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被子植物门

被子植物在植物分类学上,被命名为被子植物亚门。 是植物界中 高等的类群---种子植物门中的一个最高等的类群(学名:Angiospermae)也是植物界最大 的一个类群 。也是分布最广的一个类群 。是种子外有果皮包被的植物。由少数(典型的是8个)细胞构成的胚囊双受精现象被视为被子植物在进化上的一致性和与其他植物类群区别的证据。被子植物在形态上具有不同于裸子植物所具有的孢子叶球的花;胚珠被包藏于闭合的子房内,由子房发育成果实;子叶1~2枚(很少3~4枚);维管束主要由导管构成;在生殖上配子体大大简化,以最少的分裂次数而发育,雌配子体中的颈卵器已不发育;生态上适应于广泛的各式各样的生存条件;在生理功能上具有比裸子植物和蕨类植物大得多的对光能利用的适应性。

被子植物在植物分类学上,被命名为被子植物亚门。 是植物界中 高等的类群---种子植物门中的一个最高等的类群(学名:Angiospermae)也是植物界最大 的一个类群 。 由少数(典型的是8个)细胞构成的胚囊和双受精现象被视为被子植物在进化上的一致性和与其他植物类群区别证据。被子植物在形态上具有不同于裸子植物所具有的孢子叶球的花;胚珠被包藏于闭合的子房内,由子房发育成果实;子叶1~2枚(很少3~4枚);维管束主要由导管构成;在生殖上配子体大大简化,以最少的分裂次数而发育,雌配子体中的颈卵器已不发育;在生态上适应于广泛的各式各样的生存条件;在生理功能上具有比裸子植物和蕨类植物大得多的对光能利用的适应性。全世界约有300~450个科(各个分类系统科概念不同)、25万种,大多数科分布在热带,2/3的种限于热带或其邻近地区。中国约2.5万种,分别隶属于291科和3050属。

传统上,开花植物被分成两个类别,一般称之为“双子叶植物”和“单子叶植物”,这些名称主要是来自观察双子叶植物大多有两个子叶,而单子叶植物大多只有一个而来的,并非绝对。就特征而言,子叶的数目并不是一个特别便利且可靠的特征。

根据植物遗传基因学研究:单子叶植物实际是由古代的双子叶植物 演化而来,在睡莲目与当今双子叶植物分道扬镳时,单子叶植物和现代双子叶植物还是同一个祖先。单子叶植物会形成一单系群,称之为单子叶植物分支,是双子叶植物的一个特化分支,这使传统的双子叶植物分类成为一个并系群而不再被视为有效分类。但是,双子叶植物则不是,而是只有大部份双子叶植物可组成单系群,称之为真双子叶植物分支。而除去真双子叶植物分支外的其他剩余双子叶植物则被称为古双子叶植物分支,但此一名称只是方便而已,因为它并不是一个单系群。

现有最好花粉粒化石和叶化石证据表明被子植物是在大约1.3亿~1.35亿年前的早白垩世起源的。在较古老的白垩纪沉积中,被子植物化石记录的数量与蕨类裸子植物的化石相形见绌。直到离今8000~9000万年的白垩纪末期,被子植物才在地球上的大部分地区占了统治的地位。只有在早白垩世的上半期[阿尔必期(Albian)和阿普第期(Aptian)],在北半球(北美、葡萄牙、远东)才出现了无可置疑的双子叶植物 叶印痕的化石。最早的,显示原始的双子叶和单子叶特征的被子植物的单沟花粉粒是在早白垩世的巴列姆期(Barremian)出现的。可是,原始被子植物的花粉与裸子植物的花粉几乎不能分辨,从而给古老花粉化石的鉴定造成很大的困难,较进化的双子叶植物的三沟花粉是在稍年轻的阿普第期的岩层中首次报道的。

古植物学家从较古老地层中原始类型的花粉发展到年轻沉积中较为派生类型的花粉这一事实获悉,被子植物在白垩纪曾经历了一个很大的多样化过程。到了白垩纪末的麦斯特列赫期(Maestrichtian)出现了若干现代科、属的化石花粉和叶,这包括木兰目金缕梅目毛茛目山茶目以及若干单子叶植物的成员。化石花是在新生代第三纪始新世地层中找到的。白垩纪假定为双子叶植物的木材只有少数记录,它们代表着木质部的原始类型而缺乏进化的被子植物的特征,对白垩纪时期叶化石的研究结果表明存在着一个逐渐多样化的式样,即从为现代的某些木兰目所共有的叶型过渡到与现存的蔷薇亚纲形态上相似的叶型的过程。

