体世代;胚乳是雌配子体残余,如果还有珠心它也是老孢子体世代的留存下来的.
分类及其代表植物:现存的松柏纲含4科44属500余种,我国有3科23属214种.除南洋杉科Araucariaceae从国外引种外,松科Pinaceae ,杉科Taxodiaceae,柏科 Cupressaceae在我国均有大量的种类,很多是特有属种.下面用一简表来说明四个科之间的区别:
松科
杉科
柏科
南洋杉科
珠鳞
发达,螺旋状着生
相对发达,螺旋状着生
发达,交互对生
退化
苞鳞
退化
相对不发达
退化
发达,螺旋状着生
珠鳞与苞鳞
仅基部合生
大部分合生
全部合生
合生
营养叶
针形,或条形,螺旋状着生
条形,二列状
鳞片状,刺状,交互对生或轮生
锥形,卵形,螺旋状着生
小孢子囊
2
3~4
3~6
5~20
花粉粒气囊
2
无,但有乳突
无
无
胚珠
2
2~9
1~多枚
1
种子的翅
顶翅
两侧或下端有翅
两侧相等或不等的翅
两侧不等的翅
代表植物:
松科:我国10属超过100种,连引种的有120余种.松属具有最多的种类,许多是人工造林树种.南方常见的有马尾松Pinus massoniana,引进的有湿地松.
银杉属Cathaya与金钱松属为我国特有属.
杉科:是一衰退的科,总共9属14种,我国5属10种.杉属的杉Cunninghamia lanceolata是著名的材用和造林树种.
水松属Glyptostrobus和水杉属Metasequoia是我国特有的孑遗植物和活化石.
柏科:总20属约150种,我国8属40种.常见的有柏木属Cupressus,种鳞盾状,侧柏属1种,种鳞背面有反曲的尖头,圆柏属
分类等级
种的概念:显明特征,地理分布,生殖隔离
分类等级的命名:"双名法","三名法"
种的命名:属名+种加词,属名为名词,或名词化的形容词,种加词为形容词,或作为形容词用的名词.此为"双名法"
亚种,变种,变型的命名:属名+种加词+亚种,变种或变型的分类单位名(subs., var.,form.)+上述分类单位的加词,这些加词也是形容词或作为形容词的名词.此为"三名法"
属以上的分类单位的名称:全部为名词或作为名词用的形容词,属的名称为单数,属以上的名称为复数.
分类单位的名称可以是任意来源的词,亦可以是人名,地名,不过在人名作为种加词时可以用名词的所有格,亦可以转化成形容词;作为属名时,不管男性或女性,规定一概作为阴性单数主格看待.
分类的依据:形态学为主,也可以用其它手段.种组成属,属组成科,科组成目,目组成纲,纲组成门,最大的分类单位是界.每个分类单位可以再加入亚级分类单位,如种有亚种,属也可以有亚属,科有亚科,目有亚目,纲有亚纲,门有亚门等.此外还在亚科之下设族的.各个分类等级的后缀:种加词有各种形式,但其性,数,格应与属名保持一致.保名作为作种加词时可以以是复数,这时与单数的属名是不一致的.
生活史:生物从个体开始到产生新的个体的整个过程.一般的有有性生殖.
生殖reproduction
繁殖propaganda
无性繁殖
有性繁殖
核相,核相交替:某种个体一套的染色体称为核相;有性生殖两个配子结合那时的核相是双相的,结合成合子之前,核相是单相的.从核的单相——双相——单相,这就叫做核相交替.显然从单相到双相,再到单相,具有质的变化.
孢子体
孢子
配子体
配子
合子
同配生殖
异配生殖
卵式生殖
胚
世代交替:具有有性生殖,要有减数分裂R!要有孢子体(无性世代)2n,和配子体(有性世代(有性世代)n.世代交替的定义存在着争论.由于世代交替是从苔藓植物中最先发现的生活史中最先发现的,英美学者认为只有多细胞的植物体才能称为孢子体或配子体.没有多细胞的孢子体不具有世代交替,我国的教科书一般亦从这种概念.但德国的学者Strasburger(著名藻类学家)认为只要植物具有单(n)的配子体和双相的孢子体(2n),不论是单细胞还是多细胞的植物体,都可以称之为有世代交替.
同型世代
异型世代
个体发育与系统发育
个体发育ontogeny:是指某一植物个体从某个阶段(孢子,合子,种子)或其组成的器官,组织从开始到成熟的过程.从个体发育人们认识了世代交替.
系统发育phylogeny:是指植物类群起源和演化的历史,可以指一个类群,如科属种,也可指整个植物界在地球上的起源和演化.系统发育有两个过程:起源和发展.
第一章 藻类植物 Algae(alga)
藻类植物概述
藻类植物的特征
具有光合作用色素
生殖器官多为单细胞,无保护层保护
无根,茎,叶的分化
无胚的形成
藻类植物的分类
根据光合色素的种类
贮藏养分的种类
细胞壁的成分
鞭毛有无及着生的位置和类型
有性生殖的方式
同配生殖:
异配生殖:
卵式生殖
生活史
根据上述特征,把藻类分成9门:蓝藻门,裸藻,甲藻,金藻,黄藻,硅藻,绿藻,红藻门,褐藻
植物体具叶绿素,
仅有叶绿素a(叶绿素c在某些黄藻门的种中存在)
原核生物——蓝藻Cyanophyta
2.真核生物
3.具有水溶性的蓝色素和红色素——红藻门Rhodophyta
3.具有质体色素叶黄素(叶绿素c存在于某些种)——黄藻门Xanthophyta
1.具有叶绿素a和c
4.具有纤维素细胞壁的大型海藻——褐藻门Phaeophyta
4.具有纤维素细胞壁的小型,多为单细胞的藻类,前端具有2条不等鞭毛——
金藻门Chrysophyta
4.具有硅质的细胞壁的小型,多为单细胞的藻类——硅藻门Bacillariphyta
4.缺乏细胞壁或有纤维素板的细胞壁;具侧生的2条不等鞭毛——甲藻门Pyrrohophyta
1.具叶绿素a和b
5.缺乏细胞壁的单细胞藻类——裸藻门Euglenophyta
5.有细胞壁,有复杂分化的藻类——绿藻门Chlorophyta
二,蓝藻门Cyanophyta
(一)一般特征:
藻体形态:单细胞,群体,丝状体
细胞壁:果胶质,粘多糖,具有胶质鞘.胶质鞘可能是均匀的,也可能具有纹理.由于蓝藻具有胶质鞘,亦称为粘鞘.
原生质体:
周质——色素质:叶绿素a,藻胆体,叶黄素;气泡
中心质——中央体:原始细胞核
贮藏物质:蓝藻颗粒体,蓝藻淀粉
繁殖:没有有性生殖,也不具有鞭毛能自由运动的细胞.主要的生殖方式为细胞分裂,繁殖后代.此外还形成孢子,断裂.前者为无性生殖,后者为无性繁殖.
营养繁殖
单细胞体:直接分裂
多细胞体:细胞反复分裂,然后破裂;在丝状体中藻体断裂,由断片发展为丝状体.断裂产生异形胞和营养细胞相邻处.丝状体有规律地分出藻丝分段,叫同颗体,或叫藻殖段,连锁体hormogonia是蓝藻的重要的繁殖方法.有的不由异形孢产生同颗体,而由分离盘隔离.有的在藻丝顶端的藻殖段,称繁殖孢子.藻殖段(连锁体,同颗体)
孢子繁殖:孢子的发育,开始于细胞体积的增大,以及细胞内食物的贮藏,细胞壁加厚并分化为外孢壁层和内孢壁层,叫厚厚壁(垣)孢子akinete,厚壁孢子型的休眠孢子,是藻类越过不适宜环境的一种适应.厚壁孢子能长久地保持其生活力.
内生孢子endospore:细胞的原生质体分裂而形成许多小型孢子,称为内生孢
子.内生孢子壁并不和母细胞的壁愈合.多数情况下,整个 细胞的原生质体发
生反复的分裂,形成一团块的内生孢子,充塞在老的母细胞壁内,这个老壁称
为孢子囊壁.
外生孢子exspore:细胞 原生质体远轴端,发生一连串的分裂作用所形成的.
外生孢子是内生孢子的一种特殊类型.
异形胞heterocytis——大形,透明,无某些同化色素,有繁殖作用,有固氮作用.
蓝藻是在所有藻类中唯一的原核植物.它具有光合作用的色素,它具有叶绿素a,胡萝卜素,藻蓝素,光合作用片层,类囊体.贮藏物质为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体.整个生长期没有游动时期,没有有性生殖.
(二)几个问题
气泡gas vacuoles 又称假液泡pseudovacuoles位于色素质的部分.低倍镜下,假液泡似乎是黑色物质,比其他内含物大,并且经常以大量的数目出现,以致细胞中所有其它含有物都被遮蔽了.当在高倍镜观察时,假液泡是红色的.它是带有粘性物质的空腔.英人认为在1500多种蓝藻中,有丰富气泡的蓝藻有50多种,都是浮游藻,如微囊藻Mycrocystis具丰富而显著的气泡,在池塘,水库,其他含有丰富营养质和磷酸盐的水体,浮游性蓝藻就会大量繁殖,溶解在水里氧气就会减少,影响了蓝藻的生理功能,因而使蓝藻产生大量的气泡而浮到水面,此时水面呈碧绿的颜色,是为"水花".
据认为气泡是一种细胞器,在电镜下看到的蓝藻气泡,是棒形的.在一个蓝藻细胞内,可有几千个气泡,里面充满N2和 ,具有调节细胞浮沉的功用.蓝藻产生气泡时,会放出一种毒质,这种毒质会伤害人和动物的神经,有的可达强烈的程度;同时使水发出腥臭味;甚至在机器用水里,大量产生的微囊藻可堵塞机器.蓝藻可以用硫酸铜杀死,但硫 酸铜对植物体有害.有人通过使蓝藻气泡破裂来消除它.
固氮蓝藻:不是所有的蓝藻都有固氮能力.在蓝藻中只有60多种有比较好固氮能力.从前有人认为具异形胞的蓝藻才有固氮能力,但无异形胞的类型也有很好的固氮作用,如蓝球藻目Chroococcales和颤藻科Oscillatoriaceae.我国报道过有10多种蓝藻种类有固氮能力:
项圈藻
念珠藻
似念珠藻Anaebaenopsis
单歧藻属Tolypothrix
裂藻属Shizothrix
织绒藻属Plectonema.
古藻(化石藻类):古蕨对勘探矿藏,研究地层是很重要的.我国四川,陕西,贵州,辽宁,江苏都发现过藻类的化石,这些化石大部分为蓝藻,亦有红藻,绿藻,甲藻和硅藻.藻类与天然气,煤,石油的发生有很密切的关系.藻类学家朱浩然研究了胜利油田的古藻,为油田的开发提供了证据.
要认识古藻,必须先了解现代的藻类.如螺旋Spiulina含有很高蛋白质对人体很有用.有的藻类有毒性,可使牲畜中毒死亡.
分类及代表植物:在藻类分类系统中,比较流行的是德国人Geither1942 年提出来的,俄国人Eleukin1938年提出来的,美国人Drout1968年提出来的三个系统.Drout的系统比较简单,是应该受到推崇的.
蓝藻门仅1纲,含3目4科,160多属,1500余种.我国的蓝藻有106属,759种.
单细胞或非丝状群体,不产生异型胞及藻殖段
单细胞或非丝状群体,不产生内生孢子——蓝球藻目Chroococcales
单细胞或非丝状群体,或匍匐不直立的的丝体,产生内生孢子,外生孢子——管胞藻目Chamaesiphonales
1.明显丝状体,有时产生异形胞及藻殖段——颤藻目Oscillatoriales(藻殖段目Hormogoniales)
代表植物:念珠藻属Nostoc
经济意义:
食用:地木耳,发菜,螺旋藻
固氮:项圈藻(鱼腥藻)——异形胞
饵料:
危害:
甲藻门(Pyorophyta)
一般特征:
体型:绝大多数种类为单细胞,具有鞭毛,可自由运动.很早以前就发现甲藻有鞭毛.双鞭藻类Dinoflgellates.甲藻有球藻型(柄沟藻),非丝状体群体(粘沟藻)和丝状体群体,丝状群体(丝甲藻).有的学者将不能运动的甲藻称为植环藻Phytodinods.
细胞结构:
细胞壁:少数只具周质膜,周质膜亦有一定的形状,如沟环藻.具细胞壁的种类,其细胞壁有两种类型:壁是均匀的,细胞壁有纤维素参加,这是原甲藻(植环藻),属纵裂甲藻类;另一类型的细胞壁由许多小片(甲片,板片)缀合而成,属横裂甲藻类,细胞壁有有横沟和纵沟,横沟之上称为上壳,横沟之下称为下壳;纵沟面称为腹面,其反面称为背面.横裂甲藻又叫被甲双鞭藻armored dinoflagellales.
鞭毛:能够运动的细胞具有2条鞭毛,鞭毛着生在细胞的顶端,2条鞭毛从细胞的前端处的环形孔道中伸出.其中一条鞭毛从孔中垂直地向外伸出,是尾鞭型鞭毛,又称纵鞭毛,它的摆动使其细胞在水中推进.另一条鞭毛居于对那条推进鞭毛成直角的地位,是茸鞭型鞭毛,又称横鞭毛,它的运动是波动的,当细胞在水中通过时,促成这个细胞的滚转.横裂甲藻纲Dinophyceae,100多属,1000多种.在腰部有一横沟girdle,1条鞭毛(横鞭)在沟里波动,常见的是扁平,带形的,在沟内呈波浪状.另一条鞭毛在纵沟,叫纵鞭,作一前一后的起伏运动.
色素:含叶绿素a, 叶绿素c,叶黄素,胡萝卜素,其中以多甲藻黄素peridinin为主要色素,因此甲藻藻体常呈黄绿到橙红.色素体一般为盘状,也有由盘状演化其它形状.
贮存的养分:淀粉,淀粉状的物质,有时是脂肪;
细胞核:大型,易见,核内染色质成念珠状分布, 这是在藻类其他门里所不见的.有些甲藻,如光甲藻Glenodinam,细胞分裂时不发现染色体和纺锤丝,这种细胞核称为中核.
甲藻液泡:典型的甲藻液泡象一个比较大 囊袋,通过一个窄的沟与外界相连.甲藻液泡不是排泄器官,而是借这器官使细胞内部与外界接触
伪足:在无壁的种类或有壁的种类中其身体的一部分常是裸出的,在裸出的部分,原生质体直接与水接触,这种藻类能产生伪足,能吞食较大的藻类和原生动物.这是行动物性营养的种类.
刺丝胞trichocyst:刺丝胞是一种含蛋白的丝,它是从高尔基体的小泡产生的,在刺激的作用下(受热,固定)便从藻体抛出来
眼点和发光:淡水甲藻种类有时在原生质体有一个眼点,它由透明,折光 水晶体和和一个色素体组成.一些海产的甲藻具有发光的能力,它的发光是由藻体内 萤光酶作用引起 ,是海洋发光的原因.
繁殖:有性生殖极少见.
营养繁殖:有丝分裂,横裂,纵裂,斜裂;
无性生殖:游动孢子,不动孢子或厚壁休眠孢子.
分类及代表植物:约1100 种,分为纵裂甲藻纲和横裂甲藻纲2纲共6目.
多甲藻类:单细胞体,色素体多个棕黄色,繁殖:斜向分裂或形成厚壁休眠孢子.
四,硅藻门(Bacillariophyta)
硅藻的形态,结构特征(一般特征)
体型:单细胞,可连接成多细胞的群体或少数几种为丝状体,但是无论丝状体或非丝状群体,细胞间并不结合得相当紧密,相反每个细胞都可以单独生活;无鞭毛和游动细胞,仅精子有鞭毛(9+0);
细胞壁:硅藻的细胞壁是很特殊的,壁由果胶质+硅质形成,无纤维素,硅质渗入果胶质中,因此细胞壁相当坚硬,称为硅藻壳 frustule.由于细胞质整个被包裹在硅藻壳内,又称为硅藻细胞.细胞壁成两个套合的半片(瓣)组成:半(瓣)片:上壳epitheca,下壳hypotheca,壳面(瓣面valva),轴,环带(环壳面)girdle band,连接带connecting band(上,下),间生带intercalary band,壳缝raphe:中央节central nodule,端节(极节)polar nodule.上壳与下壳有多种多样的精致的花纹,如三角形,圆形,甚至很复杂的图案.由排列方式的不同可划分分类群:
花纹是放射对称的——辐射硅藻纲Centricae
花纹是两侧对称的——羽纹硅藻纲Pennatae,以羽纹硅藻属Pinnularia为代表.多数羽纹硅藻的壳在对着顶轴的方向有长的裂隙,即为壳缝.壳缝的出现是与硅藻细胞运动能力有关的,因为仅是在有运动能力的细胞才有壳缝.这类硅藻可以跳动前进,这是在细胞质在脊缝处的川流所致.辐射硅藻无脊,因而不能作跳跃运动.过去认为原生质是在壳缝中流动,并在壳缝的边缘,与水相接触,硅藻的运动则是由于壳缝中流动的原生质与水相摩擦引起的.1966年Drum和Hopkins发现,硅藻必须借助其壳缝系统与其外围基质物接触,才能运动,一是折光小颗粒,可分泌出一种纤维状物质,这种纤维状物质通过壳缝的末端孔压出,并附着在基质上;另一是壳缝的长纤维带,也分泌出纤维质的运动物质,这种物质具节奏性收缩能力,引起硅藻运动.
光合色素:叶绿素a, 叶绿素c,(胡萝卜素,叶黄素(墨角藻黄素,硅藻黄素等;通常藻体是金褐色的颜色.但亦有不少生在淡水的硅藻是绿色的,这是它们所含的叶黄素和胡萝卜素较少的缘故.
辐射硅藻目的色素体形状一般是盘形的,也有的不规则,色素体多数.羽纹硅藻的色素体成片状,船形,2个;有的裂片状的载色体有穿孔.
贮存养分:油,淀粉粒,金藻昆布糖,异染小粒.
(二)硅藻的繁殖:
细胞分裂:是主要的生殖方式.一个细胞分为两个原生质体时,每个细胞各有一半母细胞的壁,或是由上壳,或是下壳,然后再由子细胞的原生质体产生另一半的硅藻壳.新生的另一半的壳总是子细胞的下壳,而从母细胞带来的壳不论其在母细胞是上壳还是下壳,在子细胞里都是上壳.这样两个子细胞把两个老的半片作为其上壳利用,促使其一个子细胞的体积和母细胞体积相等,其另一个子细胞的体积比母细胞的体积略为小些.这样继续下去,细胞渐形趋小,这时可产生复大孢子auxospore.
有性生殖:同配,异配,卵式,自配,单性.复大孢子——同宗异配.复大孢子在性质上是合子性的,它们由配子的结合,或由自由配合结果促成的,但在某一定的情况下,这种复大孢子,系由单性生殖所促成的.复大孢子形成包含三个步骤:
原生质体从其包裹的壁内释放;
裸而无壁的原生质体增大;原生质体分泌出分上下两部分的硅藻壳.复大孢子分裂为2个营养细胞,它的大小与最大的细胞相接近.复大孢子的上下壳都是新生的.这就是生理上的复壮现象.
分类及代表植物:含中心硅藻与羽纹硅藻2纲8目16000种.硅藻生活在各种水体,包括海水,淡水,也有许多生长在土壤中.在海水中以中心硅藻类占优势,相反,在淡水中则以羽纹硅藻类为主.在粘土里爬行的及在湿土生活的硅藻,普通都有一个壳缝,浮游的硅藻大多数没有壳缝,而且多数是属于中心硅藻类,在海水及在淡水里都是一样.有些在海水中生活的硅藻能忍受半咸水.土里生长的主要有小的,能动的羽纹硅藻,它们能深入深达几cm的土壤下面,已证实在1立方厘米的土中可包含有1亿个硅藻.气生硅藻学生活在干燥的地方,在干燥时它们以休眠状态来渡过.有些藻类是石内生的,即是生长在岩石里面,并且在其中堆聚增长,例如在岩石表面深达1cm处生长.在热带潮湿地区,硅藻也与蓝藻一起生长在树叶表面.人们认为蓝藻能够同化游离氮,供给硅藻应用.硅藻也能够吸取有机物质,在人工的环境中如没有有机物质它们决不能生长.完全为腐物营养的无色的硅藻如腐生菱形藻Nitzschia putrida Benecke是生长在海中的齿缘墨角藻Fucus serratus上,它们以腐败的蛋白质来营养.
代表植物:羽纹硅藻属(Pinnularia)
单细胞或连接成丝状群体.细胞壳面呈线状,椭圆至披针形,两侧平行,壳缝(壳面中线上的长裂缝)内弯,细胞壁向内弯,壳面两侧具横的平行的肋纹,中轴区宽,两端称端节,中央部分 称中央节.花纹向内成长小穴.细胞核旁边有原生质桥,壳缝系统与外围基质的接触,使羽纹硅藻运动.
硅藻的经济意义:最早的硅藻出现白垩纪,而在上白垩纪和第三纪时达到了
发展的最盛期,因而产生大量的海相沉积的硅藻土,作工业,化学分析,填充剂.
五,绿藻门(Chlorophyta)
绿藻门是整个藻类中最大的群;生物体的形态结构和生活方式是多种多样的;在植物体的系统发育上,它可能是进化的主干.
形态,结构特征
真核藻类
植物体具各种类型:单细胞,群体,丝状体,分枝丝状体,片状体,多核体等(无细胞壁分开).
游动单细胞型:衣藻属Chlamydomonas
单细胞球藻型:原球藻属Prococcus
游动群体:实球藻属Paqnadorina
非丝状群体:栅藻属Scenedesmus
不分枝丝状型:丝藻属Ulothrix
分枝丝状型:毛枝藻属Stigeoclonium
管藻型:原管藻Protosiphon
复杂原植体:轮藻Chara
细胞壁:纤维素
具有色素体:载色体(形态多样:杯状,片状,星状,带状)中的光合作用色素——主要为叶绿素a, b,此外还有叶黄素和胡萝卜.显现草绿的颜色,这些色素体可称为叶绿体.
贮存养分:淀粉.此外还有由淀粉转化的油,在合子和较老的细胞里出现.
鞭毛:等长,2条,4条或多条.由于具等长的鞭毛,因此可称绿藻门为等鞭毛纲Isokonephceae
繁殖:
营养繁殖:细胞分裂和丝体的断开.
无性繁殖:
游动孢子,又叫游动的无性生殖细胞
静孢子,又叫不游动的无性生殖细胞
似亲孢子,既有游动的孢子又有不游动的孢子,在孢子囊内排成与母体一样似亲群体.