但FLS麦尔维尔认为:20世纪70年代发现的具有和被子植物一样的封闭式胚珠的晚二叠纪化石被鉴定为舌蕨亚纲(Glossopteridae)的Glossopteris linearis和Breytenia Plumsteadiae这一事实表明,被子植物起源于二叠纪,并创立了与被子植物花的起源有关的生殖叶学说。他假定舌蕨亚纲在三叠纪早期遭到了一场毁灭性的打击后几乎全为后来占优势的Dichroidium区系所取代。从舌蕨亚纲的残余进化而来的被子植物在三叠纪的剩余部分和侏罗纪的前半期扩展缓慢,到了白垩纪才加快了速度。

(proangiosperms) 根据化石记录,被子植物与任何其他类群没有直接的联系。但学者普遍认为,必须到裸子植物的种子蕨类群中去寻找被子植物的祖先。EAN阿伯和J帕金根据从北美洲侏罗纪地层中找到的若干本内苏铁目(Bennettitales)的子实体而提出了“花球果”假说,认为被子植物的花是一个由裸子植物的孢子叶球演变来的、被他们称为“花球果”的短缩和高度变态的、生有孢子的枝条。具含有胚珠的半封闭式短角状构造的开通目(Caytoniales)有可能代表着现代被子植物的胚珠(而不是心皮)在进化上的先驱,但这些种子蕨不大可能是被子植物直接的祖先。根据化石记录,被子植物类群之间的许多相似性和缺少任何明显的内部间隙,以及它们与所有已知的化石和现存裸子植物有着截然的分隔,大多数学者几乎一致确信被子植物是单元发生的。孢粉超微结构方面的研究给这一信念以重要的支持。产生花粉油层是所有被子植物的一个普遍的现象,但在裸子植物中,如买麻藤属, 却没有这种现象。这一发现证实了以下设想:即花粉油层的产生是最初的被子植物基本性状的综合特征的一部分:粘性的花粉连同具心皮的胚珠、柱头的形成,引诱和供动物食用的各种不同的方法,两性的花等等,在功能上都与动物传粉相联系。显然,还没有一个比这更符合事实和提供被子植物起源和进一步分化的、生态学上更一致的解释。

真正的花为被子植物独具的主要特征,所以被子植物又叫有花植物。花基本上由4个系列的成分组成:

①外层系列为由萼片组成的花萼,通常呈绿色,有保护花的作用;

②内层系列为由花瓣组成的花冠,通常质地柔软多汁,色泽鲜艳,具有引诱传粉者的作用;

③一至多个系列的生有花粉的雄蕊,合称雄蕊群

④一个(至多个)系列的内含胚珠的心皮,构成子房或雌蕊群

被子植物群,通过子房上的花柱和柱头接受花粉粒(雄配子体)。花粉萌发后,雄配子体有1个粉管细胞和2个精子(雄核);在胚珠中,雌配子体(胚囊)通常有8个细胞(1个卵细胞、2个助细胞、3个反足细胞、2个极核细胞)。双受精后,由一个花粉粒产生的雄核(配子)与卵受精发育成胚,另一个雄核与二个雌核结合发育成胚乳。花的样式和不同纲的传粉者的感觉或知觉作用紧密相连,而且在昆虫与花的相互关系上存在着平行的协同进化。原始的叶状心皮通过折叠和边缘或缝线的愈合而封闭很可能与虫媒授粉有关,这不仅可以保护胚珠免受攫食昆虫的侵食,而且可以利用来访昆虫作为传递花粉的媒介。