厚壁孢子
有性生殖:
同配生殖:大小一致的动配子的接合;
异配生殖:大小不一致的动配子的接合,小的为雄配子,大的为雌配子;
卵式生殖:雄配子能游动,雌配子大,不动;
同宗配合:雌雄同体结合;
异宗配合:雌雄异体结合.
绿藻的系统分类:绿藻有430属6800种,对于绿藻门的分纲,有不同的观点:有的学者把绿藻门划分为6个纲(轮藻,羽藻,接合藻,鞘藻,绿藻等, Rund),有的划分为4个纲(绿藻,轮藻,接合藻,鞘藻),有的划分为3个纲(绿藻,接合藻,轮藻, Fott),有的划分为两个纲(绿藻纲,轮藻纲,本教材采用).
绿藻纲(Chlorophyceae):有游动的生殖细胞.有性生殖:同配,异配,卵式生殖均存在.
团藻目 Volvocales:浮游的单细胞或群体(营养细胞),有鞭毛.细胞结构为衣藻型.可进行无性及有性生殖,无营养性的细胞繁殖(无营养繁殖的细胞分裂).
*衣藻属Chlamydomonas,生于含氮的小型积水中.
单细胞绿藻.细胞壁内有一杯状的叶绿体,叶绿体中有蛋白核,杯腔悬有一细胞核,具眼点,伸缩泡,有2条等长的鞭毛.
生殖:
无性生殖:产生游动孢子和静孢子.原生质体纵裂成2,4,8,16个子原生质体和细胞壁,每个生出2条鞭毛,然后母细胞壁胶化破裂放出子细胞.也有原生质体一再分裂,产生许多(几百,几千)个没有鞭毛的子细胞,埋在胶化的母细胞中,形成胶群体,在环境适宜时,每个子细胞长出2条鞭毛,从胶质中走出.
有性生殖:多为同配,少异配或卵式生殖.进行有性生殖时原生质体分裂,鞭毛消失,同产生孢子一样,但分裂次数较多,产生8,16,32个细胞,称为配子.具有有性生殖作用的单细胞结构,配子顶端有2条鞭毛,母细胞破裂后,配子被释放出来,互相结合成为合子.合子为二倍体,具4条鞭毛.以后变圆,鞭毛消失,经减数分裂产生4个能游动的孢子,孢子从破裂的合子壁出来,形成新个体.
*团藻属Volvox:
几百个细胞组成的群体,有营养细胞,繁殖细胞的分化.
生殖:
无性生殖:细胞失去鞭毛,先形成10倍或10倍以上于其他细胞的生殖胞gonidium.生殖细胞进行反复的分裂,形成皿状体plakea,皿状体倒转,细胞长出2条鞭毛,从母群体的裂口逸出成为新的群体.
有性生殖:为卵式生殖oogamy.群体内只有少数细胞发展成为精子和卵.产生精子的生殖细胞经反复分裂,形成皿状体,经翻转作用发育成精子板(sperm packet).产生卵的生殖细胞膨大,不经分裂就发育成1个不动卵.精卵结合形成合子,合子厚壁化,光滑或具刺状突起,合子萌发前要进行减数分裂,发育成具有双鞭毛的游动孢子(或静孢子),逸出发育成新的群体.形成合子后减数分裂,没有单倍的植物体,因此生活史中无世代交替.
丝藻目Ulotrichales:
*丝藻属Ulothrix:
藻体形态:单列细胞的不分枝丝状体,行固着生活,也有浮游的.叶绿体为开口环状,有多个蛋白核.
生殖:
无性生殖时,除固着器外,每个细胞可产生2,4,8,16,32个游动孢子,每个孢子顶端有4条鞭毛,孢子由母细胞释放后,前端固着在基质上,产生细胞壁,横分裂为两个细胞,下面细胞为固着器,上面细胞继续分裂成丝状体.
有性生殖时,配子形成与孢子形成过程相同,产生8-24个配子.配子结合可同时在一条丝状体上进行.也有来自不丝状体的同形配子的配合,称为"异宗同配生殖".合子经过休眠及减数分裂,产生游动孢子或静孢子,再发展成新植物体.
石莼目Ulvales:叶绿体杯形,植物体或者是薄膜组织片状体,或管状体.生活史中有孢子体和配子体两种植物体,因而有有性世代和无性世代的交替.孢子体只能进行无性繁殖,产生孢子;配子体能进行有性生殖,产生配子.
从合子形成到形成孢子前这一时期叫孢子体世代,也叫无性世代.从怨子开始到产生配子这一时期叫配子体世代,也叫有性生殖世代.孢子体和配子体形态完全一样,叫同形世代交替,孢子体与配子体形态结构不一样叫异形世代交替.
石莼属Ulva:薄膜组织片状体
浒苔属Enteromopha:管状体.
双星藻目(接合藻目)Zygnematales:单细胞或不分枝的丝状体,不分化亦无极性,而且容易断裂,丝体的每一个单细胞保存有在形态学和生理学上的独立性.没有无性生殖,有性生殖为接合生殖.
水绵属Spirogyra:
为淡水常见的丝状藻类,藻体为不分枝的多细胞的丝状体,细胞壁外层为果胶质,手触摸有粘滑感,细胞呈圆柱形,细胞内有1至数条螺旋状弯曲的带状的叶绿体,每条叶绿体有一系列的造粉核,细胞中有1个大液泡,中央悬着一个细胞核.
生殖:只有有性生殖1种,就是接合生殖.两条藻丝并列,在两细胞相对的一侧相互发生突起,突起接触,连成接合管,细胞内的原生质体收缩成配子,其中1条丝状体的配子通过接合管与另1条丝状体的配子结合形成合子.合子减数分裂,形成4个单倍核,其中3个消失,1个萌发形成新的植物体——这就是梯形接合.侧面接合——同一条丝状体相邻两个细胞形成接合管,经且的过程与梯状接合相同.这种水绵可以认为是雌雄同体,是同宗配合.
b.双星藻属Zygnoma
轮藻纲Characeae
轮藻目Charales:
轮藻属Chara:
形态:具有一直立的,肉眼可见的叶状体,这叶状体为长的节间和轮生的节(节间和节细胞)有规则的交替着.生殖时形成多细胞的卵囊和精子囊.有性生殖为卵式生殖.
具有假根,体表常含钙质,粗看似金鱼藻(叶分叉),茎(主轴)有侧枝,节上有一轮分枝——假叶,主轴,假叶上都有节和节间,节间细胞早期一核,老了以后有多核,节很短,似平板状的小细胞,长出分枝和丝体,丝体把节间包起来,叫皮层.轮生分枝无顶端细胞,很快停止生长.在主枝和侧枝的顶端细胞,具有顶端生长;具有节和节间,节上有轮生分枝;
生殖:
无性繁殖:轮藻假根上有珠芽,珠芽可长成新的植物体;藻体断裂沉在水底可发育成新的植物体.
雌雄生殖器官,雌的叫卵囊,雄的叫精囊,外国有营养细胞保护,有性生殖为卵式生殖.卵囊长在短枝上方,精囊长在短枝下方.卵囊外面有5个管细胞,每个管细胞上方各有1个冠细胞.精囊外围有8个三角形的盾细胞,少数也可4个盾细胞,盾细胞上面连接1个盾柄细胞,盾柄细胞末端有1或2个头细胞,头细胞之上又可有次级头细胞,次级头细胞上长出单列细胞的精囊丝,精囊丝每个细胞内产生1个精子,精子有2条等长鞭毛.卵囊成熟时,冠细胞裂开,精子进入与卵结合,形成合子.合子萌发前减数分裂,形成4个子核,每个子核发育成原丝体,由原丝体发育成新的植物体.
生活史的四种类型:无世代交替:孢子减数分裂(植物体为单倍体),配子减数分裂(植物体为二倍体);具世代交替(植物体分为孢子体和配子体):同形世代交替,异形世代交替.
生态环境及其经济意义:绿藻主要分布在淡水中,也有分布于潮湿环境中而不必在水中生活的绿藻.
在植物界中的地位:绿藻与高等植物有相同的光合色素,光合产物均为淀粉,认为绿藻门在植物系统发育中处于主干地位,甚至所有的高等植物均出自绿藻某一类群.1975年美国R A Lewin发现了原核的绿藻,具有叶绿素a和b,从而对原核生物到真核生物的发展有了真实的根据.还有佛氏藻Fritshiella tuberosa有直立和匍匐枝分化,有世代交替现象,有人认为它有可能发展出高等植物.
红藻门(Rhodophyta)
红藻的形态,结构特征(一般特征)
载色体和光合作用色素:载色体星芒状,颗粒状,带状,纽带状,双凸透镜状或不规则形状;光合色素为叶绿素a,胡萝卜素,叶黄素,藻胆体,其中含红藻藻红素多,红藻藻蓝素少,由于各种色素比例,引起藻体颜色变化.
细胞壁:外层为果胶质,内层为纤维素;
贮藏养分:红藻淀粉,红藻多糖;
体型:少数为单细胞,极少群体,多数是多细胞体:丝状体,叶状体,枝状体,生活史中无游动细胞,无性生殖时产生静孢子.
红藻的繁殖
营养繁殖:以分裂繁殖为主;
无性生殖:由营养细胞直接产生.一个营养细胞产生一个孢子囊,一个孢子囊产生一个单孢子,有的经减数分裂产生四分孢子;
有性生殖:复杂的卵式生殖.雄性生殖器官是不动的精子囊,雌性生殖器官称果胞.受精后R!产生果孢子,由果孢子发育成配子体植物体.或果胞受精后无R!发育成果孢子体——囊果:2n果孢子——四分孢子体——R!——四分孢子体——配子体,或囊果:R!——四分孢子——配子体.
红藻的生态习性及主要类群
体型
生长
胞间联丝
色素体
无性生殖
有性生殖
紫菜亚纲
单细胞体,
丝状体,
膜状
散生生长
多无
星形
中性孢子
或单孢子
果胞的卵
受精后合
子直接发
育成果胞
子
真红藻亚纲
丝状,膜
状结构,
有单轴与
多轴型薄
壁组织体
1或多个
顶端细胞
的顶端生
长
多有
带形,盘
形,低级
者星形
四分孢子
果孢子-四
分孢子体-
R!四分孢
子
果胞的卵
受精后合
子核一般
先到辅助
细胞,然
后发育成
果孢子体-
果孢子2n
红藻的经济意义及其在植物界的地位
紫菜亚纲(Bangioideae)
紫菜属(Porphyra):雌雄同体或异体,色素体星状,具内淀粉核;
真红藻亚纲(Florideae):精子囊母细胞由皮层或特殊丝体的顶端形成,果胞具高级分化受精丝,受精后合子不直接产生生果孢子,必须经过中间一些阶段(先形成产孢丝)才产生果孢子(果孢子是由有丝分裂产生的).
*多管藻属(Polysiphonia):具单细胞固着器.
(五)红藻的经济意义及其在植物界的地位
△褐藻门(Phaeophyta)
褐藻的形态,结构特征
体型:无单细胞和群体种类,均为多细胞体或分枝的丝状体,叶状体.
光合作用色素:叶绿至少a,c, β胡萝卜系和叶黄素(墨角藻黄素为主),由于后两种色素含量较高,所以藻体呈橄榄绿色,或者深褐色.β-胡萝卜素是维生素A前体.
贮存养分:主要为褐藻淀粉和甘露醇,有的还富含碘,还原糖.多数无蛋白核.
鞭毛:2条,侧生不等长,前面1条茸鞭,长;也有后面的鞭毛长的.
细胞壁:分为两层,内层纤维素,外层为褐藻胶.
繁殖:全部种类均具有性生殖:同配,异配,卵式生殖.也有无性生殖,孢子游动或不游动,营养繁殖以断裂方式进行
分类与代表植物:3纲250属1500种.按生活史类型3纲是同型(等)世代纲,异型(不等)世代纲和无孢子纲.
代表植物:
1.水云目(Ectocarpales):水云属(Ectocarpus)
2.海带目(Laminariales):△海带(Laminaria japonica)
3.墨角藻目(Fucales):鹿角菜(Pevetia siliquosa)
4.海带Laminaria japonica:生于海水中的叶状体藻类,藻体分为三部分:固着器,叶柄,带(叶)片.固着器是叉状分枝的假根,柄部短而粗,叶片扁平呈带状,内部结构分为三层:
外层是表皮,表皮内是皮层,中央为髓.表皮为1-2层方形小细胞组成,排列整齐.皮层全是薄壁细胞,贮藏有营养物质.髓由皮层细胞分化而成,延长分化部分称髓丝和喇叭丝,髓丝是由许多细胞首尾相接而成的丝状体,髓丝顶端膨大成喇叭丝.
生殖:
营养繁殖:断裂;
无性生殖:孢子体成熟时,叶片表面产生无数的孢子囊,和孢子囊相间排列的隔丝(侧丝),孢子囊内的孢母细胞经减数分裂产生32个游动孢子,这些孢子萌发为雌配子体和雄配子体.少数种类产生无鞭毛的静孢子——如网地藻;
有性生殖:雌雄配子体是分枝丝状体.成熟时雄配子体顶端细胞形成精子囊,一个精子囊形成1个精子,精子具有2条侧生的不等长的鞭毛.雌配子体成熟时顶端细胞成为卵囊,卵被排出卵囊的顶端.当精子随水漂流到卵时,即与卵结合成合子.合子萌发成孢子体(海带).
有孢子体和配子体出现在生活史中,孢子体与配子体形态不同,因而有异型世代交替.
经济意义:食用:海带,昆布Ecklonia,裙带菜,马尾藻,鹿角菜,提取褐藻胶,甘露醇,碘,褐藻淀粉;药用;养殖鲍鱼的饵料.
植物界的地位:光合作用色素为叶绿素a,c,与黄藻相同,一些学者认为褐藻可能起源于黄藻.
藻类植物的起源和演化
藻类色素类型的演化
(二)藻类细胞及其体型的演化
根足型
具鞭毛型
球胞(藻)型
胶群体
丝状体
多核体
组织体
各种体型的演化趋势
繁殖及生活史上的演化
繁殖方式的演化
生活史的演化
(四)藻类植物和其他植物的联系
门
藻体颜色与体态
细胞壁成分
主要色素
光合产物
鞭毛
生长环境
蓝藻门1500种
蓝绿色-单细胞群体丝状体
粘肽
果胶酸粘多糖
叶绿素a, 藻红素藻蓝素, 类胡萝卜素,叶黄素
蓝藻淀粉蓝藻颗粒体
无
淡水产
海产
亚气生
裸藻门
800种
绿色-单细胞
周质体
无细胞壁
多叶绿素a及叶绿素b,少类胡萝卜素及叶黄素
裸藻淀粉
1～3条顶生
主要淡水产
甲藻门1100种
橙黄或褐色-多单细胞
纤维素
叶绿素a,多叶绿素c及类胡萝卜素,叶黄素
淀粉(α-1,4-枝链葡聚糖)
1条侧生1条后生
海产淡水产
金藻门1000种
金橄榄色-单细胞群体分枝丝状体
果胶质
含硅质
叶绿素a,多叶绿素c及类胡萝卜素,叶黄素
昆布多糖(β-1,3-葡聚糖)
1条或2条顶生
主要淡水产
黄藻门500种
金黄色-单细胞群体分枝丝状体多核管状体
果胶质为主
少SiO2及纤维素
叶绿素a, β-胡萝卜素叶绿素c, 叶黄素,异黄素
油
金藻昆布糖
2条近顶生略偏向腹部
不等长
主要淡水产
硅藻门16000种
橄榄褐色-单细胞可连成群体或丝状体
果胶质
硅质
无纤维素
叶绿素a,多叶绿素c及类胡萝卜素,叶黄素
昆布多糖(β-1,3-葡聚糖)
仅精子具1条
淡水产海产
绿藻门8000种
绿色-形体多样
纤维素
多叶绿素a及叶绿素b,少类胡萝卜素
淀粉(植物淀粉)
2条或更多顶生或近顶生
多淡水产少海产少亚气生
红藻门4000种
红色至黑色-多细胞丝体叶状体枝状体
外层果胶质(琼脂糖,半乳糖),内层纤维素
叶绿素a, 类胡萝卜素,多藻胆素,少叶绿素d
红藻淀粉(肝多糖,类似于α-1,4-枝链葡聚糖)
无
绝多为海产少淡水产很多产热带
褐藻门1500种
橄榄褐色-分枝丝状体_到有组织分化
藻胶酸褐藻糖胶纤维素
叶绿素a, 多叶绿素c及类胡萝卜素, 叶黄素
昆布多糖(β-1,3-葡聚糖)
仅精子具2条侧生
几乎全海产
藻类植物与人类生活的关系(自学)
第二章,菌类植物
本章要求学生重点掌握真菌门,亚门(纲)的分类特征及重要代表植物的形态特征,繁殖,生活, 分布及其经济意义.
重点:
1,真菌门的一般特征.
2,真菌的分类及各亚门(纲)的特征.
3,子囊菌亚门和担子菌亚门的重要代表植物的特 征.
难点:1,子囊菌亚门的一般特征.-----子囊,子囊孢子,子囊果的形成及类型.
2,担子菌纲的一般特征.-----双核菌丝和锁状 联合,担子的形成.
自然界的生物,种类繁多.生物的一个特点,就是能进行新陈代谢,它不仅能取其所需,而且还能弃其所余.因此,每天都有数万以万计的生物在死亡;有无数的枯枝落叶和大量的动物排泄物等等.那么,日积月累,久而久之,地球岂不就被生物的"垃圾"所覆盖了吗
其实不然,因为自然界中有许多"清洁员".
在这个清洁队伍中,干得最出色的是细菌和真菌.那末,它们又是怎样去清洁大自然的呢 它们都是不含叶绿素的非绿色植物,不能进行光合作用,即不能将无机物制造成有机物,只能靠吸收,改造现成有机物为生.它们最大的本领,就是把死亡了的复杂有机体,分解为简单的无机物,这一过程,就是就是它们清除大自然的"垃圾"的过程,也是自然界物质循环的过程.
总之,如果没有这些清洁员,大自然的确是会被尸体所覆盖的,结果,将是氮,磷,钾,碳……各种元素无法循环,整个生物界的生命就要终止.
菌类植物生活环境比较广泛,在水,空气,土壤以至动,植物的身体内,它们均可生存.植物体有单细胞的,多细胞的,其形态多种多样.其中有些体积很小,要借助高倍显微镜才能看见,有些就比较大,肉眼可见.绝大多数不能进行光合作用,它们的生活方式是异养的.异养就是营寄生或腐生生活.菌类植物又包括细菌,粘菌和真菌三类.
细菌是最小的植物,只有一个细胞.在高倍显微镜下,可以认出它们:有的象小圆球(叫球菌),有的象短棍(叫杆菌),有的弯旋,还长有细毛(叫螺旋菌);它们的直径或长度,通常也只有0.2~5微米,往往要几千万个甚至一亿多个,才能布满一平方米的面积.在电子显微镜下,则基本上能看清它们的结构,如细胞壁,细胞质,类细胞核及各种颗粒等.
真菌的模样变化较大.最微小的是酵母,在显微镜下呈椭圆形;我们日常所见五颜六色的霉菌,多为丝毛状,有些还长个小圆头;树林里最易见到的是木耳,冬菇,松蕈等,它们极象帽子或雨伞.真菌也会使动,植物得病,但某些真菌对人却有很多好处,例如,利用酵母制面包和酿酒,从霉菌中提取药物(如青霉素)等,有一类则可供食用,叫食用菌,如木耳,冬菇等.
一,菌类植物
一大类不含叶绿素的低等异养植物,包括细菌门,粘菌门和真菌门.
三门植物并不是一个自然的集团,其中所包括的植物有的如藻状菌与菌类的关系并不密切,反而与菌类以外的植物(无隔藻)有密切的关系.故菌类植物不是一个具有自然亲缘关系的类群,它是一群没有根,茎,叶分化,并依靠现成的有机物质而生活的一类低等植物.
细菌的营养方式多数为异养,有的是从活的动植物体内吸收有机物,称寄生细菌.寄生细菌能致人畜的疾病和植物病害.如水稻白叶枯病,棉花角斑病,花生青枯病以及蔬菜软腐病.
有的是从动植物遗体或其它有机物取得有机物,称腐生细菌.腐生细菌常使食物腐烂,地球上的碳,氮循环,绿色植物生活的原料,必须经过腐生细菌的腐烂方可吸收.
有的细菌,如根瘤菌能摄取大气中的氮,制成有机氮,供绿色植物生长,称为共生.
放线菌为细菌中的一类,细胞杆状,不游动,在某种生活情形下成分枝丝状体. 有些属能产生抗菌素,常见的有链霉素,四环素,土霉素等.
二,菌类植物的营养方式---总的是异养
寄生:从活的动植物吸取养分.
腐生:从死的动植物或无生命的有机物质吸取养分.
专性寄生:寄生性非常强,不能腐生.
专性腐生:腐生性非常强,不能寄生.
兼性腐生:不是严格的寄生或腐生,以寄生为主, 兼 行腐生.
兼性寄生:不是严格的寄生或腐生,以腐生为主, 兼行寄生.
三,菌类植物的分门
菌类植物多不含色素,不能进行光合作用,它们的生活是异养的.菌类不是一个纯一的类群,也是为着方便而设的.它们可分为:
细菌门:是一群原核生物.单细胞,体微小,细胞壁的主要成分为粘质复合物,一般不具纤维素壁,用细胞分裂的方式进行繁殖.
粘菌门:是一群介于动物和植物之间的真核生物.无细胞壁,变形虫状体型,用孢子繁殖,孢子具纤维素壁.
真菌门:是一群具有真核,产生孢子的生物,通常为分枝的丝状营养体,大多具有甲壳质(几丁质)的细胞壁,少数种类具有纤维素成分的细胞壁,它们一般行有性和无性生殖.
第一节:细菌门
单细胞植物,细胞内无细胞核,为原核生物.绝大多数异养,少数自养.依形态不同可分为球菌,杆菌,螺旋菌三个基本类型.
自学相关教材
思考题:为什么有人把细菌和蓝藻归并在一起
细菌门Schizomycophyta
细菌和蓝藻都是原核生物,分布很广,水,空气,土壤和许多动植物的体内也都有细菌.它们是单细胞植物,没有具膜的核,一般无色素.
形态上可分为三种基本类型
(1) 球菌:球菌的细胞为球形或半球形,直径0.5-2微米
(2) 杆菌:杆菌细胞呈杆棒状,长1.5-10微米,宽0.5-1微米
(3) 螺旋菌:螺旋菌细胞长而弯曲,略略弯曲的称为弧菌.
第一节 细菌门
一,细菌的特征
第一节 细菌门
第一节 细菌门
(二)细菌的构造
第一节 细菌门
三,细菌的繁殖
裂殖,速度极快,无有性生殖
第二节,粘菌门
自学
思考题:教材中指出"粘菌是介于动物和植物之间的生物",你是如何理解的
粘菌门 Myxomycota
粘菌门是介于动植物之间的一类生物,约有500种.它们的生活史中一般是动物性的,另一段是植物性的.
营养体 :营养体是一团裸露的原生质体,多核,无叶绿体,能作变形虫式运动,与动物相似.生殖时能产生具纤维素壁的孢子,为植物性状.
第二节 粘菌门
一,粘菌门的特征
第三节,真菌门
一,真菌的通性(特征);
二,真菌门的主要类群;
三,真菌的起源及真菌门各亚门间的亲缘关系;
四,真菌的经济意义.
真菌门
1,真菌的主要特征;
2,真菌门的常见概念;
3,真菌的分类;
4,鞭毛菌亚门;
5,接合菌亚门;
5,子囊菌亚门;
6,担子菌亚门;
7,半知菌亚门;
8,真菌的起源与演化;
9,真菌的经济意义;
10,我国真菌的研究情况.
真菌门 Eumycota
真菌都有细胞核,多数植物体为细丝组成,每一根丝叫菌丝(hypha).分枝的菌丝团叫菌丝体(mycelium).
菌丝有的分隔,有的不分隔.高等真菌的菌丝体,常形成各种子实体(sporophore).
生殖方式多种多样,无性生殖极为发达,形成各种各样的孢子.菌丝体的断片,碎片也能繁殖.有性生殖各式各样.
真菌不含色素,不能进行光合作用,生活方式是异养的.一部分为寄生,另一部分为腐生.
有的以一种为主,兼营另外一种生活方式. 就是这部分真菌,常是农作物病害的主要病原菌,如:锈菌,稻瘟病菌.
小麦秆锈病菌,生活史一个时期在小麦上,另一个时期则在小蘖上,称为转主寄生.稻瘟病菌,仅在水稻上完成生活史,叫单主寄生.
稻瘟病菌
真菌的主要特征
1,除少数原始种类为单细胞外,其他均为分枝的丝状营养体,特称菌丝体;菌丝具横隔壁或不具横隔壁而为多核菌丝;细胞壁除少数低等的为纤维素,大多为几丁质;菌丝不含色素,无色透明,但有些菌丝含其他色素而呈现各种颜色;
2,真菌为异养植物(吸收式异养),寄生或腐生;
3,营养繁殖(芽生孢子,厚壁孢子,节孢子),无性生殖(游动孢子,孢囊孢子,分生孢子),有性生殖(同配,异配,卵配生殖);
4,生活史:
无性孢子----单倍菌丝体---配子囊---配子----核配----合子---减数分裂---单倍菌丝体,绝大多数无世代交替;
5,真菌分布很广,水,陆,空皆有,尤以土壤中最多,在死亡或活机体上滋生.
节孢子(arthrospore) 由菌丝断裂而成,又称粉孢子或裂孢子.节孢子的形成过程是菌丝生长到一定阶段,菌丝上出现许多横隔,然后从横隔处断裂,产生许多形如短柱状,筒状或两端呈钝圆形的节孢子.
(2)游动孢子(zoospore) 游动孢子产生在由菌丝膨大而成的游动孢子囊内,孢子通常为圆形,洋梨形或肾形,具一根或两根鞭毛,能够游动.产生游动于孢子的真菌多为水生真菌,大多数为鞭毛菌亚门的真菌.
(3)厚垣抱子(chlamydospore) 又称厚壁孢子.它是由菌丝中间(少数在顶端)的个别细胞膨大,原生质浓缩和细胞壁变厚而形成的休眠孢子.厚垣孢子呈圆形,纺锤形或长方形,它是霉菌度过不良环境的一种休眠细胞,寿命较长,菌丝体死亡后,上面的厚垣孢子还活着,一旦环境条件好转,就能萌发成菌丝体.
(4)孢囊孢子(sporangiospore)
生在孢子囊内的孢子称孢囊孢子.
(5)分生孢子(conidiospora) 分生孢子是霉菌中常见的一类无性孢子,是生于菌丝细胞外的孢子,所以称为外生孢子.分生孢子着生于已分化的分生孢子梗或具有一定形状的小梗上,也有些真菌的分生孢子就着生在菌丝的顶端.
1.卵孢子(oospore)
2.接合孢子(zygospore)
3.子囊孢子(ascospore)
4.担抱子(basidiospore)
不同真菌菌丝中的横隔膜其结构是不一样的:
真菌门的常见概念
菌丝:组成真菌营养体(菌丝体)的纤细管状物(丝状体),有或无分枝,按照隔膜的有无分无隔(如水霉)和有隔菌丝(如青霉).
菌丝体:形成真菌营养体的许多菌丝的集合体.
菌核:某些真菌贮存营养物质的一团紧密交织的菌丝体,由疏松组织和拟薄壁组织组成.
子座:容纳子实体的褥座,呈垫状.
根状菌索:高等真菌的菌丝体纠结成绳索状,外貌与高等植物的根相似,其作用与菌核相同.
分生孢子:真菌的一种外生的无性生殖细胞,为鉴定真菌的依据之一.
子实体:真菌产生孢子的构造,有能育菌丝和营养菌丝组成.
菌丝是构成真菌营养体的基本单位,是由细胞壁包被的一种管状细丝,大都无色透明,平均宽度要比细菌和放线菌的大几倍到几十倍,一般为3~10μm.
菌丝体是分枝的菌丝相互交错而成的群体称为菌丝体.
因真菌的种类不同,其菌丝可分为有隔菌丝和无隔菌丝两种类型:
1.无隔菌丝 整个菌丝就是一个单细胞,细胞内有多个核,无横隔膜,在菌丝生长过程中只有核的分裂和原生质量的增加,没有细胞数目的增多而成为多核分枝的单细胞.
2.有隔菌丝 横隔膜将菌丝分隔成多个细胞,每个细胞含有1至多个细胞核.在菌丝生长过程中,细胞核的分裂伴随着细胞的分裂.
菌丝的特异化
吸器:是某些寄生性真菌从菌丝上产生出来的旁枝,侵入寄主细胞内形成指状,球状或丛技状结构,用以吸收寄主细胞中的养料.
菌核:是由菌丝团组成的一种硬的休眠体,一般有暗色的外皮,在条件适宜时可以生出分生孢子梗,菌丝,子实体等.
子实体:是由真菌的营养菌丝和生殖菌丝缠结而成的具有一定形状的产孢结构,如伞菌的子实体呈伞状.
真菌的分类
1,鞭毛菌亚门;
2,接合菌亚门;
3,子囊菌亚门;
4,担子菌亚门;
5,半知菌亚门;
传统将真菌分为四纲
藻菌纲Phycomycetes
半知菌纲Deuteromycetes
子囊菌纲Ascomycetes
担子菌纲Basidiomyces
附:分纲列表检索
真菌的类别和代表种类
1966年Ainsworth提出了真菌的分类系统,并被广泛采用.这一系统将真菌独立为真菌界,下分真菌门和黏菌门两个门,真菌门下又分5个亚门,即①鞭毛菌亚门:菌丝无隔,无性阶段有游动孢子或游动配子,有性阶段产生卵孢子;②接合菌亚门:菌丝无隔,无性阶段没有游动孢子或配子,有性阶段产生接合孢子;③子囊菌亚门:菌丝有隔,有性阶段产生子囊孢子;④担子菌亚门:菌丝有隔,有性阶段产生担孢子;⑤半知菌亚门:菌丝有隔,尚未发现有性阶段.
根据国际真菌研究所编著的《真菌词典》第7版(1983)记载,真菌有5950属,64200种,我国已知约有8000种.传统的分类方法,分为四纲,即藻菌纲,子囊菌纲,担子菌纲和半知菌纲.新的分类分成5个亚门,即鞭毛菌亚门,接合菌亚门,子囊菌亚门,担子菌亚门和半知菌亚门.
亚门检索表
1.有能动细胞(游动孢子);有性阶段的孢子典型地为卵孢子…鞭毛菌亚门 Mastigomycotina
1.无能动细胞
2.具有性阶段
3.有性阶段孢子为接合孢子………………………………接合菌亚门 Zygomycotina
3.无接合孢子
4.有性阶段孢子为子囊孢子……………………………子囊菌亚门 Ascomycotina
4.有性阶段孢子为担孢子………………………………担子菌亚门Basidiomycotina
2.缺有性阶段………………………………………………半知菌亚门Deuteromyc0tina
鞭毛菌亚门
鞭毛菌亚门共4 纲,10目,190属,1100种以上.绝大多数生活在水中,少数两栖生和陆生.营腐生,寄生,专性寄生方式均有.营养体呈现从简单式等,菌丝体通常无隔,多核,分枝,发达.无性繁殖:产生游动孢子囊, 孢子囊形状常呈线形至球形,游动孢子有一根或二根鞭毛.有性生殖:主要为配子交配,配子囊接触交配.某些低等鞭毛菌的有性孢子为休眠孢子囊,鞭毛菌中卵菌的有性孢子为卵孢子,典型的为卵孢子.
鞭毛菌亚门
鞭毛菌亚门一般特征:
1,除原始种类为单细胞外,其它都是具管状分枝的菌丝体,通常无隔而有多核,但在产生生殖器官,受机械损伤或衰老的菌丝上可生横隔;
2,无性生殖产生游动孢子(无性孢子具鞭毛),有性生殖产生卵孢子或休眠孢子,低等种类为同配或异配生殖.
鞭毛菌亚门的分类及代表植物
本亚门4纲10目1100余种
代表植物:
水霉
霜霉
水霉属(Saprolegnia):是鱼类养殖业上的常见病原菌.感染此病的鱼类,体表上会生有白色棉毛状菌丝.以致游动慢,食欲减,终至死亡.
水霉 P80
1,菌丝体:
2,无性生殖:
3,双游现象;
4,孢子囊的层出形成:
5,有性生殖:
6,生活史:
7,实际应用.
¨· · ú · ·¨
病状:本病最明显的症状是肉眼可见鱼体表有或小或大丛的灰白色棉絮状的菌丝,粘液分泌增多,食欲减退,鱼体瘦弱,最后衰弱而亡.因拉网和运输中操作不慎,造成肌肉损伤或其它疾病引起的病灶使水霉菌侵入感染,冬春两季发病严重,越冬池在高密度放养的情况下更易发生.
防治:①在拉网和运输过程中,操作要细致,尽可能避免使鱼体受伤.操作结束后,可用3～4%的食盐水浸洗10～15分钟.
②0.15～0.2mg/L的孔雀石绿或2～3mg/L的亚甲基蓝泼洒.
③若病情严重,用3～5mg/L的治霉灵浸洗效果很好.
霜霉 P 81
自学
接合菌亚门
腐生于土壤,植物残体和动物粪便中.菌丝是无横隔的,有少数例外.无性繁殖多数产生不游动的孢囊孢子,还有分生孢子,节孢子等.有性繁殖为同型或异型配子囊配合,产生接合孢子.
接合菌亚门的特征
1,不具鞭毛,由水生到陆生,由游动孢子发展到静孢子或分生孢子;
2,无性生殖在孢子囊内产生产生不动孢子(静孢子,孢囊孢子);
3,有性生殖少见,为配子囊的结合,通过有性生殖形成接合孢子.
接合菌亚门的分类及代表植物
2纲7目600余种.
根霉:
1,菌丝体
2,孢子囊---囊轴---囊托(囊轴基)
3,有性生殖,少见
(接合分四步:原配子囊的形成----配子囊的形成-------囊配-------形成接合孢子)
异宗配合
毛霉:
常见植物:
黑根霉(Rhizopus nigricans):也称面包霉,多腐生于含淀粉食品上,菌丝体由分枝,不具横隔壁的菌丝组成,含有许多细胞核.菌丝横生,向下有假根,向上可生出孢子囊梗,先端分隔形成孢子囊,生有许多黑色孢子,孢子可萌发成新植株.也进行有性生殖,这种真菌,常使蔬菜,水果,食物等腐烂.
黑根霉
纯根霉工业化生产方便甜米酒
甜米酒是我国人民喜爱的传统发酵制品,由于它口味鲜甜,营养丰富,能增加食欲,帮助消化,在全国许多地方,特别是江南一带极为普遍.并在很早的时候就传到了国外,至今在南亚地区,仍可看到一种叫塔珀的酸甜可口又富含酒味液汁的淀粉发酵制品,据说最早就起源于中国,可见其流传甚广.但是千百年来甜米酒的制作,一直沿用民间传统工艺方法,这种老方法,均是家庭作坊式的手工劳动,不但操作工艺颇为繁琐,而且工效极低,同时卫生性差,中间稍有疏漏,就会招致米酒的酸败,不符合高速发展的时代要求.人们希望有一种既食用方便又易制作的甜米酒,使用时只要冲入适量温开水,保温一定时间就可酿出香气郁浓的甜米酒,这就是纯根霉方便甜米酒产品.
以假乱真的人造食品
人们过去和现在吃的食物,主要来自农副业生产.然而,随着科学技术的发展和进步,世界食品市场正在发生着一系列结构性的变化,各种色,香,味,形足以乱真的人造食品,将成为重要的发展趋势,并悄然跃上人们的餐桌.
一个水果奇缺的国家代表团到美国访问.客人们在超级市场上看到苹果,菠萝,香蕉,杨梅,樱桃,梨和杏等,大喜之下,立即买来并吃得津津有味.发展到了今天,国际市场上已出现一类叫作"组合人造肉"的食品,其营养价值很高,富含猪,牛肉中各种营养物质,味道鲜美,香气诱人,咀嚼起来,还确实有瘦肉感.
人造大虾的取材则主要是粮食,如小米,大豆,玉米,蚕豆,芝麻等,按一定比例混合后,经浸泡,煮沸,加压加热后接种根霉发酵,直到物料被菌丝填满,然后粉碎,杀菌,消毒,制成一定的形状.
展望未来,科学家们将识破更多食物的滋味和香味的秘密,写出它们的分子式,算出它们的分子量,标定它们的一切性质,成分等.到那时,就会像生产染料那样,生产出各种人造食品,人们就会吃到从未品尝过的美味佳肴了.
毛霉属(Mucor)
子囊菌亚门
子囊菌亚门中其有性阶段已经被发现的约1950属15000种,大多数的半知菌实际上是不进行或未发现有性生殖的子囊菌,故子囊菌是真菌中数量最多的一种.
子囊菌有腐生的和寄生的.腐生的生长于在各种基物上,如朽木,腐烂的果蔬,动植物残体,粪便等.某些菌种可引起食物,布匹,皮革,木材的腐烂.也有用作生产各种有机酸,抗菌素,维生素,和应用于酿造工业中.子囊菌能引起植病,和寄生于人和动物上.
子囊菌亚门的特征
1,除酵母菌为单细胞有机体外,绝大部分是多细胞的有机体,菌丝有隔,通常一核,也有多核的;
2,无性生殖,单细胞种类出芽,多细胞种类产生分生孢子;
3,有性生殖形成子囊,合子在子囊内进行减数分裂,产生子囊孢子(通常8个),不产生游动孢子和游动配子,具陆生植物特性;
4,单细胞种类子囊裸露,不形成子实体;多细胞种类形成子实体(又称子囊果).
一,营养体
二,无性繁殖
三,有性繁殖 形成子囊和子囊孢子.
子囊菌的菌丝常常交织成为疏丝组织或拟薄壁组织,
并构成各种结构,如子囊果的包被,菌核,子座.
子实层 :子囊着生在一个盘状开口的子囊果内
子囊孢子 :子囊菌的有性配子或生于子囊内的有性配子叫之.
子囊 :是一种囊状产孢结构,球形,棒形成圆筒形.因种而异,典型的子囊中通常有8个 子囊孢子,少数4个,多的达7000个.极少数子囊孢子裸露的(裸生的),子囊外围没有包被保护,但大多数子囊和子囊孢子是包被在一个由菌丝组成的包被内,形成具有一定形状的子实体,叫子囊果.
假囊壳 :子座内只有一个子囊腔,顶端有溶化的假孔口.
子囊座 :子囊座瓶状,盾状或船状等,子座内有1至多个子囊腔,有或无孔口.
子囊腔 : 子囊座内着生子囊的腔.
闭囊壳 :子囊被包在一个球形无孔的子囊果中.闭囊壳呈球状,完全封闭无孔口,外表有种种形态的附属丝,内生子囊,成熟时闭囊壳破裂或腐烂,散出子囊孢子.
子囊壳 :呈瓶状或囊状,其顶端开口的子囊果叫之.瓶状或囊状,在子囊壳内部基部有子囊孢子和侧丝.
子囊盘 :呈盘状,碗状成漏斗状,顶部敞开的叫子囊盘.
子囊,子囊孢子,子囊果的形成过程
1,雌雄生殖器官的结构及受精作用;
2,子囊,子囊孢子的形成;
3,子囊果的形成;
4,子囊果的类型;
5,子囊孢子的释放.
雌雄生殖器官的结构及受精作用
顶端膨大 》 卵囊(特称产囊体)-----》含许多雌核,不形成卵
雌生殖器官
顶端膨大》 受精丝
雄生殖器官---------------》精子囊----------------------------》含多个精核
受精:精子囊与受精丝接触,精核进入产囊体中,只进行质配,不进行核配.
子囊,子囊孢子的形成
钩尖
产囊体----à产囊丝---à钩状体 钩头----à子囊
钩柄
子囊中的细胞核----减数分裂-à子囊孢子
子囊果的形成及子囊果的类型
子囊果的形成:
在产囊体与精子囊生出之后,其周围的营养菌丝相互交织或包被围裹雌雄生殖器官,以后继续生长,包裹群生的子囊形成子囊果,其包被就是子囊果的壁.
子囊果的类型:
闭囊壳:
子囊壳:
子囊盘:
(1) 闭囊壳:子囊果呈球形,无孔口,完全闭合.
(2) 子囊壳:子囊果呈瓶形,顶端有孔口,这种子囊果常埋于子座中.
(3) 子囊盘:子囊果呈盘状,杯状,碗状,子实层常露在外.
子囊果的形状为子囊菌纲的重要分类依据.
子囊孢子的释放
1,子囊壁溶解;
2,子囊以各种方式开裂.
子囊菌亚门的分类及代表植物
种类多,1950属,15000种,复杂.
酵母:
赤霉菌:
麦角菌:
青霉菌:
白粉菌,虫草菌,羊肚菌,盘菌.
赤霉属包括许多寄生于植物的病菌,如小麦赤霉病菌,玉米赤霉病菌,水稻恶苗病菌等.赤霉菌的菌丝在寄主体内蔓延,并在寄主表面产生大量白色或粉红色分生孢子.在固体培养基表面,赤霉菌形成白色,较紧密绒毛状菌落.
酵母85
出芽生殖(芽殖):由母体在一定部位生出芽体,由芽体长成一新个体并从母体脱落.如:
酵母菌属 (Saccharomyces):植物体为单细胞,卵形,有一大液泡,核小,出芽繁殖.首先在母细胞一端形成小芽,核分裂移入其中一个,也叫芽生孢子.长大后脱离母体,形成新酵母菌.能将糖类在无氧条件下分解为二氧化碳和酒精,即发酵,与人类生活密切相关.
酵母抽提物介绍
纯天然产品 酵母抽提物是新鲜的酵母液经自溶,酶解,分离,浓缩或干澡而得到的纯天然制品.
多功能营养增补剂 酵母抽提物含人体所需的18种氨基酸,肽类化合物,B族维生素,核苷酸,碳水化合物及各种微量无素,不含胆固醇和饱和脂肪酸,是健康食品的理想配料.
青霉菌P88
1,分生孢子梗具横壁;
2,分生孢子梗顶端不膨大,但分枝数次,呈扫帚状;
3,最末一级分枝叫小梗,着生小梗的细胞叫梗基;
4,在小梗的顶端生一串青绿色的球形分生孢子;
5,以分生孢子进行繁殖,极少数有有性生殖.
青霉属(Penicillium):以分生孢子繁殖,菌丝体上生有许多分生孢子梗,梗的先端分枝数次,呈扫帚状,最后的分枝叫小梗.小梗上生有一串分生孢子,青绿色,20世纪医学上一大发现的盘尼西林主要是从黄青霉(P.chrysogenum)和点青霉(P.notatum)中提取的.
如果不是一次世界大战,青霉素可能要到50年代才会开发出来.弗莱明(Alexander Fleming)于 20年代中期发现了可以杀死细菌的青霉菌.10年后,英国生化学家弗洛里(Howard Florey)开始对它进行研究.是二次世界大战的爆发推动了青霉素的提早面世.由于急需一种治疗传染病的药物,英国政府才开始支持弗洛里的研究:无论在哪里作战,英国士兵都是他的试验对象.
病菌比人类更聪明
人类滥服抗生素已严重到医生没给抗生素,他似乎就是不会诊病的医生的地步.有人说:我们所面对的微生物,它们具有不可思议的能力.我们不知道接下来将会有什么情况.最令人担心的是,目前所看到的可能只是冰山一角."滥用抗生素会带来什么后遗症呢 顽强的超级细菌该如何消灭
细菌,说它小,威力却很大,在科技世界里它是个备受关注的课题之一, 有人把盘尼西林,原子弹及雷达并列为第二次世界大战期间的三大发明.的确,在人类制造盘尼西林等抗生素之前,病菌一直是最大的杀手.
14世纪欧洲发生黑死病,三分之一人口死于传染病.病菌在历史上最可怕的例子,恐怕是发生在16世纪初的美洲.西班牙人带来的天花病菌,夺走墨西哥兹特克帝国的半数人口.
抗生素在50年前出现之后,许多感染性疾病如天花,肺病,脑膜炎及伤寒病等,不再是不治绝症,抗生素因此被奉为神丹妙药,医学界甚至在1970年代夸口说,人类完全消灭传染病的日子指日可待.
可是,接着一连串事例却证明,事情没那么简单.原来以某些抗生素轻易可以对付的黑死病或肺病等,现在却必须用更强的其它药物才能消灭.具有超级抵抗力的病菌不时出现,医学专家最后不得不成认:"病菌比人类更聪明".
令人意外的是,病菌之所以会变得更"强壮",正是因为人们大量,甚至过度地使用抗生素.抗生素是生物体(一般是微生物)所产生的化学物质,它具有消灭其它微生物的功能,例如盘尼西林就是青霉菌所分泌的物质.
麦角属(Claviceps):其中的麦角菌(C.purpurea),子囊壳为瓶状,主要寄生于麦类的子房中,形成黑色坚硬的菌核,状似角,称为麦角.
冬虫夏草
(Cordyceps sinensis (Berk.) Sacc.)
子座生于雪线以上3800米的高山带昆虫体上,系我国西南部特有种.子囊壳近表面生,基部埋陷于子座组织内,表面光滑,孔口不突出或稍突出.子座和小座柄表面平滑.子囊细长, 240-85×12-16μ.有横隔,不易断裂,历来为我国食用菌上品,传统补品.
其无性阶段已发现五个菌株即:
①蝙蝠蛾被孢霉(Mortiserslla hepiali)
②虫草头孢霉(Cephalosporium sinensis)
③蝙蝠蛾拟青霉(Paecilomgces hepialli)
④中国蛾拟青霉(P.sinensis)
⑤中华被毛孢菌(Hirsutslla sinensis)
夏初子座出土,孢子未散时挖取(复合体,含虫尸),初晒,除杂质,干燥后为珍贵中药材,古今研究颇多.
[功能与主治]:
补肺益肾,止血化痰.用于久咳虚喘,劳嗽咯血,阳痿遗精,腰膝酸痛.
冬虫夏草(Cordyceps sinensis)又叫虫草,是青海省著名的具滋补作用的奇异中药材,也是传统出口的珍品.因前人对虫草的记述有"一物竟兼动植"两性,使人奇妙莫测.
冬虫夏草生长在海拔3800米至5000米的高山草甸带上.青海省的虫草产量居全国之首.玉树,果洛,黄南,海南,海北等州均有出产,其中玉树地区的虫草以色泽褐黄,肉质肥厚,菌座短而粗壮,质量极好而出名.每当5月下旬至6月下旬,高山的积雪刚刚化完,枯黄的草地抽出春草的幼芽,可以依稀见到淡淡的绿色时,是采集虫草最好的时机,太迟了,虫草就不容易寻找了.
冬虫夏草因为它冬天是一条虫,夏天地面部分又长得像一株小草,而药材的形状则是虫和草的复合体——在虫子头上长了一株草.这种虫,是一种名叫虫草蝙蝠蛾的幼虫,样子和三螟时期的老蚕差不多.草呢,是寄生在虫子头顶上的一株棒球棍状的菌类植物的菌体.子囊孢子成熟后,散落在土壤中,随着雨水渗透到地下,遇到蛰居在土壤中的虫草蝙蝠蛾的幼虫,在合适的条件下,就钻进幼虫体内,萌发成菌丝体,吸收幼虫体的营养,最后虫体被菌丝体所充满,只剩下一个完整的空壳,到第二年五月初,在寄主虫的头顶长出子囊菌的子座,五月中旬子座渐渐露出地面,并以每天三至四毫米的生长速度,茁壮成长,直到高达20至50毫米时才停止生长.所以说得精确一点,冬虫夏草是麦角菌科植物冬虫夏草菌的子囊座及其寄主蝙蝠蛾等的幼虫尸体的结合体.或者说,冬虫是一种受真菌感染而死亡的虫体,夏草是寄生在虫子头上的真菌子座.
羊肚菌
菌盖部象蜂窝状,园椎形,呈褐色.菌柄近柱形,白色,内部空心.表面常有浅色粉末.子囊园筒形,有8个孢子,孢子椭园形,光滑,无色.侧丝细长.分布广泛,主要在林区.价贵,该属全世界15种,大多是味美的野生食用菌.中国7种,较常见除本种外,还有小羊肚菌(M.deliciosa),尖顶羊肚菌(M.conica).黑脉羊肚菌(M.angusticeps),粗腿羊肚菌(M.crassipes).本种目前人工培养子实体已成功.羊肚菌属性平味甘寒无毒有益肠暖化痰理光之功效,主治消化不良,痰多气短.
担子菌亚门 Basidiomycotina
担子菌亚门是一群多种多样的真菌,全世界有1100属,16000余种.都是由多细胞的菌丝体组成的有机体,菌丝均具横隔膜.在整个发育过程中,产生两种形式不同的菌丝:一种是由担孢子萌发形成具有单核的菌丝,这叫做初生菌丝.以后通过单核菌丝的接合,核并不及时结合而保持双核的状态,这种菌丝叫次生菌丝.次生菌丝双核时期相当长,这是担子菌的特点之一.
担子菌最大特点是形成担子(basidium),担孢子(basidiospore).在形成担子和担孢子的过程中,菌丝顶端细胞壁上生出一个喙状突起,突起向下弯曲,形成一种特殊的结构,叫锁状连合.
在锁状连合的过程中,细胞内二核经过一系列的变化由分裂到融合,形成一个二倍体(2n)的核,此核经二次分裂,其中一次为减数分裂,于是产生4个单倍体(n)子核.这时顶端细胞膨大成为担子,担子上生出4个小梗,于是4个小核分别各移入小梗内,共发育成4个孢子——担孢子.产生担孢子的复杂结构的菌丝体叫做担子果(basidiocarp),就是担子菌的子实体.其形态,大小,颜色各不相同,如伞状,扇状,球状,头状,笔状等
在传统的分类系统中,把担子菌亚门当作担子菌纲处理,其下分2个亚纲,即
有隔担子菌亚纲,和无隔担子菌亚纲.现代分类学已将担子菌亚门分为4个纲,即
层菌纲(Hymeno—mycetes),如银耳,木耳,蘑菇,灵芝等;
腹菌纲(Gasteromycetes),如马勃,鬼笔等;
锈菌纲 (Urediniomycetes)
黑粉菌纲(Ustilaginomycetes),如玉米黑粉(棒子包).
层菌纲中最常见的一类是伞菌类,这一类担子菌具有伞状或帽状的子实体,上面展开的部分叫菌盖(pileus).菌盖下面自中央到边缘有许多呈辐射状排列的片状物,称为菌褶 (gills).用显微镜观察菌褶时,可见棒状细胞,叫担子,顶端有四个小梗,每一个小梗上生一个担孢子.夹在担子之间有一些不产生担孢子的菌丝叫侧丝,担子和侧丝构成子实层(hymenium).菌褶的中部是菌丝交织的菌髓,有些伞菌,在菌褶之间还有少数横列的大型细胞叫隔胞(囊状体),隔胞将菌褶撑开,有利于担孢子的散布.菌盖的下面是细长的柄,称菌柄(stipe).有些伞菌的子实体幼小时,连在菌盖边缘和菌柄间有一层膜,叫内菌幕(partialveil),在菌盖张开时,内菌幕破裂,遗留在菌柄上的部分构成菌环(annulus).有些子实体幼小时外面有一层膜包被,叫外菌幕(universalveil),当菌柄伸长时,包被破裂,残留在菌柄的基部的一部分而成菌托(volva).这些结构的特征是鉴别伞菌的重要依据.很多种伞菌可供食用,少数极毒.
担子菌亚门的特征
1,全为多细胞有机体,双核菌丝;
单核菌丝:先形成,菌丝细胞单核,为期较短,由单核担孢子萌发形成.
双核菌丝:后形成,菌丝细胞双核,为期较长,是担子菌的主要营养体.
2,锁状联合;
3,担子及担孢子的形成;
4,担子菌的无性生殖;
5,担子菌的有性生殖;
6,担子果.
初生菌丝:是由担孢子萌发发展而来,初期多核,但多核 期很短,很快产生分隔把菌丝分成单核细胞.
次生菌丝:来源于初生菌丝,是经过性别不同的两初生菌丝的结合而形成的双核菌丝.双核菌丝的每一细胞中都含有两个核,分别来源于父母亲本.
三生菌丝:是组织化的特殊的一些组织菌丝,也是双核,常集结成特殊的形状的子实体称蕈子.
蕈子:由大量菌丝紧密结合形成的真菌子实体.
双核细胞靠锁状联合进行细胞分裂,保证每一子代细胞都含有来源于父母亲本的核.大多数担子菌的双核细胞菌丝形成紧密的子实体(担子果),也就是常见的蕈子.
担子菌亚门的分类及代表植物
900属,22000多种.
传统分为:有隔担子菌亚纲(异担子菌亚纲,半担子菌亚纲)
无隔担子菌亚纲(同担子菌亚纲,真担子菌亚纲)
1973年安兹沃斯根据担子果的有无分:
冬孢菌纲:
层菌纲:
腹菌纲:
冬孢菌纲:
1,黑粉菌目-----玉蜀黍黑粉菌90
2,锈菌目--------禾柄锈菌92
禾柄锈菌92
1,转主寄生;
2,5种孢子:
性孢子:
锈孢子:
夏孢子:
冬孢子:
担孢子:
层菌纲:
1,银耳目------银耳;
2,木耳目------木耳;
3,伞菌目------蘑菇,香菇;
4,非褶菌目------灵芝,猴头
银耳
(Tremella fuciformis Berk)
担子菌亚门(Basidiomycotina)
层菌纲(Hymenimycetes)
有隔担子菌亚纲(Phragmobasidiomycetidce)
银耳目(Tremellaies)
银耳科(Tremellacece)
银耳属(Tremella)真菌
中国可食该属12种.
担子果(子实体)胶质,直立,叶状,纯白近半透明,许多瓣片丛集成菊花状或鸡冠状.子实层遍生瓣片表层.菌丝具锁状联合.担子近球形,孵圆形,纵分隔,10—12×9—10厘米.孢子无色,光滑,近球形6—8.5×4—7微米.著名滋补品,传统用于"补肾,润肺,生津,止咳".银耳含有酸性异多糖,能增强体液免疫功能,并起到"扶正固本"的作用,银耳还能增加机体功能,促进T细胞和B细胞的转化,从而抑制致癌作用.临床上治疗慢性支气管炎和原发生心脏病,对钴60,γ射线造成的放射性损伤的保护作用"广分布我国各省,夏秋季生阔叶树枯木上,栽培始于光绪20年(公元1894年)至今立量仍占世界第一位.
银耳(白木耳)Tremella fuciformis Berk.属于银耳科. 是一种腐生菌.子实体纯白色,胶质,半透明,由许多薄而皱褶的菌片组成,呈菊花状或鸡冠状.银耳的担子,每个纵裂为四个细胞,四个细胞的下半部在横切面上连成"田"字形,上半部各个细胞形成细长的管,管顶伸出子实体表面,再生小梗,小梗上着生一个担孢子.分布于福建,四川,贵州,江苏,浙江等地.生于阴湿山区,栎属及其他阔叶树木上.各地多栽培.银耳是一种营养丰富的滋养补品,能滋阴,养胃,润肺,生津,益气和血,补脑强心.
黑木耳
是著名的山珍,也是我国传统的出口创汇农特产品.黑木耳不但营养丰富,而且具有多种药用保健功效,尤其是黑木耳中富含铁质,是妇女,儿童的补血,补铁佳品.随着"黑色食品"价值的提高,和人们对营养保健食品认识的加深,黑木耳的国内外需求量日益增加,市场越来越紧俏.
我国年产黑木耳近40万吨,占世界生产总量的90%以上,是名符其实的黑木耳的故乡.以前,在我国东北林区,主要靠砍伐木材人工栽培黑木耳.据统计,自上个世纪50年代以来,这种木段栽培已毁林8000多万立方米.黑木耳在给一些地区带来经济效益的同时,人们对环境的破坏也付出了沉重的代价.
木耳(黑木耳)Auricularia auricula (L.ex Hook.) Underw. 属于木耳科.子实体叶状或耳状,半透明,胶质,有弹性,深褐色至黑色.黑木耳的担子,每个横裂分隔成四个细胞,每个细胞生出细长的小梗,小梗上着生担孢子.分布于全国各地.腐生于柞,械,榆,榕树等砍伐段木和树桩上,也有人工栽培.木耳含有麦角甾醇,脑磷脂,卵磷脂,甘露糖等,能补气益血,润肺止血.
猪苓
Polyporus umbellatus (Pers.)Fries
为担子菌亚门(Basidiomgcotina)
层菌纲(Hgmenomgcetes)
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae).
非褶菌目(Aphyllophorales)
多孔菌科(Poyporaceae)
多孔菌属(Polyporus)真菌
子实体有中生,短的主柄,上生10盖总直径20厘米以上,肉质柔软,淡褐色,黑侧白色.菌管极短,下延,管几细小.菌柄白色,柔软,有弹性.孢子印白色,孢子无色,椭圆形或梨形,7—10×3—4微米,内有1～2微米的大油球.幼嫩时鲜美,为著名的食用菌.广分布,可人工栽培(近似栽培天麻的方法).地下菌核为不规则块,紫黑色,春秋二季采挖,除泥沙,干燥后是著名的中药.
[功能与主治]:
利水渗湿,用于小便不利,水肿,泄泻,淋浊,带下.且含葡萄糖(Glucon) ,抗肿瘤.近临床上用于治疗肺癌和白血病.
猪苓Polyporus umbellatus (Pers.)Fr.属于多孔菌科.菌核呈长块状或扁块状,有的有分枝,表面凹凸不平, 皱缩或有瘤状突起.由于不同的生长发育阶段,表面有白色,灰色和黑色三种颜色,称为白苓,灰苓和黑苓,内面白色.子实体自地下菌核内生子实体由菌核上生长,伸出地面,菌柄往往于基部相连,上部多分枝,形成一丛菌盖.菌盖肉质,伞形或伞状半圆形,干后坚硬而脆.孢子卵圆形.
我国许多省区有分布,主产山西及陕西.寄生于枫,槭,柞,桦,柳及山毛榉等树木的根上.菌核入药,能利水渗湿.猪苓含多糖,有抗癌作用.
香茹Lentinus edoees (BerK.) Sing
为担子菌亚门(Besidiomfcotina)
层菌纲(Hgmenomycetes)
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae)
(蘑菇目)伞菌目(Agaricaies)
(白蘑科)口蘑科(tricholomataceae)
香菇属(Lentinus)真菌
中国可食香菇属9种.子实体肉质.菌盖初期呈扁平半球形,后渐平展,菌环丛膜状,下有鳞片.鳞片辐射状排列.菌肉白色.孢子椭圆形,无色,光滑45-5×2-2.5微米.孢子棒状,23—30×3.5—4.5微米.广分 布,秋冬春生长于阔旰树倒木上.我国最早人工培植,后传他国.该菇肥厚味美,是世界上著名的食用菌之一.含人体必需氨基酸7种,维生素B1,B2,PP及矿物盐,不饱和脂肪酸量甚高.特别是香菇多糖,能促使体内淋巴细胞活化因子增多,刺激辅助性T 淋巴细胞以释放细胞因子,均可提高机体对肿瘤的免疫力.此外,含有双链核糖核酸,是干扰素的添加剂,最终干扰病毒和癌细胞的生长.香菇营养丰富,常吃可预防感冒.
茯苓Poria cocos (Schw) Wolf
为担子菌亚门(Basidiomycotina)
层菌纲(Hymenomycetes)
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetidae),
非褶菌目(Aphyllophoralres)
多孔菌科(Polyporaceae)
卧孔菌属(Poria)真菌
子实体无柄,生于核表面.子实层厚度20～30微米.无囊状体.担子细棒状,14-30×6-9微米,孢子无色,透明,孢子印白色.为传统的补品,其味甘,性平.加工成多种美味可口的食品,如北京的茯苓夹饼,泉州的茯苓糕等都是深受群众欢迎的名牌产品.广分布.我国自周朝始,已人工栽培,目前产量仍占世界第一位.菌核生地下的松根上,7～9月采挖,除泥沙,堆置"发汗"摊到表面干燥,再"发汗"反复数次,阴干.干燥菌核是一种著名的中药.
[功能与主治]:
利水渗湿,健脾心.用于水肿尿少,痰饮眩悸,脾虚食少,便塘泄泻,惊悸失眠.含茯苓酸等三萜化合物(pachymic acid),茯苓多糖(pachmaram),对慢性肝炎等有显著的疗效.
茯苓 Poria cocos (Fries) Wolf.属多孔菌科.菌核球形,或不规则块状,大小不一,小的如拳头,大的可达数十斤,表面粗糙,呈瘤状皱缩,灰棕色或黑褐色,内部白色或淡棕色,粉粒状,由无数菌丝及贮藏物质聚集而成.子实体无柄,平伏于菌核表面,呈蜂窝状,厚3—10mm,幼时白色,成熟后变为浅褐色;孔管单层,管口多角形至不规则形,孔管内壁着生棍棒状的担子,担孢子长椭圆形到近圆柱形,壁表平滑,透明无色.
全国大部分地区均有分布,现多栽培.寄生于赤松,马尾松,黄山松,云南松等的根上.菌核入药,能利水渗湿,健脾宁心.
猴头菌Hericium erimaceus
为担子菌亚门(Basidioycotina),
属菌纲(Hymenomyates),
无隔担子菌亚纲(Holobasidiomycetydae),
非褐菌目(Aphyllophorales),
猴头菌科(Hericiaceae),
猴头菌原(Hericium)真菌.
子实体肉质,外形头状或倒卵形,似猴子头,故名猴头.鹇时全部白色,干燥后乳白,淡黄或淡褐色,直径3.5—20厘米无柄,茎部着生处狭窄.除荭部外,均密布有针形肉质的刺,长1—5厘米,下垂,稍弯曲.子实体内部有肥厚而粗短的分枝,互相融合,形似花椰菜状,茎部旦一肉团状.每一根细刺的表面都布满猴头的小实层,其上密生担子和囊状体,前者着生4个担孢子(无色,透明,近园形,5.5—7.5×5—6微米,内含一油滴);后者呈柱状或棒状.为中国传统珍贵的食用菌,且性干味甘,有利五脏,助消化,滋补身体等功效,如猴菇菌片对消化道溃疡,胃癌等症显效.广分布,秋季野生转多.旱人工栽培和深层发酵.产量占世界第一.
猴头(Hericium erinaceus)
为我国著名食用菌和 药用菌.猴头菌肉嫩味美,营养丰富,历来被视为"山珍",含有七种人体必需氨基酸.新鲜时菌体圆而厚,白色块状,肉质,形似猿猴头,故名之.能治疗消化不良,消化道恶性肿瘤,胃,十二指肠溃疡.对神经衰弱,身体虚弱有较好疗效.
猴头菌 Hericium erinaceus (Bull.)Pers.属于齿菌科.是一种腐生菌.子实体外形似猴头,肉质,块状,径长5—20cm,除基部外,表面均生白色肉刺状菌针,长2—6cm,下垂,干后变黄色,或黄褐色.孢子球形至近球形,透明无色.分布于黑龙江至广西等十余省区.生于栎,胡桃等立木及腐木上;也有栽培.猴头菌含多糖类和氨基酸,为常见的食用菌,入药有利五脏,助消化,滋补和抗癌作用.
灵 芝:Ganoderma lucidum (Leyss.ex Fr.) Karst.
俗 名:红芝,赤芝,丹芝,仙草,瑞草.
分类地位:灵芝隶属于担子菌纲,多孔菌目,灵芝科,灵芝属.
灵芝,是我国传统的真菌药物,通常人工栽培的灵芝品种主要是赤芝.灵芝做为传统的中药和延年益寿滋补品的历史已有千年,内销市场开拓潜力巨大,只要普及灵芝的保健作用知识,发展灵芝生产前景广阔.
灵芝 Ganoderma lucidum (Leyss ex Fr.) Karst.属多孔菌科.为腐生真菌.子实体木栓质.菌盖(茵帽)半圆形或肾形,初生为黄色后渐变成红褐色,外表有漆样光泽,具环状棱纹和辐射状皱纹,菌盖下面有许多小孔,呈白色或淡褐色,为孔管口.菌柄生于菌盖的侧方.孢子卵形,褐色,内壁有无数小疣.我国许多省区有分布,生于栎树及其他阔叶树木桩上.多栽培.子实体入药,为滋补强壮剂,用于失眠,神经衰弱等症.
紫芝G.japonicum (Fr.)Lloyd菌盖及菌柄黑色,表面光泽如漆.孢子内壁有显著的小疣.分布于浙江,江西,福建,湖南,广东,广西等省区.生于腐木桩上.子实体入药,亦作灵芝用.
灵芝真的那么灵吗
对很多人来说,灵芝是无病不治的灵丹妙药,许多民间故事也把灵芝说成是起死回生的神药,不管是什么病也不管疾病到什么程度,只要是用上了灵芝,病人便会转危为安,化险为夷,那么灵芝真的是那么灵 其实不是的,灵芝也是诸多种中药的一种,只是人们把它传说成神药罢了.
灵芝,中药称为灵芝草,是菌类植物,喜生长于腐朽的木桩旁,我国多数省区的林木地带都有生长.灵芝草内含有多种有机物质及生物碱,如麦角甾醇,氨基葡萄糖,树脂,甘露醇水溶蛋白,以及多种酶类.这些物质对人体的神经系统,循环系统,呼吸系统以及肝,肾,脑等重要器官具有保护和调节功能.因此,灵芝对于人体所患的多种疾病都具有治疗及缓解症状的作用.在临床上,常用于治疗咳嗽,气喘,失眠,消化不良,肾虚引起的耳聋,耳鸣,精神不佳,冠心病,心律失常等症.
由于灵芝草具有增强人体免疫系统功能的作用,因此,对一些急慢性感染性疾病如传染性肝炎,艾滋病,单核细胞增多症及恶性肿瘤等具有一定的治疗作用.
灵芝可单独服用如制成粉剂冲服,浸于药酒中服用等,也可与其它药物如党参,麦冬,人参,黄芪,五味子,远志等中药配伍服用均可收到较好的治疗效果.由于野生灵芝产量少,价钱昂贵,目前常以人工培育的灵芝代之.
江西5000农民采食最毒野蘑菇中毒
(2001年09月1日)
5000多农民采食毒蘑菇情况万分危急
江西永修县委接到县卫生防疫部门的疫情报告:全县采食野蘑菇的农民兄弟在5000人以上.
病情全省罕见中毒者陷入"一级恐慌"
全省解毒药物全部用光紧急从上海空运
毒菇是世界最毒蘑菇
抢救过程中,国内一些著名院校,医院的专家给予了极大的关心,支持,网上共收到电子邮件100多份.湖南师大生命科学院教授,博士生导师张志光从网上获悉永修的疫情后,和两位博士一起飞抵南昌,直奔永修,经过对野蘑菇中毒情况调研,断定毒菇是灰花纹鹅膏菌,这是世界上最毒的蘑菇系,多生活于高温高湿的6～10月,食用后3～5天毒性发作,永修去冬今夏干旱,8月中下旬出现的多年罕见的闷湿气候十分适宜其生长,其所含混合毒素达二十多种,一个菇足可致人死亡,目前世界上尚没有专门解药.
毒菌会随风飘散周边县切勿大意
据介绍,此种疫情70年代曾在日本,80年代曾在福建,90年代曾在湖南发生过.张教授等告诫:此菌种会随风飘散,今明年秋,永修及周边各县都要高度警惕,禁食野蘑菇,防止此类疫情再度发生.
金针菇(Flammulina Velutipes)
含有丰富的赖氨酸和精氨酸,能促进儿童的健康和智力发育,国外称为"增智菇".是秋未春初寒冷季节发生的一种朵型小的伞菌.菌体新鲜时呈金黄色或黄褐色,因色泽极似金针菜,故名为金针菇.其肉滑,味鲜,是古今中外著名的食用菌之一.可以防治癌症,降低血压,治疗肝脏及消化系统疾病.
怎样识别有毒蘑菇
如今,菜市场上出售的野生蘑菇甚多,因其味道特别鲜美,颇受消费者喜爱,但据媒体披露,因误食野生蘑菇而酿成悲剧的事故每年都有发生.为此,特向消费者介绍识别毒蘑菇的方法.
一看生长地带.可食用的无毒蘑菇多生长在清洁的草地或松树,栎树上,有毒蘑菇往往生长在阴暗,潮湿的肮脏地带.
二看颜色.有毒蘑菇菌面颜色鲜艳,有红,绿,墨黑,青紫等颜色,特别是紫色的往往有剧毒,采摘后易变色.
三看形状.无毒的菌盖较平,伞面平滑,菌面上无轮,下部无菌托,有毒的菌盖中央呈凸状,形状怪异,菌面厚实板硬,菌杆上有菌轮,菌托杆细长或粗长,易折断.
四看分泌物.将采摘的新鲜野蘑菇撕断菌株,无毒的分泌物清亮如水(个别为白色),菌面撕断不变色;有毒的分泌物稠浓,呈赤褐色,撕断后在空气中易变色.
五闻气味.无毒蘑菇有特殊香味,有毒蘑菇有怪异味,如辛辣,酸涩,恶腥等味.
六是测试.在采摘野蘑菇时,可用葱在蘑菇盖上擦一下,如果葱变成青褐色,证明有毒,反之不变色则无毒.
七是煮试.在煮野蘑菇时,放几根灯芯草,些许大蒜或大米同煮,蘑菇煮熟,灯芯草变成青绿色或紫绿色则有毒,变黄者无毒;大蒜或大米变色有毒,没变色仍保持本色则无毒.
八是化学鉴别.取采集或买回的可疑蘑菇,将其汁液取出,用纸浸湿后,立即在上面加一滴稀盐酸或白醋,若纸变成红色或蓝色的则有毒.
腹菌纲:
1,鬼笔目------竹荪
2,马勃目------头状马勃
长裙竹
Dityophora indusiatc
为担子菌亚门(Basidiomycotina),
腹菌纲(Gasteromycetes),
鬼笔菌目(Phallales),
鬼笔菌科(Phallaceae),
竹麻属(Dictyophora)真菌.
本属中国可食,人工栽培者共7种,产量占世界第一.子实体幼时印状球形,且伸长,高12—20厘米.菌托白色或淡黄色,直径约3—5.5厘米.菌盖种形,高宽各3—5厘米,有显著网络,具微臭,孢子为暗绿色,顶湍平,有穿孔.菌幕(菌裙)白色,从菌盖下垂达 10厘米以上,网眼系角形,宽5—10厘米.柄白色,中空,基部粗2—3厘米,向上渐细,座海绵状.孢子随园形3.5—4.5×1.7—2.3微米.去菌盖和菌托后味鲜可口,与鱼肉等菜肴共煮可防腐保质.药用治疗痢疾和抑痛等分布于云南,贵州封闭.夏秋季群生或单生于竹枝或其它枝内或庭园林中地上.已人工栽培成功.
短裙竹荪(Dictyophora duplicata)
竹荪体态优雅,故有"真菌之花","菌中皇后"之美誉.为我国珍贵的食用菌.脆嫩爽口,味道香,营养丰富.用竹荪做的菜,吃不完放几天也不会馊坏,有相当于防腐剂的作用.药用上常用于降血压,减肥等功效.多糖有抗癌和抗炎症的效果.
脱皮马勃 Lasiosphaera fenzii Reich.
于马勃科.腐生真菌.子实体近球形至长圆形,直径15—30cm,幼时白色,成熟时渐变浅褐色,外包被薄,成熟时成碎片状剥落;内包被纸质,浅烟色,熟后全部破碎消失,仅留一团孢体.其中孢丝长,有分枝,多数结合成紧密团块.孢子球形,外具小刺,褐色.分布于西北,华北,华中西南等地区,生于山地腐植质丰富的草地上.子实体入药,能清热,利咽,止血3外用可消炎止血.
大马勃Calvatia gigantea (Batsch ex Pers.) Lloyd. 子实体近球形或长圆形,几无不育柄.由膜状外包被和较厚内包被所组成,初有绒毛,渐变光滑,成熟后成块状脱落,露出青褐色孢体.
半知菌亚门的特征
1,有隔菌丝;
2,无性生殖产生分生孢子;
3,有性生殖少见;
4,可以将半知菌亚门看作是子囊菌或担子菌的无性发育阶段.
半知菌纲 Deuteromycetes
本纲的菌类,在其生活史中,还只知道无性繁殖阶段,有性阶段还不明了.大多为子囊菌的无性阶段,少数为担子菌的无性阶段.如发现其有性阶段,按其有性阶段分类.
半知菌亚门的分类及代表植物
1800余属;26000余种.
1,稻瘟病菌;
2,刺盘孢;
3,拟茎点霉;
4,立枯丝核菌.
稻瘟病菌:可引起水稻的稻瘟病
水稻纹枯病菌:引起水稻纹枯病
棉花炭疽病菌:可引起棉花炭疽病
蚕豆褐斑病
真菌的起源与演化
------------(1)------植物界
1,原始生物 ------------(2)------动物界
------------(3)------真菌界
2,鞭毛菌-----接合菌-----子囊菌----担子菌
3, 小--- - --大;
简单-------复杂;
低级--------高级;
水生--------陆生.
真菌的经济意义
1,食用;
2,药用;
3,酿酒;
4,石油工业;
5,农业;
6,完成自然界的物质循环.
危害:直接危害,间接危害,要兴利除弊.
食用菌业已成为中国农业中的新亮点
自改革开放以来,我国食用菌总产量增加60多倍.据统计,1999年我国食用菌总产量已达435万吨,总产值达167亿元,年创汇5.7亿美元.我国食用菌年产值超过5亿元的有2个县,超过2亿元的有9个县,超过1亿元的有12个县,超过千万元的有73个县.食用菌仅次于粮,棉,油,果,菜,居第六位,从而成为我国农业中的新亮点.
1,"入世"给传统农业带来的冲击
我国即将加入WTO,也就意味着国内与国外市场的接轨."入世"后,对美农产品税项将由现在的45%降至15%,大量的,廉价的,优质的国外农产品将给我国传统农业带来致命的冲击.美国的玉米折人民币0.25元/斤(我国为0.35元/斤), 小麦为0.30元/斤(我国为0.67元/斤).现在由于我国种子,化肥,农药价格偏高,有的地区种一亩地粮食还要倒贴100多元,"入世"后有些地区的农民将难堪重负.
2,面向国际市场调整农业种植结构
农业产业结构的调整我国已讲了20多年,但实际进展却不十分令人满意,其中原因就是产业结构的调整要与国际市场接轨.我国劳动力资源丰富,因此要发展那些劳动力密集型产业,而且要发展那些在国际市场上适销对路的农产品.我国生产的食用菌由于劳动力成本低,价格仅为国际市场的1/10甚至更低,在国际市场上具有较强的价格优势.
由于是举世公认的健康保健食品,其消费是全球性的,但生产却受劳动力成本和气候条件制约,只能是局部性的.目前食用菌难以实现全部生产过程的自动化,发达国家劳动力成本高主要依赖于从发展中国家进口,发展食用菌业恰好适合我国现阶段国情.
我国真菌的研究情况
1,历史悠久;
2,制曲,酿酒;
3,真菌研究人员:戴芳谰,胡先啸;
4,真菌著作:中国真菌备录,中国高等真菌,中国真菌总汇,中国的真菌,中国真菌目录,真菌鉴定手则,菌种保藏手则,中国经济植物病原目录.
第三章 地衣植物
本章要求学生了解地衣的概念,掌握地衣的构造特点,能识别几种地衣的基本形态类型,了解地衣在自然界中的作用和经济价值.
重点:
1,地衣的三种基本生长型.
2,地衣的构造.
难点:地衣的繁殖.
1981年国际地衣学会:地衣是真菌和光合共生成分联合形成的结构独特而稳定的原植体.
1983年:地衣是一生物类群,而不是系统类群,是真菌(共生菌)和藻体或蓝细菌(共生光合体)的稳定,自立联合体.
地衣是由一种真菌和一种藻类共生的复合有机体,具有独特的形态,结构,生理和遗传等生物学特性,能产生一类特殊的化学物质(如地衣酸),是藻菌原来所没有的,故认为是一个独立的类群.
地衣(Lichens)
地衣是一类由真菌和藻类共生在一起的很特殊的植物,真菌的菌丝缠绕藻细胞,从外面包围藻类,夺取藻类光合作用制造的有机物,使藻类与外界隔绝,只能靠菌类供给水分,CO2和无机盐.因此,它们是一种利益不均等的特殊共生关系,若将它们分离,藻类能生长,繁殖,而真菌只能饿死,它们是在弱寄生的基础上发展起来的共生关系.
在大城市虽然很少见到地衣,但它其实并不陌生,我们最熟悉的酸碱指示剂石蕊试液(或石蕊试纸)就是从地衣中提取的.地衣还应用于许多方面:
①药用,如松萝能疗痰,催吐.石蕊能生津润咽,解热化痰,还可作茶饮;
②食用,如石耳,石蕊,冰岛衣等,许多地衣还作动物饲料,提取淀粉,蔗糖,酒精等;
③作香料,染料等.如扁枝衣属,树花属,石蕊属,梅花衣属,肺衣属等含有芳香油,可配制化妆品,香水,香皂等,也可用于卷烟.有的可作染料,指示剂等.
不过地衣也有害处,它能寄生在经济树木特别是柑桔,茶树上,森林中的云杉,冷杉也挂满地衣,为地衣所覆盖,影响光照和呼吸,还是害虫的藏身地.某些壳状地衣能生长在古老的玻璃窗上,侵蚀玻璃.因此,在利用地衣的同时,还要防止它的危害.
一,地衣的通性;
二,地衣的形态和构造;
三,地衣的繁殖;
四,地衣的分类;
五,地衣在自然界中的作用及其经济价值.
地衣是一类特殊的生物有机体,它不是单一的植物体,是由一种真菌和一种藻高度结合的共生复合体.组成地衣的真菌绝大多数为子囊菌亚门的真菌,少数为担子菌亚门的真菌.组成地衣的藻类是蓝藻和绿藻.蓝藻中常见如念珠藻属(Nostoc),绿藻如共球藻属(Tre bouxia),桔色藻属(Trentepophlia).
参与地衣的真菌是地衣的主导部分.地衣的子实体实际上是真菌的子实体.并不是任何真菌都可以同任何藻类共生而形成地衣,只有那些在生物长期演化过程中与一定的藻类共生而生存下来的地衣型真菌才能与相应的地衣型藻类共生而形成地衣.
地衣中的菌丝缠绕藻细胞,并包围藻类.藻类光合作用制造的营养物质供给整个植物体,菌类则吸收水分和无机盐,为藻类提供进行光合作用的原料.
地衣约有500属,2600种.它们分布极为广泛,从南北两极到赤道,从高山到平原,从森林到荒漠,都有地衣的存在.地衣对营养条件要求不高,能耐干旱,生长在瘠薄的峭壁,岩石,树皮上或沙漠地上.地衣分泌的地衣酸,可腐蚀岩石,对土壤的形成起着开拓先锋的作用.
地衣大多数是喜光植物,要求空气清洁新鲜,特别对二氧化硫非常敏感,所以在工业城市附近很少有地衣的生长,因此,地衣可作为鉴别大气污染程度的指示植物.
地衣的形态和构造
地衣的形态可分为三种类型:
(一)壳状地衣(Crustose lichens)
地衣体为具各种颜色的壳状物,菌丝与树干或石壁紧贴,因此不易分离.如文字衣,茶渍衣.
(二)叶状地衣(foliose lichens)
植物体扁平叶片状,有背腹性,以假根或脐固着在基物上,易采下.如石耳,梅衣等.
(三)枝状地衣(fruticoselichens)
植物体树枝状,丝状,直立或悬垂,仅基部附着在基物上.如松萝,地茶,石蕊等.
不同类型的地衣其内部构造也不完全相同.从叶状地衣的横切面上.可分为四层,即上皮层,藻层或藻胞层,髓层和下皮层.上皮层和下皮层是由菌丝紧密交织而成,也称假皮层.藻胞层就是在上皮层之下由藻类细胞聚集成一层.髓层是由疏松排列的菌丝组成.根据藻细胞在地衣体中的分布情况,通常又将地衣体的结构分成两个类型:
1.异层型(heteromerous)藻类细胞排列于上表皮层和髓层之间,形成明显的一层,
即藻胞层.如梅衣属(Parmelia),蜈蚣衣属(Physcia),地茶属(Thamn01ia),菘萝属(Usnea)等
2. 同层型(homoenmerous)藻类细胞分散于上皮层之下的髓层菌丝之间,没有明显的藻层与髓层之分.这种类型的地衣较少.如胶衣属(Collema).
一般讲,叶状地衣大多数为异层型,从下皮层上生出许多假根或脐固着于基物上.壳状地衣多数无皮层,或仅具上皮层,髓层菌丝直接与基物密切紧贴.枝状地衣都是异层型,与异层型叶状地衣的构造基本相同,但枝状地衣各层的排列是圆环状,中央有的有1条中轴,如菘萝属,或者是中空的,如地茶属.
药用植物
松萝(节松萝,破茎松萝)Usnea diffracta Vain. 属于菘萝科.植物体丝状,长15 30cm,成二叉式分枝,基部较粗,分枝少,先端分枝多.表面灰黄绿色,具光泽,有明显的环状裂沟,横断面中央有韧性丝状的中轴,具弹性,可拉长,由菌丝组成,易与皮部分离;其外为藻环,常由环状沟纹分离或成短筒状.菌层产生少数子囊果.子囊果盘状,褐色,子囊棒状,内生8个椭圆形子囊孢子.分布全国大部分省区.生于深山老林树干上或岩壁上.全草能止咳平喘, 活血通络,清热解毒.含有菘萝酸,环萝酸,地衣聚糖.菘萝酸有抗菌作用.在西南地区常作"海风藤"入药.
同属植物长松萝(老君须)U.longissima Ach.全株细长不分枝,长可达1.2m,两侧密生细而短的侧枝,形似蜈蚣.分布和功用同上种.
药用地衣的研究进展
我国将地衣入药已有悠久的历史,早在公元前六百年西周时期的《诗经》中,就有松萝的记载;南北朝时,梁代陶弘景所著的《名医别录》中对石濡(即石蕊)的功用记载是可明目益精气;明代李时珍的《本草纲目》中,记述了许多地衣的形态,习性及药效,如女萝(即松萝)能疗痰热温疟,可为吐汤,利水道.石濡有生津润喉,解热化痰的功效.清代赵学敏的《本草纲目拾遗》中对雪茶的记载:"雪茶出丽江府属山中,久则色微黄",根据这段描述简直可以确定种.
地衣含有抗菌作用较强的化学成分,即地衣次生代谢产物之一的地衣酸(lichenic acids),地衣酸有多种类型.
从1944年开始研究地衣抗菌物质,迄今已知的地衣酸有300多种.据估计50%以上地衣种类都具这类抗菌物质.如松萝酸(usnic acid),地衣硬酸(liches terinic acid),去甲环萝酸(evernic acid),袋衣酸(physodic acid),小红石蕊酸(didymicacid),绵腹衣酸(anziaicacid),柔扁枝衣酸(divaicatic acid),石花酸(sekikaic acid)等.这些抗菌物质对革兰阳性细菌多具抗菌活性,对于抗结核杆菌有高度活性.地衣抗菌素在德国以"EVosin I"(包括松萝酸及去甲环萝酸),"Evosin II"〔包括松萝酸,袋衣酸及袋衣甾酸(physodalic acid)]两种产品在医疗使用;在瑞士,奥地利,芬兰,前苏联等国则以松萝酸的多种剂型作为治疗新鲜创伤以及表面化脓性伤口的有效外用抗菌素.
近年来,世界上对地衣进行抗癌成分的筛选研究证明,绝大多数地衣种类中所含的地衣多糖,异地衣多糖(isolichenin=isolichenan)均具有极高的抗癌活性.
此外地衣中有的是生产高级香料的原料,如我国从云南产的扁枝衣(Evernia mesomor pha Nyl.)制得中国橡苔I型香料,主香为柔扁枝衣酸乙酯(ethyldivaricatinate);从尼泊尔星冰岛衣Cetrariastrum nepalensis Awas. 中制得中国橡苔II型香料,香气与法国橡苔相似,主香为赤星衣酸乙酯(ethylhaematommate).还有一个值得研究的现象是在紫外线较强的高山上,地衣生长繁茂,以及地衣对核爆炸后散落物所具有的惊人抗性,为我们提供了在地衣中寻找抗辐射药物的线索.总之,地衣作为药物资源的开发前景是很广阔的.
一,地衣的通性;
1,地衣是由一种真菌和一种藻类共生的复合有机体;
2, 藻类:蓝藻,绿藻
地衣-----
真菌类:子囊菌(多),担子菌(少),
半知菌(极少),藻状菌 (一种)
3,藻菌共生.
二,地衣的形态和构造;
(一),形态:
壳状:地衣体以散生的菌丝牢固密贴在基物上,很难采下.(80%)
叶状:地衣体扁平,有背腹性,以假根或脐固着在基物上,易采下;
枝状:地衣体直立,呈枝状或柱状,多数具分枝,仅基部附着于基质上.
(二),构造
上,下皮层:由横向分裂的菌丝紧密交织而成.
藻胞层:藻细胞在上皮层之下成层集结.
髓层:由疏松的菌丝和藻细胞构成,贮藏空气,水分,
养分及产物地衣酸.
异层地衣:有单独的藻胞层.
同层地衣:无藻胞层.
三,地衣的繁殖;
1,营养繁殖:断裂,粉芽,珊瑚芽,碎裂片
2,有性生殖:
以真菌分子进行:
子囊菌地衣(多):产生子囊孢子---子实体为子囊壳
---子实体为子囊盘
担子菌地衣(少):产生担孢子
四,地衣的分类
1,子囊衣纲:松萝,梅衣,文字衣,地卷衣,石蕊;
2,担子衣纲:扇衣;
3,半知衣纲(不完全衣纲):地茶.
五,地衣在自然界中的作用及其经济价值
1,地衣在自然界中的作用:
地衣的生态习性与分布,先锋植物.
2,经济价值:
(1),药用;
(2),食用和饲料用;
(3),工业用;
(4),指示植物.
3,不利方面:防碍寄主生长.
岩耳,金香柚
是一种生长在石岩壁上的黑色地衣植物,在武陵源的山崖石峰之上随处可见.它体呈叶状,大的象一顶草帽,重175克,小的也有手掌那么大,岩耳背面大都为灰色或黄褐色,腹面中央有一块象肚脐一样的突出物,岩耳就靠它吸附在石壁上,并借此吸收营养,繁殖生长.岩耳,它味美且营养丰富,并有消炎滋补的特效功能,经常吃,对降低血压有互助作用,对脱肛病与肝癌也有一定疗效,所以它即是珍贵的食品,又是奇特的药品.
它为中国五大名柚之一,在武陵源至今有200多年的栽培历史,分布广,产量高,它外形呈长圆形,每个重约500~800克,大的可达1500克以上,它果皮金黄,光滑,香气浓郁,果肉白色或米黄色,清脆柔软,汁液丰满,品质极佳,为上等的果中精品.一般国庆上市,比普通的柚子上市要早近一个月.八月瓜果实在八月成熟时整个果实开裂,而又名"八月炸",其果形似香蕉,富含丰富的糖,维生素C和12种氨基酸,以及人体所不能合成的缬氨酸,蛋氨酸,异亮氨酸等等.其果香味甜,为无污染的绿色食品,有"土香蕉"之称,以天子山一带较多.
(1)中国地衣的多样性
构成地衣的真菌是一群特殊的真菌,这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界.因此,地衣本身也是共生生态系统多样性的体现.全世界迄今已知的地衣物种约20000种,而中国还不到2000种.就在这2000种中约200种为中国所特有.然而,无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字.尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步.
(2)中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况
由于大气污染和森林采伐,中国许多地方地衣多样性面临威胁.依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种,如黄袋衣(Hypogymnia hypotrypa),粉黄袋衣(H. hypotrypella),霜袋衣(H. pruinosa),蜡光袋衣(H. laccata),横断山袋衣(H. hengduanensis)以及云南石耳(Umbilicaria yunnana)等种类的生存都面临着威胁.因为,它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关.如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣(Lasallia mayebarae)在系统演化上具有重要意义.然而,在云南丽江,这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬.随着旅游业的大规模发展,特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞(Rhizoplaca huashanensis)的生存也面临威胁.此外,在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹.若不采取必要的保护措施,在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣(Evernia mesomorpha)和丛枝树花(Ramalina fastigiata),与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊(Cladonia delavayi)以及在降血压方面有效的地茶(Thamnolia vermicularis)和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运.
(3)对地衣的保护
由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程,在开发利用方面,地衣尚处于"未开垦的处女地"状态.因而,它是一个潜力很大的生物资源宝库.此外,地衣在自然界生长极为缓慢,加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务.
保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外,应注意以下保护和可持续利用的措施:
a. 对于日用化工香料,药用和食用地衣资源应采取分区,按年,有计划,有节制地轮换采收.
b. 对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种,如陕西华山的华脐鳞,云南丽江的中华疱脐衣,以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种,应选择合适地段,建立珍稀地衣保护小区加以保护.
c. 对上述一些重要地衣同时还应采取菌,藻分离真培养,进行室内保存.对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向.
d. 加强对中国地衣物种多样性的调查,采集,分离,培养和研究,以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护,研究和可持续利用.
第四章 苔藓植物
是一种小型的非维管高等植物.作为高等植物,它们和真核藻类的主要不同是:
1,植物体大多有类似茎叶的分化,但并不是真正的茎和叶,具假根;
2,生殖器官为多细胞结构,有多细胞的保护壁层;
3,受精卵发育为胚;
4,绝大多数生活在阴湿的陆地上;
5,为非维管植物;
6,配子体占优势,孢子体不能独立生活;
本章要求重点掌握苔藓植物的特征及地钱和葫芦藓孢子体,配子体的形态构造,繁殖和生活史的区别及苔藓植物的起源和演化的主要观点.
重点:
1,苔藓植物的一般特征.
2,地钱,葫芦藓配子体和孢子体的繁殖及生活史.
难点:
1,苔纲,藓纲的区别.
2,地钱和葫芦藓的生活史.
1.通过对代表植物(地钱,葫芦藓)的形态结构和生殖等特点的讲解,掌握苔藓植物的主要特征及对自然界的意义.
2.通过对地钱,葫芦藓的实验观察,培养观察能力及实验动手能力.
3.通过对藻类植物和苔藓植物的比较,培养分析,比较,归纳,综合等思维能力.
4.通过了解苔藓植物的起源与演化,使进一步树立生物进化的观念;
5,通过了解地钱,葫芦藓的形态结构和生活习性的特点,使学生树立植物与生活环境相适应的观点.
在植物界中,有些种类喜欢生长在潮湿的墙壁上,看去就象是大自然的一张张绿茵茵的"地毯"和"壁毯".组成这种壁毯的最大类群就是苔藓植物.
苔藓虽然是植物界登陆后的一个进化旁枝,也属于高等植物,但只是属于高等植物中构造最简单的一类.它们有的有茎,叶分化,形成常见的茎叶体(配子体),不能开花结实,只能象菌类,藻类,地衣以及蕨类植物一样,以孢子进行繁殖.
苔藓植物是由水生向陆生过渡的类型,但是大多数仍需生长在潮湿的地区,植物体的结构简单而矮小,最高的也只有几十厘米.但是,由于苔藓植物生长繁殖快,吸水能力很强,有的吸水量可为自身体重的几倍以至十多倍,这在植物界中是很少见的.同时,它们具有能够起固着作用和吸收作用的假根,而且茎,叶既能进行光合作用制造有机物质,又能直接吸收大气中的水分.因此,它们具有独特的适应恶劣环境的能力,在许多光裸的地方,如岩层,石面,天井,台阶,古屋瓦成和墙壁等,它们都能捷足先登,成片生长.
苔藓看上去不起眼,经常被人忽视,但它在自然界中的作用却是不可估量的.
在自然界中,苔藓植物有它的特殊作用.
首先,它们是植物界中能干的"拓荒者",我们可以这样说,地球上如果没有苔藓植物当开发先锋,那些裸露的环境,如砂地,滩荒,岩层等,将永远是不毛之地.因为它们能够分泌一种酸性溶液,不断地融解岩面;在荒山野岭的岩层和沙土上,经过苔藓的苦心经营,比如积聚空气中的灰尘,累叠自身的尸体和风化附着的基质等,就能逐步形成一层富含有机质的薄土,为其它植物的生长创造条件.
其次,在改造沼泽方面,苔藓具有特殊的本领.由于苔藓植物生长快,吸水力强,往往可把沼泽地的积水吸干,其遗体又能填平低地,并且不断地向沼泽中心扩展,使草本,木本植物接踵而至,这样,原来的沼泽地就逐渐变成陆地.
再次,苔藓植物与森林也有密切关系.森林常是苔藓植物繁茂生长的场所.苔藓饱含水分,有利于林地的水土保持和树木的生长发育.但是,苔藓在森林中大量吸收水分,也会抑制树木生长,在长时间内能使森林毁坏.同时,苔藓植物过于繁茂,就会增大土壤的酸性,影响林木的生长,如果苔藓的积层过厚,对树种的萌发和林木的更新也不利.这是值得注意的.
古人很早就开始利用苔藓,用它来堵墙,隔热,塞枕头,做被褥,有的用它来做装饰,疗伤等.到了现代,人们人工栽培苔藓,装饰公园,庭院.藓类中泥炭藓的应用较大.它吸收力强,质地松软,能抗菌,是很好的外伤包扎敷料,它还可用来包扎花卉,树苗等,既通风又保湿.有些种类的泥炭藓还可做草药,能清热消肿,泥炭酚可治皮肤病.泥炭藓还是决定泥炭层深度和沉积度的最主要植物.泥炭是由苔藓,苔草,芦苇及灌木的遗体积聚和挤压造成的.泥炭是一种很好的燃料,工业上可用它来发电,还可用于园艺栽培,制作盆景等等.
本章主要内容
一,苔藓植物的一般特征;
二,苔藓植物的分类及代表植物;
1,苔纲
2,藓纲
三,苔藓植物的起源与演化;
四,苔藓植物在自然界中的作用及其经济价值.
苔藓植物的主要特征
一,形态结构
二,繁殖器官
三,生活史
四,生态
一,形态结构
1,植物体一般较小,可分为:
(1),没有茎,叶的分化,呈片状结构的叶状体;
(2),有茎,叶分化的茎叶体.
2,没有真根,只有假根,由单细胞或单列细胞的丝状分枝构成,主要起固着作用,兼有吸收作用;
3,茎内组织分化水平不高,无中柱,没有维管束的构造,仅有皮部和中轴的分化,中轴多数有厚壁细胞组成,主要是机械支持作用,输导作用不强;
4,叶多数由一层细胞构成,既能进行光合作用,也能吸收水分和养料,叶不具中脉,只有一群狭长较厚的细胞构成类似叶脉的构造,称中肋,主要起机械支持作用.
颈沟
腹部
苔藓植物的雌,雄生殖器官都是多细胞组成的.雌性生殖器官称颈卵器(archegonium)上部细狭,下部膨大.细狭的部分称颈部(neck),膨大的部分称腹部(venter),颈部的外壁由1层细胞构成,中间有1条沟,称颈沟(neck canal).颈沟内有1串细胞,称颈沟细胞(neck canalcell).腹部中间有1个大形的细胞,称卵细胞(egg cell).在卵细胞与颈沟细胞之间的部分称腹沟(ventralcanal),在腹沟内有1个腹沟细胞(ventralcanal cell).雄性的生殖器官称精子器(an-theridium)精子器内具有多数的精子.
二,繁殖器官
具有由多细胞组成的雌雄生殖器官
壁(单层)
雌性生殖器官:颈部 颈沟
(颈卵器) -----颈沟细胞 -------
长颈烧瓶状 壁(多层)
腹部 腹沟,腹沟细胞
卵细胞
雄性生殖器官 壁(一层)
(精子器) 精原细胞-------具双鞭毛的精子
棒状,卵状或球状
三,生活史:
1,具有明显的世代交替,配子体发达,孢子体退化,孢子体寄生在配子体上;
2,合子在颈卵器内发育成下一代植物的雏体(胚),称为有胚植物;
3,孢子萌发形成绿色的原丝体(丝状或片状).
胚即在颈卵器内发育成为孢子体,孢子体通常分为3个部分:
1,孢子囊(sporangium),又称孢蒴(capsule):孢蒴中含有大量孢子,产生孢子的组织称造孢组织(sporogenous tissue),造孢组织产生孢子母细胞(spore mother cell),每个孢子母细胞经过减数分裂形成4个孢子,孢子成熟后散布于体外;
2,蒴柄(seta):孢蒴下的柄;
3,基足(foot):蒴柄最下部的结构,基足伸入配子体的组织中吸收养料,以供孢子体的生长,故孢子体寄生于配子体上.
思考题
1,苔藓植物为什么只能生活在阴湿的环境中
2,为什么有人将苔藓植物称为"水陆两栖植物"
四,生态:
1,与陆地生活相适应:
(1),生殖细胞有不孕细胞保护;
(2),受精卵在颈卵器的保护下,吸取养料,发育成胚;
(3),孢子体由孢蒴,蒴柄,基足三部分组成,孢蒴高出,孢子细小,适应随风散布,孢子囊内的蒴齿或弹丝有助于孢子的散布;
2,不能脱离水生环境:
(1),没有维管束,输导作用不强;
(2),雄性生殖细胞借鞭毛在水中运动,受精作用离不开水;
(3),没有真根,吸收能力有限.
思考题
代表由水生生活过度到陆生生活的类型.
为什么有人把苔藓植物称为低级的高等植物
为什么有 人把苔藓植物称为低级的高等植物
答:有颈卵器和胚的出现,是高级适应性状,因此,将苔藓植物,蕨类植物和种子植物,合称为有胚植物(embryophyta)即高等植物,但植物体有的无茎,叶的分化,没有真根,只有假根,茎内组织分化水平不高,无中柱,没有维管束的构造,仅有皮部和中轴的分化,输导作用不强;叶不具中脉,只有一群狭长较厚的细胞构成类似叶脉的构造,称中肋,主要起机械支持作用.这些特征与种子植物相比较低级.
思考题
苔藓植物为什么能作大气污染的指示植物 为什么在山区,城郊比城市附近的苔藓植物多
苔藓植物的分类及代表植物
苔藓植物约有23000种左右,遍布于世界各地,我国约有 2800多种.根据其营养体的形态结构,分为:
苔纲(Hepaticae)
苔纲和藓纲的区别
苔纲
植物体为叶状体,两侧对称
无蒴帽
-------------------
多无蒴轴
无蒴齿
有弹丝
蒴柄柔软
原丝体不发达
藓纲(Musci)
植物体为茎叶体,辐射对称
有蒴帽
--------------------------
有蒴轴
有蒴齿
无弹丝
蒴柄坚挺
原丝体发达
苔纲的主要特征
1,植物体为两侧对称,具背腹之分;
2,假根为单细胞,茎叶内部细胞少分化,叶为一层细胞;
3,孢子体构造简单,多数无蒴轴,无蒴齿,蒴柄不发达;
4,孢子囊内有弹丝的形成,成熟时,纵向瓣裂;
5,原丝体阶段不发达.
苔纲的分类及代表植物
1,地钱属(地钱目)
2,光萼苔属(叶苔目)
3,角苔属(角苔目)
苔类代表植物------地钱属
地钱的营养繁殖,除胞芽外,植物体较老的部分,逐渐死亡腐烂,而幼嫩部分,即分裂成为两个新植物体,
地钱属的特点
1,植物体:绿色,扁平,叉状分枝的叶状体,有背腹之分;背面有气孔,腹面有假根和鳞片;可分为上表皮,气室和营养丝,贮藏组织,下皮层.
2,繁殖:
雌雄异株
颈卵器-----卵细胞---
合子-----胚------孢子体
精子器-----精子-------
外壁
孢子囊 造胞组织---造胞母细胞---减数分裂—孢子
(孢蒴) 弹丝
孢子体 蒴柄:支持孢子囊的作用
基足:插入配子体组织中吸取养料
生活史:1,有世代交替;
2,合子在颈卵器内发育,孢子体退化,寄生在配子体上;
3,孢子萌发成原丝体,每个原丝体长成一个配子体.
地钱的生活史如下:孢子发育为原丝体,原丝体发育成雌,雄配子体,在雌,雄配子体上分别形成精子器和颈卵器,在精子器内产生精子,颈卵器内产生卵,以上这个过程称有性世代(sexual generation)或配子体世代,细胞核的染色体数目为单倍体(haploid),通常以(n)来表示.精子和卵结合成为受精卵,即合子,合子在颈卵器内发育成胚,由胚进一步发育成为孢子体,这个过程称无性世代(asexual generation)或孢子体世代,细胞的染色体数目为二倍体(diploid),通常以(2n)来表示.孢子母细胞经减数分裂为四分孢子,使2n又变成n.地钱的配子体是绿色的叶状体,能独立生活,在生活史中占主要地位.孢子体退化,不能独立生活,寄生在配子体上.
地钱的培养
一,方法步骤:
1.7～8月间,到林间,山地岩石阴面,木桥底下等阴暗潮湿的地方采集生有孢蒴的地钱.用放大镜观察,发现孢蒴将要开裂,就可用镊子把孢蒴取下,放入广口瓶,盖严封好,放到避光处,可防止水分蒸发,保持孢子的活力.
2.把3/4黑土壤(如用其它的土壤,应肥沃,pH值保持在6.5～8)和1/4草木灰混合筛过后拌匀,装入中等大小的花盆,压实,用清水淋透,放在窗台上.十余天后,表土层变硬,即可接种.
3.用镊子从广口瓶中取出孢蒴,用细针挑破孢蒴,把里面鲜黄色的孢子散落到土层表面,撒上薄土,淋透水,让孢子得到萌发的适宜湿度.
4.把花盆移到离窗稍远处,每天都淋几次清水,避免阳光直射,土层龟裂.10天左右,当小地钱长出后,把花盆稍稍移近窗台,在其前方放几盆茂盛的盆花,使它既不受到阳光直射,又能得到适当的光照以进行光合作用.
二,实验结果:
培养到10天左右,可看到花盆的土里长出星散的绿色小地钱.这些小地钱长到小指甲大小,腹面的假根清晰可见.2个月后,地钱背面出现胞芽杯.第2年6月份长出生殖器官,7～8月份再生出孢蒴.
除上述方法外,还可采下地钱胞芽杯放入园土,进行培养.
(二)光萼苔属(Porella)
光萼苔属是叶苔目常见的苔类.在我国分布较广.多成片的匍匐丛生于阴湿石面或树干上.植物体有茎,叶分化.叶由单层细胞构成,共3列.左,右两列侧叶(lateral leaf)较大,每1侧叶二裂至基部形成两瓣,上面1瓣大的称背瓣(dorsal lobe),下面1瓣小的称腹瓣(ventral lobe),背瓣平展呈瓢形,腹瓣呈舌形与茎平行.与地面接触的1列称腹叶(underleaf),腹叶小,与腹瓣形状相似,由腹面观,叶片呈假5行排列.茎横断面呈圆形,细胞无组织分化.假根单细胞,着生于腹叶基部.光萼苔属为雌雄异株植物,生有精子器的雄器苞(perigo-nium)与生有颈卵器的雌器苞(perichaetium)生于侧生的短枝上.受精后卵发育为胚,胚形成为孢子体.
孢子体亦具有基足,蒴柄和孢蒴3个部分,蒴柄粗而柔软,孢蒴圆形,成熟时4瓣纵裂,孢子借弹丝作用散布体外,弹丝具有两条螺纹.
叶苔目是苔类中种类最多的1目,全世界约有8000多种.多数生于热带及温暖的地区.在此目中,除多数的种类有茎,叶的分化外,有的仍为叶状体,如片叶苔属(Riccardia),也有的介于两者之间,如塔叶苔属(Schiffneria).
光萼苔属
1,有茎叶分化的茎叶体,匍匐生长;
2,有三列叶,好似五列;
3,雌雄生殖器官生于侧枝的顶端;
4,孢子囊成熟后,四瓣裂;
5,弹丝双螺旋加厚.
角苔属
1,植物体是背腹之分的叶状体;
2,每个细胞有一个大的叶绿体,叶绿体上有一个蛋白核;
3,雌雄同株,生殖器官生于组织内部;
4,无蒴柄,有蒴轴;
5,孢蒴二瓣裂;
6,孢子体壁有叶绿体,有气孔,能独立生活一段时间.
角苔目在其配子体,孢子体的构造上,与苔纲中其他两目有迥然不同的地方,如在细胞内只有1个大形叶绿体,并在叶绿体上有1个蛋白核,精子器,颈卵器均埋于配子体中,孢子体基部成熟较晚,能在一定时期保持其仍具有分生能力,孢蒴中央有蒴轴,孢蒴壁上有气孔等.因此,有人主张角苔类植物应另成一纲为角苔纲(Anthocerotae).
藓纲
一,藓纲的主要特征:
1,植物体多为茎叶体,辐射对称;
2,假根由一列细胞组成,茎中常有皮部和中轴的分化,叶多有中肋,叶由一到几层细胞组成;
3,孢子体有蒴轴,有蒴齿,蒴柄坚挺;
4,孢子囊内无弹丝,成熟时,盖裂;
5,原丝体阶段发达.
二,藓纲的分类及代表植物
1,泥炭藓属
2,黑藓属
3,葫芦藓属
葫芦藓属
1,植物体绿色茎叶体,有假根;
2,茎有皮层和中轴的分化;
3,叶具中肋,由厚壁细胞组成;
4,雌雄同株具蒴帽;
孢蒴:蒴盖,蒴壶,蒴台,蒴齿,蒴轴
5,孢子体 蒴柄;
基足:
6,原丝体发达.
思考题
①葫芦藓植株呈什么颜色 植株平均高度是多少
②葫芦藓的假根与绿色开花植物的根相同吗
③葫芦藓的茎与叶与绿色开花植物的茎与叶相比较有何特点
葫芦藓植株颜色为绿色,植株的高度约为1～3厘米;
它没有像绿色植物那样的真根,只有假根,假根只起固定植物体的作用,不起吸收水分和无机盐的作用,所以葫芦藓的假根与绿色植物的根有很大的不同;
葫芦藓有茎和叶,含叶绿体,能进行光合作用,这些地方是与绿色开花植物相同的特点,但是葫芦藓的茎比较柔弱,叶又小又薄,而且茎和叶中都没有输导组织,这些都是区别于绿色植物的特点.
请指出以下哪些特征是与葫芦藓的生活习性相适应的
①假根
②真根
③茎和叶内有发达的机械组织
④茎和叶内无输导组织
⑤葫芦藓植株有雌枝和雄枝之分
⑥受精过程不需要水
⑦受精过程需要水
⑧受精卵在雌性生殖器官内发育形成胚.
请指出以下哪些特征是与葫芦藓的生活习性相适应的
①假根(√ )
②真根(×)
③茎和叶内有发达的机械组织(×)
④茎和叶内无输导组织(√ )
⑤葫芦藓植株有雌枝和雄枝之分(√ )
⑥受精过程不需要水(×)
⑦受精过程需要水(√ )
⑧受精卵在雌性生殖器官内发育形成胚(√ )
泥炭藓属
1,植物体为茎叶体,无假根;
2,茎直立,丛生,灰白或灰黄色;
3,叶无中肋,由死活两种细胞组成;
4,雌雄同株,无蒴帽;
5,无蒴柄或具短柄,有假蒴柄,无蒴齿;
6,原丝体阶段不发达,呈丝状,后发育为片状.
黑藓属
1,植物体为棕色或黑棕色茎叶体,有假根;
2,茎直立,丛生;
3,中肋1—2条或无,由厚壁细胞组成;
4,雌雄同株或异株,具蒴帽;
5,孢子体无蒴柄,有假蒴柄,无蒴盖,有蒴轴;
6,原丝体为片状.
泥炭藓属,黑藓属,葫芦藓属的比较
葫芦藓属 泥炭藓属 黑藓属
植物体绿色 灰白或灰黄 棕色或棕黄色
有假根 无假根 有假根
有蒴柄 有假蒴柄,无蒴柄或极短 有假蒴柄或极短
有蒴齿 无蒴齿 无蒴齿
叶有中肋 叶无中肋 中肋1—2条
有蒴帽 无蒴帽 有蒴帽
有蒴盖 有蒴盖 无蒴盖
其他藓类简介
苔藓植物的起源与演化
一,苔藓植物的起源
1,起源于绿藻:
2,起源于裸蕨:
二,苔藓植物的演化:
起源于鞘刺藻 苔原始 藓进化
起源于轮藻 藓原始 苔进化
起源于裸蕨 角苔-------苔类------藓类
苔藓植物的起源与演化
苔藓植物的生活史在高等植物中是很特殊的,它的配子体高度发达,支配着生活,营养和繁殖.而孢子体不发达,寄居在配子体上,居次要地位.从而对苔藓植物的来源问题,迄今尚未得出结论.根据现代植物学家的看法,主要有两种主张.
(一)起源于绿藻
主张起源于绿藻的人,认为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.在角苔中并具有蛋白核,储藏物亦为淀粉.其代表植物体发育第一阶段的原丝体,也很像丝藻.在生殖时所产生的游动精子,具有两条等长的顶生鞭毛,也与绿藻的精子相似.其精卵结合后所产生的合子,在配子体内发育,这点在丝藻中的某些种类如鞘毛藻属(Coleo-chaete),也具有相似的迹象.此外,绿藻中的轮藻,植物体甚为分化,其所产生的卵囊与精子囊,也可与苔藓植物的颈卵器与精子器相比拟.而且轮藻的合子萌发时,也先产生丝状的芽体.但轮藻不产生二倍体的营养体,没有孢子行无性生殖,由轮藻演化而来,似乎可能性也不大.
另外在40年代到50年代末,先后在印度发现了佛氏藻(Fritschiella tuberosa),在日本本土及加拿大西部沿海地区,发现了藻苔(Takakia lepidozioides)两种植物.佛氏藻是绿藻门中胶毛藻科(Chaetophoraceae)植物,这种植物主要生长在潮湿的土壤上,偶尔也生长在树木上,植物体由许多丝状藻丝构成,并交织在一起而呈垫状,其中有的丝状体伸入土壤中成为无色的假根细胞,有的丝状体向上,形成单列细胞构成的气生枝,此种结构与叶状的苔类相似.而藻苔是苔藓植物门中的苔类植物,植物体的结构也非常简单,它的配子体没有假根,只有合轴分枝的主茎,在主茎上有螺旋状着生的小叶,小叶深裂成2—4瓣,裂瓣成线形.有颈卵器,侧生或顶生在主茎上.精子器,精子,孢子体迄今尚未发现.它的形态及结构都很像藻类,故以前在没有发现其颈卵器时,一直认为它是一种藻类植物.由于以上两种植物的发现,为认为苔藓植物来源于绿藻类植物者,或多或少地提供了例证.
(二)起源于裸蕨类
主张起源于裸蕨类的人,见到裸蕨类中的角蕨属(Hornea)和鹿角蕨属(Rhynia)没有真正的叶与根,只在横生的茎上生有假根,这与苔藓植物体有相似处.在角蕨属,孢囊蕨属(Sporogonites)的孢子囊内,有1中轴构造,此点和角苔属,泥炭藓属,黑藓属的孢子囊中的蒴轴很相似.在苔藓植物中没有输导组织,只在角苔属的蒴轴内有类似输导组织的厚壁细胞.而在裸蕨类中,也可以看到输导组织消失的情况,如好尼蕨属(Horneophyton)的输导组织只在拟根茎中消失,而在孢囊蕨属中输导组织就不存在了.另外,按顶枝学说的概念,植物体的进化,是由分枝的孢子囊逐渐演变为集中的孢子囊.在裸蕨中的孢囊蕨已具有单一的孢子囊,而在藓类中的真藓(Bryum argenteum C.)中,就发现有畸形的分叉孢子囊.,似乎也可以证明苔藓植物起源于裸蕨类植物.由于以上原因,主张起源于裸蕨类的人,认为配子体占优势的苔藓植物,是由孢子体占优势的裸蕨植物演变而来,由于孢子体的逐步退化,配子体进一步复杂化的结果.此外,根据地质年代的记载,裸蕨类出现于志留纪,而苔藓植物发现于泥盆纪中期,苔藓植物比裸蕨类晚出现数千万年,从年代上也可以说明其进化顺序.
以上介绍有关苔藓植物起源的两种说法,直到今日尚不能确定何者为是,其主要原因是缺乏足够的论证,还有待于今后努力解决.
在苔藓植物门中,苔类与藓类相比,何者进化,何者原始,不同学者的见解也不一致.如认为苔藓植物是由绿藻中的鞘毛藻演化而来,则首先出现的类型是有背腹面的叶状体,再由叶状体演变为直立的,辐射对称的类型,因而苔类发生在前,藓类在后.假若认为苔藓植物是由轮藻演化而来,则首先出现的为具有茎,叶的辐射类型,然后再演变为具背腹之分的叶状体类型,因而藓类发生在先,苔类在后.若承认苔藓植物来源于裸蕨类,则在苔藓植物中孢子体最发达,配子体最简单的角苔为原始,再由角苔演变为其他苔类与藓类.
苔藓植物的配子体虽然有茎,叶的分化,但茎,叶构造简单,喜欢阴湿,在有性生殖时,必须借助于水,这都表明它是由水生到陆生的过渡类型植物.由于苔藓植物的配子体占优势,孢子体依附在配子体上,而配子体的构造简单,没有真正的根和输导组织,因而在陆地上难于进一步适应发展,所以不能像其他孢子体发达的陆生高等植物,能良好的适应陆生生活.
苔藓植物在自然界中的作用及其经济价值
一,作用:
1,植物界的拓荒者之一;
2,保持水土;
3,与湖沼和森林的变迁有关;
4,作为森林类型的指示植物;
5,可作为大气污染的指示植物.
二,经济价值:
1,作肥料,改良土壤;
2,药用;
3,保持水土;
4,保温材料
5,五倍子越冬的植物(提灯藓).
(一)苔藓植物在自然界中的作用
1.苔藓植物能继蓝藻,地衣之后,生活于沙碛,荒漠,冻原地带及裸露的石面或新断裂的岩层上,在生长的过程中,能不断地分泌酸性物质,溶解岩面,本身死亡的残骸亦堆积在岩面之上,年深日久,即为其他高等植物创造了生存条件,因此,它是植物界的拓荒者之一.
2.苔藓植物一般都有很大的吸水能力,尤其是当密集丛生时,其吸水量高时可达植物体干重的15—20倍,而其蒸发量却只有净水表面的1/5.因此,在防止水土流失上起着重要的作用.
3.苔藓植物有很强的适应水湿的特性,特别是一些适应水湿很强的种类,如泥炭藓属,湿原藓属(Calliergon),大湿原藓属(Calliergonella),镰刀藓属(Drepanocladus)等,在湖边,沼泽中大片生长时,在适宜的条件下,上部能逐年产生新枝,下部老的植物体逐渐死亡,腐朽,因此,在长时间内上部藓层逐渐扩展,下部死亡,腐朽部分愈堆愈厚,可使湖泊,沼泽干枯,逐渐陆地化,为陆生的草本植物,灌木,乔木创造了生活条件,从而使湖泊,沼泽演替为森林.
如果空气中湿度过大,上述一些藓类,由于能吸收空气中水湿气,使水长期蓄积于藓丛之中,亦能促成地面沼泽化,而形成高位沼泽.如高位沼泽在森林内形成,对森林危害甚大,可造成林木大批死亡.因此,对湖泊,沼泽的陆地化和陆地的沼泽化,起着重要的演替作用.
4.苔藓植物的生态发展是多方面的,对自然条件较为敏感,在不同的生态条件下,常出现不同种类的苔藓植物,因此,可以作为某一个生活条件下综合性的指示植物.如泥炭藓类多生于我国北方的落叶松和冷杉林中,金发藓多生于红松和云杉林中,而塔藓(Hylocomiumsplendens(Hedw.)B.S. G.)多生于冷杉和落叶松的半沼泽林中.在我国南方一些叶附生苔类,如细鳞苔科(Lejeuneaceae),扁萼苔科(Radulaceae)植物多生于热带雨林内.
(二)苔藓植物在经济上的利用
苔藓植物有的种类可直接用于医药方面,如金发藓属(Polytrichum)的部分种(即本草中的土马骔),有败热解毒作用,全草能乌发,活血,止血,利大小便.暖地大叶藓[Rhodobryumgiganteum(Schwaegr.)Par.]对治疗心血管病有较好的疗效.而一些仙鹤藓属(Atrichun),金发藓属等植物的提取液,对金黄色葡萄球菌有较强的抗菌作用,对革兰氏阳性菌有抗菌作用.
另外苔藓植物因其茎,叶具有很强的吸水,保水能力,在园艺上常用于包装运输新鲜苗木,或作为播种后的覆盖物,以免水分过量蒸发.此外,泥炭藓或其他藓类所形成的泥炭,可作燃料及肥料.总之,随着人类对自然界认识的逐步深入,对苔藓植物的研究利用,也将进一步得到发展.
附:苔藓植物的经济意义
工业上的应用 :苔藓植物中的提灯藓科的侧枝提灯藓(Mium maximviczii Lindb.),尖叶提灯藓(M.cuspitatum Hedw.),圆叶提灯藓(M. vesicatum Besch.)等是五倍子蚜虫的越冬宿主(它的夏寄主是漆树科的盐肤木,青麸杨,红鼓杨),到目前为止,还未发现藓类以外的越冬宿主,所以提灯藓科植物与五倍子蚜虫的繁殖,有着十分密切的关系.漆树科叶上所长的虫瘿称五倍子,内含单宁酸,没食子酸及焦性没食子酸,通称倍酸,含量高达70%以上.倍酸是石油,冶金,医药及轻工业上以及国防工业上的原料和化学试剂.例如石油工业中用作石油钻井的泥浆处理剂,使泥浆不致发生胶凝或沉淀作用,尤其在深井中,可作为防止灰砂水泥浆凝结过早的缓凝剂.在选矿工业中,用作沉淀剂,可提炼稀有金属,如锗,铀,钍,钚,钕,铌等;还可用作铁和铁合金的防腐剂;并可作为抗腐蚀油漆的涂料,一般用于海轮,桥梁等上,则有强力抗腐蚀的性能;尤其重要的是用于国防工业上作为火箭燃料的催化剂和稳定剂,可使火箭平稳正常,不致发生爆炸或熄火现象.此外由泥炭藓及其他一些藓类所形成的泥炭可作燃料,并能从中提取乙醇,褐煤蜡,醋酸等工业原料.
农业上的应用
五倍酸在农业上可抑制农作物受病菌,病毒的感染.提取倍酸后的渣滓可作肥料,并可作为鲜果,蔬菜的保鲜剂.除倍酸外,苔藓植物本身,具有抗霉菌作用的据统计有18种,如小金发藓(Pogonatum aloides P. Beauv.),细齿棉藓(Plagiothecium denticulatum Br.),折叶苔[Diplophylum albicans(L.)Dym.]等的提取物对葱腐匍匐孢(Botrytis allii),鳞茎新月孢子菌(Fusarium bulbigenum)及稻瘟病均有阻止其生长的作用,其他如狭叶仙鹤藓[Atrichum undulatum (Hedw.)P.Beauv.],褐色曲尾藓(Dicranum fuscescens Turn.),近秃提灯藓(Mnium ylabrescens Kindh.)显明提灯藓(M.insigne Mitt.)波叶棉藓[Plagiothecium un-dulafum (L.) Br.],大金发藓(Polytrichum commune Hedw.)的提取物均有抗生性.苔藓植物虽然没有真正的根,但是某些种类,对其基质有一定的选择性,故可作为农业上的指示植物,例如生长酸性基质上的有黑藓(Andrcaea wan-gianachen),牛舌藓 [Anomodon attenuatum(He-dw.)],西川真菌(Brgum alpinum With.)等.生长在酸性到中性基质上的有仙鹤藓[Atrich-um undulatum (Hedw.) P. Beauv.],短颈藓[Diphyscium foliosum (Hedw.)Mohr.]等.生长在中性基质上的如珠藓(Bartrania pomiformisHedw.),夭命藓[Ephemerum serratum(Hedw.)Hamp.],凤尾藓[Fissidens bryoides(L.) Hedw.]等.生长在碱性基质上的有土生扭口藓(Barbula vinealis Brid.),钙土净口藓 (Gymnostomumcalcareum Niisef Hornsch),小墙藓等.生长在盐地的有小丛藓(Pottia heimii Lindb.),扭藓(Tortella flarorirens Limpr.)等.生长在氮土上的有葫芦藓(Funaria hygrometrica Heaw.),壶藓(Tayloria delavayi Besch.)等.又因苔藓植物体合水量很大,尤其泥炭藓有吸水细胞,含蓄量更大,可用作园艺上花卉,苗木及鲜果,蔬菜保青保鲜等运输包装材料.在薯块育苗时,用苔藓植物包裹,增加湿度,提前萌发.此外藓类泥炭,可作为改良土壤和制造颗粒肥料等的原料.
医药上的应用
由五倍子中提取的倍酸在医药上配制避孕药膏,烫伤油膏,治疗顽癣的外用药物,用倍酸合成的T-273药物是口服治疗吸血虫病药物,由倍酸合成的Tmp(抗菌增效剂),与其他磺氨类药物合用,效率可提高到十余倍,而大叶藓[茴心草 Rhodobryum giga-nteum(HooK.)Par.]全草煎服可镇静安神,对治疗心脏病有显著疗效,因其体内含有高度不饱和的长键脂肪酸,如廿二碳五烯酸,是种子植物不能制造的,如果人体内脂肪酸含量过低,则易引起多发性动脉硬化症,也易诱发各种心脏病,多服大叶藓煎剂,能软化冠状动脉,调整心率等功能,我们在大叶藓中还找到了具有强心作用的生物碱.金发藓科的桧叶金发藓(Poly-trichum juniperinum Hedw)的乙醇提取物,据试验含有抗癌活性,有抑制癌细胞的作用,可在此类植物中进行筛选.泥炭藓科中的多种泥炭藓的植株,可代替药棉作外伤绷带,因其吸水力强,可减少更换次数.泥炭藓煎服,可治急性流血;由泥炭藓所形成的泥炭中提取的泥炭黑油具有防腐性能;再由其中蒸馏出来的泥炭醇,是医治皮肤病的良药.由土马骔(polytrichum co-mmune Hedw.)的植株制成饮剂,可溶解肾脏及胆囊结石,并治盗汗咳嗽,肺痨吐血等症.地钱(Marchantia polymorpha L.)煎汁内服,治黄胆性肝炎及肺结核,外用治疮毒.蛇苔[Comocep-batum conicus(L.) Dun.]新鲜植株捣烂外敷治蛇咬伤,晒干研末用麻油调敷治烫伤.多种苔藓植物皆具有抗生作用,由多种苔藓植物中提取物对四联高夫克氏球菌(Gaffkyatetragena)及金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aurens)均有抗生活性,我们用绢藓属中数种植物作过初步抑菌试验,发现有良好的抗生作用,而尖叶小羽藓[Haplccoadium microphyllum(Hedw.) Broth.ssp capitatum(Miff.)Reim.]所提取的青苔素代替青霉素使用有同样疗效而无付作用.
作为大气污染的监测植物
在城市及工矿区的周围,由于工业的不断发展,大气污染问题日益严重,因而在该处生长的地衣苔藓植物日益减少,这种衰退是因为大气污染的影响所引起的.在高山森林地区,空气新鲜,树干上长满了丰富的地衣和苔藓植物,与城市及工矿区相比,就可知其污染的程度,因此苔藓植物可作为大气污染的指示植物.指示植物最好选用树生种类为宜,因为它不受土壤或其他基质中pH变化的影响;而且苔藓植物及地衣皆为多年生植物,全年均受大气污染的影响;苔藓叶片大多为单层细胞,污染物质可从叶的两面直接侵入叶细胞,每个叶细胞所受的平均浓度皆大于其他高等植物;且苔藓形体小,生长缓慢,一旦受到污染,不易恢复,容易观察.因此可用作指示环境污染的监测植物.
在生物学实验中的应用
苔藓植物各地均有分布,作为生物学实验的材料不仅方便易找,而且还有如下优点:苔藓植物的拟叶体多为单层细胞,染色体数目少,如藻苔属植物的染色体n=4,很适合作细胞学的研究材料.作为动植物的培养材料可保湿防病.据报道,用泥炭藓在水槽中培养蛙类可防止患红腿病.在温室中花卉育苗,用泥炭藓作覆盖物,不仅增加湿度,而且还可抗霉菌的污染,使幼苗发育良好.
关于苔藓植物还有几点须说明:
1.在植物界中,唯一尚未发现有毒植物的是苔藓植物,认为苔藓植物中未发现生物碱,故无毒性,但我们在大叶藓(茴心草)中找到生物碱,此植物也无毒性,所以还需进一步研究.
2.在人类的蔬食中没有苔藓植物,甚至野生蔬菜中也从未应用苔藓植物.
3.在我国正式的中药材中,直到目前为止还未见苔藓植物,草药中虽有数十种,尚未很好的应用,是值得注意的一项药物资源.
4.经我们长期观察,苔藓植物标本,不须消毒,长时间保存,不易霉烂,也不易受虫蛀蚀.说明本身含有抗生物质,能抗霉菌及虫害.
5.苔藓植物具有极强的保鲜能力.标本室内长期保存的苔藓标本,其体内的叶绿体不易破坏,见水仍现绿色,可能体内有某种酶物质的作用,使其绿色能长期保存之故.
综上所述,苔藓植物是植物界一类特殊的类群,值得人们对它们进行深入的研究.
(1)苔藓植物的多样性
中国的苔藓植物十分丰富.全世界有苔藓植物23000种,中国有2200种,占全世界的9.1%.
中国苔藓植物的特点是:①特有类群丰富.根据近几十年调查的结果,仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部(仅少数涉及邻近地区)的东亚特有苔藓属共35个,占中国苔藓植物属数的7.09%.它们共含有48个种,亚种或变种,占中国苔藓植物种总数的2.2%.这些特有属,种在中国西南部横断山区,长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心;②在系统发生上居关键位置的类群多,如原始类型藻苔目(Takakiales)藻苔科(Takakiaceae)藻苔属(Takakia)的两个种;藻苔(T. lepidozioides)和角叶藻苔(T. ceratophylla)在中国西藏地区的察隅,波密及米林县的高寒山地都有发现;③热带,亚热带成分占优势.
(2)苔藓植物受威胁状况
当前中国苔藓植物也面临严重的威胁.威胁主要来自大气污染,森林采伐,基本建设和其他人类开发活动引起的环境改变,森林采伐改变原有阴湿的生境条件,因而对热带雨林中的苔藓影响最大,例如分布于海南岛热带雨林中的细鳞苔科(Lejeuneaceae)的管叶苔属(Colura)和紫叶苔科(Pleuroziaceae)的紫叶苔属(Pleurozia)的多种重要苔藓植物在森林采伐之后已无法再找到.
近年来,旅游事业的蓬勃发展,也影响到中国许多著名风景区的苔藓植物的分布,例如四川峨嵋山近山顶的苔藓植物锦丝藓(Actinothuidium hookeri),塔藓(Hylocomium splendens)和安徽黄山的疣黑藓(Andreaea)都受旅游开发影响而面临绝迹.
此外,随着园艺,花卉事业的发展,中国泥炭藓属(Sphagnum spp.)植物被大量开发利用而使泥炭藓资源趋向枯竭.
估计中国濒危及稀有的苔藓植物约在36种以上(表3),已证实灭绝的苔藓植物至少有耳坠苔(Ascidiota blepharophylla var. blepharophylla),拟短月藓(Brachymeniopsis gymnostoma),闭蒴拟牛毛藓(Ditrichopsis clausa),拟牛毛藓(D. gymnostoma)和华湿原藓(Sinocalliergon satoi)等5种.
(3) 苔藓植物的保护
苔藓植物除了科学价值外,还有很重要的经济价值.在药用方面,苔藓作为"清热解毒"的中草药已有数百年历史.明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓(Polytrichum commune)和暖地大叶藓(Rhodobryum giganteum)等,暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作"茴心草",用来治疗心血管病.
传统上,泥炭藓属(Sphagnum)植物或泥炭一直是花卉,苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料,迄今尚无更佳的替代物.
中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一.经过近半个世纪的研究,中国科学家发现,在五倍子生产周期中,苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节.迄今为止,至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物.
此外,苔藓还是监测环境污染的良好指示植物.苔藓与地衣对大气中的SO2,CO和HF反应极为敏感.在中国,钟帽藓(Venturiella sinensis),高领藓(Glyphomitrium humilli-mum)和兜瓣耳叶苔(Frullania muscicola)等均系常见的树干附生种类,它们对大气污染有较强的敏感性,可在环境监测方面加以利用.
总之,苔藓植物与人类的生存有密切的关系,对它们的保护我们必须给以高度的注意.
第五章 蕨类植物(Pteridophyta)
本章要求学生掌握蕨类植物的一般特征;了解蕨类各主要类群的特征及蕨类植物的起源和演化;认识常见的代表植物.
重点:
1,蕨类植物的主要特征及其生活史.
2,蕨类植物的分纲(亚门)及各纲(亚门)的主要特征.
3,真蕨纲(亚门)的主要特征及代表植物.
难点:
1,维管植物的概念及维管柱的演化.
2,真蕨纲(亚门)纲的主要特征.
3,卷柏属的生活史.
4,真蕨纲(亚门)孢子囊的发育方式.
蕨类植物门(Pteridophyta)
高等植物中比种子植物较低级的一个类群.旧称"羊齿植物".在古生代泥盆纪,石炭纪,多为高大乔木,二叠纪以后至三叠纪时,大都绝灭,大量遗体埋入地下形成煤层.现代生存的大部为草本,少数为木本.植物体有根,茎,叶之分,有维管束,不具花,以孢子繁殖.孢子落地萌发成原叶体,其上产生颈卵器,受精卵在颈卵器内发育成胚胎.世代交替明显,无性世代占优势.我国多分布于长江以南各地.如铁线蕨,卷柏,贯众,肾蕨,满江红,鳞木和桫椤等属之,约12000种,我国约有2600种,多种蕨类植物可供食用(如蕨,紫萁),药用(如贯众,海金沙)或工业用(如石松).
蕨类植物曾在地球的历史上盛极一时,古生代后期,石炭纪和二叠纪为蕨类植物时代,当时那些大型的树蕨如鳞木,封印木,芦木等,今已绝迹,是构成化石植物和煤层的一个重要组成部分.
现存的蕨类植物约有12000种,广泛分布于世界各地,尤其是热带和亚热带最为丰富.我国有61科223属,约2600种,主要分布在华南及西南地区,仅云南一省就有1000多种,所以在我国有"蕨类王国"之称.已知可供药用的蕨类植物有39科300余种.
蕨类植物的用途
现存的蕨类植物,除热带树蕨外,大多数是生于山区的多年生草本,在经济上有多种用途,现简要的介绍如下:
1,药用:蕨类植物中,有许多种类自古以来就被广泛的用于医药上,为人民治疗各种疾病,如杉蔓石松能祛风湿,舒筋活血;节节草能治化脓性骨髓炎;乌蕨可治菌痢,急性肠炎,长柄石韦可治急,慢性肾炎,肾盂肾炎等;绵马鳞毛蕨和其许多近亲种可治牛羊的肝蛭病等.
2,食用:蕨类植物可供食用的种类也多,如在幼嫩时可做菜蔬的有蕨菜(Pteridium aquilinum),毛蕨(Pteridium revolutum),菜蕨(Callipteris esculenta),紫萁(Osmunda japonica),西南风尾蕨(Pteris wallichiana),水蕨(Ceratopteris thalictroides)等,不但鲜时做菜用,亦可加工成干菜,以供食用;许多蕨类植物的地下根状茎,含有大量淀粉,可酿酒或供食用,如食用观音座莲(Angiopteris esculenta),其地下茎之重,可达二,三十公斤,蕨莱(Pteridium aquilinum)的地下茎以及其他许多种类,都含有丰富的淀粉.另外,我国亚热带地区(云南,广东,广西,台湾)的山林中,产多种高大的树蕨,如桫椤树(Cyathea spp.),其圆柱状的树干内含有一种胶质物,可供食用,其树干磨光后呈现出美丽的花纹,可做装饰品,干部的厚壁组织细长而坚牢,如钢丝,能编织各形篮筐和斗笠.
3,绿肥和饲料用:水田或池塘中的满江红是一种水生蕨类植物,它通过与篮藻的共生作用,能从空气中吸取和积累大量的氮,成为一种良好的绿肥植物与家畜家禽的饲料植物.
4,指示植物:不同的植物种类要求不同的生长环境,有的适应幅度较大,有的较小,后者只有在满足了它对环境条件的要求下,才能够生存下去,这种植物相对地指示着当地的环境条件,叫做指示植物.蕨类植物,对外界自然条件的反应具有高度的敏感性,不同的属类或种类的生存,要求不同的生态环境条件,如石蕨,肿足蕨,粉背蕨,石韦,瓦韦等属(少数例外)生于石灰岩或钙性土壤上;鳞毛蕨,复叶耳蕨,线蕨等属生于酸性土壤上;有的种类适应于中性或微酸性土壤上.有的耐旱性强,适宜于较干旱的环境,如旱蕨,粉背蕨等;相反地;有的只能生于潮湿或沼泽地区,如沼泽蕨(Thelypteris palustris),绒紫萁(Osmunda claytoniana).因此,从生长的某种蕨类植物,可以标志所在地的地质,岩石和土壤的种类,理化性,肥沃性以及光度和空气中的湿度等,借此判断土壤与森林的不同发育阶段,有助于森林更新和抚育工作.
其次,蕨类植物的不同种类,可以反映出所在地的气候变化情况,借此我们可以划分不同的气候区,有利于发展农,林,牧,提高产量,如生长着桫椤树,地耳蕨,巢蕨的地区,标志着热带和亚热带气候,宜于栽培橡胶树,金鸡纳等植物,生长刺桫椤树(Cyathea spinulosa)的地区,标志着南温带气候,其绝对最低温度经常在冰点以上,生长绵马鳞毛蕨(Dry-opterlscrazsirhizoma),欧洲绵马鳞毛蕨(Dryopteris filix-mas)的地区,标志着北温带气候等.另外,生长石松的地方,一般与铝矿有密切关系.
5,绿化和观赏用:有不少种类的蕨类植物,由于具有独特,美观,整雅,别致等体形和无性繁殖力强,可作盆景,绿化庭园和住宅.有些藤本种类,还可制作各种编织品.我国是世界蕨类植物种类最多的一区,资源极为丰富,对它们的研究利用有待于进一步开展.
现有的蕨类植物约有12000种,我国约有2600种.
主要特征:
蕨类植物有根,茎,叶的分化.并有维管系统,既是高等的孢子植物,又是原始的维管植物.
蕨类植物与苔藓植物一样,都有颈卵器结构,由孢子囊产生孢子,在生活周期中,也有明显的世代交替现象.但苔藓植物的有性世代的配子体占优势,孢子体寄生在配子体上,而在蕨类植物中,是无性世代的孢子体占优势,孢子体远较配子体大而结构复杂,生活期长,仅在幼胚期寄生在配子体上.它又和种子植物一样,也有根,茎,叶器官和输导系统的分化,具备了适应于陆地生活需要的吸收,运输和制造食物等器官,并能形成胚,但不发育成种子,而以孢子进行繁殖.由此可见,蕨类植物在整个植物界中,是介于苔藓和种子植物之间的一群植物,它较苔藓植物为进化,较种子植物为原始.
蕨类植物的特征
1,植物体有根,茎,叶的分化和较原始的维管组织;
2,根多为有交较好吸收能力的不定根,原始的种类具假根;
3,茎为地下茎(根状茎)或地上茎(气生茎),维管系统构成中柱(原生中柱,管状中柱,网状中柱,多环中柱),具有保护作用的毛和鳞片;
4,叶:
小型叶:没有叶隙和叶柄,仅有一条不分枝的叶脉,是原始类型.
大型叶:均有叶隙和叶柄,叶脉多分枝,是进步类型.
孢子叶(能育叶):能产生孢子囊和孢子的叶.
营养叶(不育叶):仅能进行光合作用,能产生孢子囊和孢子的叶.
同型叶:营养叶与孢子叶不分,既能制造有机物又可产生孢子.
异型叶:同一植物体具2种不同形状和功能的叶.
演化顺序:同型叶---------》异型叶;小型叶--------》大型叶
5,孢子囊:
孢子叶穗(孢子叶球)
孢子囊堆
孢子囊果
孢子同型:
孢子异型:
6,配子体(原叶体):园柱状或叶状体
7,生活史:
(1),有两个独立生活的植物体,具异型世代交替;
(2),合子在颈卵器中发育,孢子体在世代交替中占优势.
对于蕨类植物的分类系统,由于植物学家意见不一致,过去常把蕨类植物作为一个门,其下5个纲,即松叶蕨纲,石松纲,水韭纲,木贼纲(楔叶纲),真蕨纲.前四纲都是小叶型蕨类植物,是一些较原始而古老的蕨类植物,现存在较少.真蕨纲是大型叶蕨类,是最进化的蕨类植物,也是现代极其繁茂的蕨类植物.我国的蕨类植物学家秦仁昌将蕨类植物分成5个亚门,即将上述5个纲均提升为亚门.
蕨类植物的分类
现代蕨类植物12000多种,我国2600多种.
1978年我国蕨类植物学家秦仁昌分为:
石松亚门,
水韭亚门,
松叶蕨亚门,
楔叶亚门,
真蕨亚门
蕨类植物的种类比较复杂,具有许多不同的性状,在蕨类植物分类鉴定中,常依据下列一些主要特征:
(1)茎,叶的外部形态及内部构造;
(2)孢子囊壁细胞层数及孢子形状;
(3)孢子囊的环带有无及其位置;
(4)孢子囊群的形状,生长部位及有无囊群盖;
(5)叶柄中维管束排列形式,叶柄基部有无关节;
(6)根状茎上有无毛,鳞片等附属器官及形状.
秦仁昌 (1898.2.16-1986.7.2)
植物分类学家.中科院院士.
江苏武进人.1925年毕业于金陵大学,获理学士学位.1929年起,先后到丹麦,英,法,德,美和捷克以及澳大利亚等国考察研究.1932年回国.历任中国科学院学部委员,植物所研究员兼所顾问,中国植物学会副理事长,国际植物分类学会分类和命名委员会名誉副主席,云南大学教授,一,二,三届全国人大代表.
早年曾对蕨类植物进行了系统的研究,创立了蕨类和水龙骨科自然分类新系统.著作有《中国植物志》,《海岛蕨类植物志》,《中国蕨类植物志》,《蕨类植物科属系统和历史来源》,
《中国蕨类植物图谱》等.
蕨类植物各亚门检索表
1.植物体无真根,仅具假根,孢子囊形成聚囊
……………………………… ……松叶蕨亚门(Psilophytina)
1.植物体均具真根,不形成聚囊,孢子囊单生,或聚集孢子囊群.
2.植物体具明显的节和节间,叶退化成鳞片状,不能进行光合作用,孢子具弹丝………………… ……楔叶亚门(Sphenophytina)
2.植物体非如上状,叶绿色,小型叶或大型叶,可进行光合作用,孢子均不具弹丝.
3.小型叶,幼叶无拳曲现象.
4.茎多为二叉分枝,叶小形,鳞片状,孢子叶在枝顶端聚集成孢子叶穗,孢子同型或异型,精子具2条鞭毛 … 石松亚门(Lycophytina)
4,茎粗壮似块茎,叶长条形似韭菜叶,不形成孢子叶穗,孢子异型,精子具多鞭毛…………… …水韭亚门(Isoephytina)
3.大型叶,幼叶有拳曲现象,孢子囊在孢子叶的背面或边缘聚集成孢子囊群.……………… …真蕨亚门(Filicophytina)
石松亚门
一,特征:
古老;孢子体有根,茎,叶的分化;不定根生于根托上;茎多数二叉分枝,原生中柱,木质部为外始式;小型叶;孢子囊单生;孢子叶聚集成孢子叶球;孢子同型或异型,配子体两性或单性.
二,分类:
现存的石松亚门植物仅有石松目和卷柏目
石松目
1,多年生草本;
2,不定根;
3,茎匍匐或直立,也有悬垂,原生中柱,木质部为外始式;
4,叶螺旋状排列,无叶舌;
5,孢子叶与营养叶同型或异型,孢子囊聚集或不聚集为孢子叶球;
6,配子体有或无叶绿体,孢子体独立生活,配子体死亡.
卷柏目
1,多年生草本,匍匐于地面,有背腹之分;
2,根托(属于茎)先端生不定根;
3,茎匍匐或直立,原生中柱,木质部为外始式;
4,叶呈四列着生于茎上,具叶舌;
5,孢子囊异型,孢子叶聚集为孢子叶球;
6,雄配子体的全部发育及雌配子体的发育前期均在孢子囊中,雄配子体极度简化(除精子器外,仅一个营养细胞).
水韭亚门
1,植物体为草本,有根,茎叶的分化;
2,具根托(属于茎),先端生不定根;
3,茎块茎状,原生中柱,有次生生长结构;
4,叶条形丛生,具叶舌;
5,孢子叶有大小之分,孢子异型;
6,配子体极度简化,有雌雄配子体之分.
分类:水韭目-----水韭科-----水韭属
松叶蕨亚门
1,植物体为草本,有茎,叶的分化;
2,无真根,具单细胞假根;
3,茎分为根状茎和二叉分枝的气生枝;
4,叶鳞片状,小型叶,无叶脉和气孔;
5,孢子三个聚生,生于叶腋,孢子同型;
6,配子体小,雌雄同株.
分类:
松叶蕨属(2种)
松叶蕨目
梅溪蕨属(1种)
楔叶亚门
1,植物体有根,茎叶的分化;
2,有不定根;
3,茎有节和节间之分,有时生块状茎,管状中柱到具节中柱,木质部内始式;
4,叶小型,不发达,轮生成鞘状;
5,孢子叶又称孢囊柄,孢子同型或异型;
6,配子体具背腹性.
分类:
木贼属
木贼科
问荆属
植物系统分类部分
种子植物门Spermatophyta
种子植物的定义:能够产生种子,并用种子来繁殖的植物.
第一节 种子植物的特征
种子植物的共同特征:
孢子体高度发达;
配子体退化,简化,寄生在孢子体上;
具有胚珠:
产生了花粉管,花粉管把精子直接输送到卵,受精过程最终摆脱了对水的依赖;
产生了种子.
胚珠,花粉管和种子的出现是植物进化过程中革命性的转折,是种子植物最为本质的构造.
种子植物和孢子植物在生殖器官上术语的比较:
花flower(球花strobilus flower)——孢子叶球sporophyll strobilus
雄球花male strobilus——雄花(male flower, staminate flower)或雄花序(male inflorescence)
雌球花female strobilus——雌花(pistillate flower)
雄蕊stamen——小孢子叶microsporophyll
花粉囊pollen sac——小孢子囊microsporangium
花粉母细胞pollen mother cell——小孢子母细胞microspore mother cell, microsporocyte
花粉粒(单核期)pollen——小孢子microspore
花粉管pollen tube和精核sperm nucleus等——雄配子体male gametophyte, androgametophyte
心皮carpel ——大孢子叶megasporophyll
珠心nucellus——大孢子囊megasporangium
胚囊母细胞embryo sac mother cell——大孢子母细胞megaspore mother cell, megasporocyte
胚囊(单核期)embryo sac——大孢子megaspore, macrospore(gynospore)
胚囊(成熟期)embryo sac ——雌配子体female gametophyte, gynogametophyte
胚乳endosperm——部分雌配子体(裸子植物)或受精产物(被子植物)
种子植物的分类
根据胚珠在大孢子叶上是否为大孢子叶所包裹,以及是否发展出子房,花柱和柱头,种子植物可以划分为两个亚门:
裸子植物亚门:胚珠和种子生长在开放的大孢子叶上,或大孢子叶柄的上端,或生于无叶的轴的顶端,花粉在胚珠中萌发,不形成雌蕊;
被子植物亚门:胚珠和种子为心皮所包裹,并由子房,花柱,柱头构成雌蕊,花粉在柱头上萌发,最后形成果实.
裸子植物亚门Gymonspermae(Gymnospermatophytina)
裸子植物能够产生种子,但仍然具有颈卵器,或无颈卵器,具有雌配子体胚乳.
裸子植物的主要特征
孢子体:木本,单轴分枝:乔木,灌木,藤本或块状体;发达的维管柱,叫做真中柱,木质部多为管胞,无木纤维,有射线但多无特化的薄壁组织,韧皮部多为筛胞,少数有筛管和伴胞;叶针形,条形,锥形,少数为阔叶状,羽状深裂叶,背面常有气孔带.
单性,同株或异株.大小孢子叶多聚合成球果状.大小孢子叶的形状不一.
配子体简化,不能独立生活,寄生在孢子体上.
雌配子体形成时经过多数游离核阶段,大多数种类产生颈卵器结构.
花粉粒具单沟,或少数为多沟,有的种类有气囊,花粉外壁蜂窝状,不分化;形成雄配子体时,多数生殖细胞要经不育细胞和精原细胞阶段才产生精子.
胚珠珠被仅一层.
传粉直接到达胚珠由传粉滴的作用进入贮粉室,花粉在贮粉室萌发.
胚胎发育多数具有游离核时期和多胚现象.
种子是两个孢子体世代和一个配子体世代结合的产物.胚乳为雌配子体型.
裸子植物的分类
根据大孢子叶的形态和配子体的发育特别是雌配子体的发育可以把裸子植物划分为5纲,12科,包括800余种.
苏铁纲Cycadopsida
主要特征
体态:常绿木本,具有棕榈型树冠;主根不发达,由不定根组成根系,根皮层内有鱼腥藻寄生;茎干柱状,有部分埋于地下,通常不分枝;
木材解剖:疏木型manoxylic木材结构,皮层和髓部发达,维管组织占的比例小,射线宽,形成层活动有限,只是周期性由皮层薄壁细胞恢复分生能力,产生形成层活动一个短时期,使茎长粗;
叶二型:鳞片叶卵形,顶端尖锐,紧密排列在茎干上,终生不脱落,羽状深裂的叶为营养叶,丛生茎顶,嫩叶裂片向叶轴拳卷,这些营养叶老死后,叶基还留存在茎干上,与鳞片叶在茎干上围成胄甲状的结构;
孢子叶球:单性异株.雄球花呈棒状球果,小孢子叶扁平盾状,小孢子囊3~5个形成聚囊生于小孢子叶的背面,孢子囊厚囊性壁由多层细胞组成;大孢子叶从羽状分裂的,多数胚珠着生于大孢子叶柄的上端两侧,丛生在茎顶,到成为盾状2个胚珠生于短的大孢子叶柄的上端,成为紧密结合的球果.胚珠内外层均有维管束通过.
雄配子体发育:成熟的小孢子有2层细胞壁,第一次分裂形成原叶细胞和精子器原始细胞,第三次分裂由精子器原始细胞形成管细胞和生殖细胞,——花粉粒由破裂的孢子囊散出,被风或昆虫带到胚珠珠孔,传粉滴干涸进入贮粉室.继续发育,首先花粉管伸长,并分枝,先是横向进入珠心,吸收营养供雄配子发育,兼作吸器的作用,生殖细胞此时分裂为不育细胞和精原细胞,精原细胞分裂产生2个大型的螺旋状有多数鞭毛的精子.——成熟的雄配子体含有1个原叶细胞,1个管细胞核,1个不育细胞,2个精子,原叶细胞和管细胞核最后消失.
雌配子体发育:大孢子母细胞在胚珠的珠心中央形成,经减数分裂形成4个大孢子,上面3个消失,下面1个大孢子经游离核分裂,然后形成细胞,在靠近珠孔的一端产生 数个颈卵器,颈卵器有4个颈细胞,无颈沟细胞,腹沟细胞核1个,并很快消失.胚珠的珠孔下方有贮粉室,贮粉室与颈卵器室之间珠心解体形成雌器室或称颈卵器室.
受精过程和胚胎的发育:精子发育成熟时花粉管先端破裂,2个精子进入颈卵器,蜕去鞭毛,其中只有1个精子与卵结合,形成合子,另1个精子则消失.合子在颈卵器形成后,反复进行游离核的分裂(60—1000),然后由下向上形成细胞,或上部始终保留游离核状态,这种尚未分化的胚称为原(前)胚,原胚下部进一步分化成为胚,上部分化成胚柄suspensor,胚柄不断伸长,最后成卷曲状,将胚不断推向合点方向,开始穿过颈卵器壁,进入雌配子体胚乳,在消蚀胚乳的过程中发育成成熟的胚,——胚根指向珠孔,芽端指向合点,子叶2枚;同时珠被发育成种皮,种皮3层,外层肉质化,厚,中层骨质,内层膜质,雌配子体胚乳.种子萌发时,子叶留在种子中吸收营养.
经济价值:观赏,茎干用于提取淀粉供食用.
系统学意义:
古老性和原始性:起源于2.6亿年前,仅存1科10属约100种.
茎干不分枝,无主根,蕨状叶,幼叶拳卷;
大孢子叶羽状分裂,保留了原始的叶状结构的特征;前胚期具有
多数游离核阶段;
花粉管兼具吸器和输送精子的作用,精子大形有多数鞭毛;
内外种皮皆有维管束通过.
大孢子叶的演化方向:
从全缘演变成羽状分裂,再至羽裂退化,最后形成盾状体;
胚珠多数由大孢子叶边缘着生过渡到大孢子叶下端,叶缘反卷包 着胚珠,再到大孢子叶下端退化,胚珠着生在大孢子叶柄上,最后仅为2枚胚珠,大孢子叶成为盾状体.
银杏纲Ginkgopsida
银杏是单型纲,仅银杏Ginkgo biloba L.1种.
主要特征:
体态:落叶大乔木,单轴分枝,有长短枝,长枝为营养枝,短枝为生殖枝,长短枝可以转化;
木材解剖:皮层和髓部占的比例小,木射线窄,形成层发达,木材为密木型pycnoxylic;
叶:扇形,长枝的叶先端2深裂,短枝上的叶先端不裂或浅裂,叶脉二叉状分枝;
孢子叶球:单性异株,大雄球花均生于短枝的顶端.雄球花呈柔荑花序状具一短柄,小孢子囊常2个生于柄端;大孢子叶具长柄,顶端有2个环形的珠领,珠领上通常各生1枚胚珠,最后常只有1个珠领上的胚珠发育成熟.珠被只有内层有维管束通过.
雄配子体发育:成熟的小孢子第一次分裂形成原叶细胞和分生组织(胚性)细胞,由分生组织原始细胞分裂产生第二原叶细胞和精子器原始细胞,精子器原始细胞分裂产生管细胞和生殖细胞,这时的雄配子体有4个细胞——花粉粒由破裂的孢子囊散出,被风带到胚珠珠孔,传粉滴干涸进入贮粉室.继续发育,花粉管伸长分枝,成为吸器.其余过程与苏铁一样,精子有多数鞭毛.
雌配子体发育:胚珠近珠孔端原有珠心喙,后融化,形成贮粉室,亦有颈卵器室,雌配子体的发育与苏铁相似,在近珠孔端产生2~5个颈卵器,其结构亦与苏铁相似.
受精,胚和种子的发育:受精过程和苏铁相似,合子形成后,也要经过数目不等的游离核阶段,然后才发育成成熟的胚,种子子叶2枚,外种皮肉质化,中种皮骨质,内种皮膜质.种子萌发时,子叶留在种子中吸收营养.
经济价值:观赏,种子药食兼用有敛肺祛痰止喘治遗尿等作用,叶可提取治疗心血病药,木材可用.
系统学意义:
孢子叶球不成为球序;
花粉管兼作吸器的作用;
精子有多数鞭毛;
雌配子体有多数游离核阶段;胚胎发育早期有多数游离核分裂阶段;
珠被内层有维管束通过;
珠领的起源有争论.
松柏纲Coniferopsida
松柏纲植物是裸子植物中种类最多,分布最广的类群,温带森林的80%的种类由裸子植物构成,南方的造林树种首选裸子植物的松杉.木材,纸浆大部分来自松柏类植物.
主要特征
体态:多为常绿乔木(落叶松,落羽松,金钱松,水松,水杉等5属落叶.有强大的主根,单轴分枝的茎干,有长短枝,根,茎,叶皆有树脂道;
叶:鳞片状,针状,锥状,条状,大多数有异形叶.柏科有些种类幼态叶为针状,后来生长的叶是紧贴和鳞片状的,园艺上可利用幼态叶枝条来扦插,培育具针状叶的品种.松柏植物的叶常为旱生型.
单性同株或或异株,多数种类孢子叶球结合成球果状——corn, strobilus.雌雄球花均从鳞叶的腋部长出.孢子叶球由重叠的鳞片组成,小孢子叶的形态从扁平叶状具顶尖的附属物到呈盾状,小孢子囊2~7生于孢子叶的背面,有的种类小孢子囊可以达到20.小孢子囊常为厚囊性,成熟的小孢子有或无气囊.大孢子叶称为珠鳞ovaliferous scale,珠鳞背面有不育的苞鳞bract,由珠鳞围绕着球果轴螺旋状或交互对生着生,胚珠2~9生于珠鳞的腹面,珠孔指向基部.小孢子叶背面无不育的苞鳞.胚珠受精后珠鳞发育成种鳞seminiferous scale,又称为果鳞,因此松柏纲的雌球花可以认为是花序,而雄球花则是单花. 小孢子叶的形态,小孢子囊的数目以及珠鳞与苞鳞发育情况和它们之间连合的状况用作分类的标准.
生活史
以松属Pinus为例来说明松柏纲的生活史:
雄配子体:
小孢子囊(冬天)——造孢组织——小孢子母细胞——R!(第二年春天)——小孢子——连续三次分裂——2营养细胞,1管核,1生殖细胞——传粉(4个细胞)——胚珠——休眠——
小孢子——第一营养细胞,胚性细胞(分生组织原始细胞)——第二营养细胞,精子器原始细胞——管细胞核,生殖细胞——不育细胞(柄细胞),精原细胞(体细胞)——2个精子(无鞭毛)
雌配子体
胚珠(春天)——1个大孢子母细胞产生(珠心深部)——R!——4个大孢子(直列(链状)四分体)——最下面1个大孢子发育——游离核分裂(约2000核,冬天到第二年春天)后产生细胞壁(第二年春天)——2-6颈卵器(近珠孔端,由来个颈细胞,1个腹沟细胞,1个卵)(第二年春末到夏初)——受粉(由传粉滴引导花粉至珠心顶端凹陷处)——
受精过程
花粉粒萌发(第三年春夏间)——花管伸长,生殖细胞——不育细胞(柄细胞),精原细胞(体细胞)——2个精子(无鞭毛)——花粉管进入颈卵器,先端破裂放出精子,管核,不育细胞等——精卵结合——受精——合子(第三年六月)
胚胎发生和种子的形成:合子形成后,合子核分裂为2,每个接着再分裂,形成4个游离核,并移向卵细胞质的下部,然后进行第三次分裂,并立即产生细胞壁,8个细胞排列成两层,每层4个,但上面一排细胞上端无细胞壁,两层细胞各再分裂一次,形成4层共16个细胞——原胚:从下而上第一层为胚细胞层,第二层是初生胚柄层,第三层是莲座层,第四层为开放层.开放层与卵细胞质交换物质,把营养物质输送到原胚下部,不久开放层细胞分解;莲座层细胞可以发育出多胚,也可以很快败育;初生胚柄层伸长,将胚细胞层进一步向下推进,穿过卵膜,伸入雌配子体,初生胚柄细胞不再分裂,之后由胚细胞层横向分裂数层细胞,称为次生胚柄(胚管),次生胚柄细胞伸长,将胚细胞层推入雌配子体的溶蚀腔,由于空腔有限,胚柄形成扭曲.在次生胚柄形成的同时,下面的胚细胞层纵向分开成4个胚胎细胞系列,每一个系列包含1个顶端细胞,2或多个次生胚柄细胞,1个初生胚柄细胞.每一系列均可以发育成1个胚胎.由莲座层和胚细胞层细胞产生的多胚称为裂生多胚.假定雌配子体中有6个颈卵器,理论上由裂生多胚可以产生48个胚.假定每一个颈卵器只产生1个胚,多个颈卵器产生多个胚,这种多胚现象就是原生多胚.
在由一个原胚分裂所衍生的4个胚胎中,明显有剧烈的竞争.4个胚胎中往往是最下面的1个能得到发育,而其余的胚胎都败育了.成熟的胚胎有多数的子叶(平均为8.1).种子由种皮,胚和胚乳,可能还有残余的珠心组成,外种皮退化,中种皮为石细胞层,内种皮膜质,由老孢子体世代发育而来;胚是精卵结合的新孢子体世代;胚乳是雌配子体残余,如果还有珠心它也是老孢子体世代的留存下来的.
分类及其代表植物:现存的松柏纲含4科44属500余种,我国有3科23属214种.除南洋杉科Araucariaceae从国外引种外,松科Pinaceae ,杉科Taxodiaceae,柏科 Cupressaceae在我国均有大量的种类,很多是特有属种.下面用一简表来说明四个科之间的区别:
松科
杉科
柏科
南洋杉科
珠鳞
发达,螺旋状着生
相对发达,螺旋状着生
发达,交互对生
退化
苞鳞
退化
相对不发达
退化
发达,螺旋状着生
珠鳞与苞鳞
仅基部合生
大部分合生
全部合生
合生
营养叶
针形,或条形,螺旋状着生
条形,二列状
鳞片状,刺状,交互对生或轮生
锥形,卵形,螺旋状着生
小孢子囊
2
3~4
3~6
5~20
花粉粒气囊
2
无,但有乳突
无
无
胚珠
2
2~9
1~多枚
1
种子的翅
顶翅
两侧或下端有翅
两侧相等或不等的翅
两侧不等的翅
代表植物:
松科:我国10属超过100种,连引种的有120余种.松属具有最多的种类,许多是人工造林树种.南方常见的有马尾松Pinus massoniana,引进的有湿地松.
银杉属Cathaya与金钱松属为我国特有属.
杉科:是一衰退的科,总共9属14种,我国5属10种.杉属的杉Cunninghamia lanceolata是著名的材用和造林树种.
水松属Glyptostrobus和水杉属Metasequoia是我国特有的孑遗植物和活化石.
柏科:总20属约150种,我国8属40种.常见的有柏木属Cupressus,种鳞盾状,侧柏属1种,种鳞背面有反曲的尖头,圆柏属
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