被子植物细胞的结构和分化水平也是最进化的,除了若干原始的成员外,在水分输导组织(木质部)中都有称为导管的管状细胞。在体型上,被子植物大小的变化从高达150米的澳大利亚的桉树到长不足1毫米的、结构简单的微粒状漂浮水生植物无根萍。在热带雨林中,巨大的藤本植物(如藤子)攀援而上高耸云霄;也有附生在大树上的兰科天南星科凤梨科植物,它们仅依靠树槎上的薄薄积土而生长;茅膏菜、捕蝇草狸藻猪笼草食虫植物则在捕虫设计上结构巧妙和复杂。被子植物中还有各种寄生植物槲寄生菟丝子,靠从别的植物中吸取营养物质来生活。特别是分布在加里曼丹和苏门答腊的奇异的大花草营养器官退化到只剩下几根生长在其寄主植物的根或茎上的丝状物,但它那巨大的花,直径却达45厘米,重7千克,而且充满着为蝇类所喜爱的尸臭味。还有原产于中美洲和南美洲荒漠的多浆汁的仙人掌科植物,约有2000种,形态别致,有高达20米的巨大的仙人柱,有直径达1米的笨重的仙人球,也有延地而生,形似游蛇仙人鞭。干燥的环境使得这些植物特别耐旱:植物体95-以上都是水,茎的外皮坚硬而不通气,叶变成了刺,而且有些种遍体密布毛茸这一切都是为了防止水分蒸发。

高水平的生理效率和范围广泛的营养体可塑性以及花的多样性使被子植物得以占领几乎所有极端的生境,并使这些生境特征化森林、草原、沙漠和许多水生生境。被子植物在主要的植物地理区域内形成了一个常由占优势的科、属和种为特征的一系列广泛的生态群落

开花植物的花朵是其和其他种子植物间最显著的不同。花朵让开花植物能够有更广阔的演化关系,且延展了其生态上的利基,以致能使开花植物在陆地上的生态系中称霸。含有两对花粉囊的雄蕊。

开花植物的雄蕊比起和其相对应的裸子植物的器官要轻小的多,且随着时间使花朵更具多样性,因其对不同特定的授粉方式的适应能力,如某些特殊的授粉媒介。雄蕊亦随着时间演化出了防止自体授粉的机制,更增加了其多样性,让开花植物有着更多的优势。

开花植物雄体的缩小可能是演化来减少其由授粉(即花粉到达母株)至进入子房受精的时间缩短。在裸子植物中,受精的时间可能长达一年之久,而开花植物则可以在授粉后的很短时间内开始其受精的程序。这使得开花植物能够比裸子植物以极快的速度来产生种子。

紧密地包围着胚珠的心皮(心皮和其他补助部份可能会变为果实)

被子植物紧密的心皮允许其去适应不同的授粉方式,且避免其自体授精的发生,因此维持其多样性的续增。当胚珠受精了之后,心皮和其他周围的组织便会发展成一颗果实,另一个使被子植物可以增加其在陆地生态系优势的机会,以其演化出多样机制的适应能力。

缩小的雌体如同缩小的雄体一般,演化成有较快结实的能力,终致开花植物有一年生草本的生命周期,而使其占有更多的利基。

胚乳约在受精后至受精卵第一期前开始成形,有很高的养分可提供胚胎发育之用,且有时亦可提供给幼苗。

这些不同的特征一齐使得被子植物为最多样性且大量的陆生植物,并且也对人类最有经济重要性。开花植物在陆地生态系中的优势,有个重大的例外,即在针叶林里。

被子植物在阶层系统中的地位和名称至今意见不一,有的作为门,有的作为亚门或纲。除了少数分类系统外,被子植物通常被分成双子叶植物和单子叶植物两大部分,但不同的分类系统给予这两大类群以不同的等级和名称有的作为纲,即双子叶植物纲单子叶植物纲,有的则作为亚纲,即双子叶植物亚纲(Dicoty-ledonidae)和单子叶植物亚纲(Monocotyledonidae)。这两大类群彼此以若干性状相区别,但孢粉学资料并未提供它们之间存在着明显界线的证据。分支系统学家则认为单子叶植物和双子叶植物是非单元发生的并系类群,在自然分类系统中应予排除。

亚纲又进一步被分为超目和目。超目这个介于亚纲和目之间的分类阶元已被现代的被子植物分类系统普遍采用。

科是植物学家和非行家最常用的高级分类阶元。但被子植物科的数目依不同的分类系统及各学者对科的范围看法不同而有较大的变化,一般在300~450之间,1987年Aл塔赫塔江画分为533个科。被子植物科的内容变化也很大,从只含一个属和一个种的单型科如昆栏树科(Trochodendraceae)和杜仲科(Eucommiaceae)到属以百计和种以千计的庞大的多型科如菊科(Asteraceae)、大戟科(Euphorbiaceae)和茜草科(Rubiaceae)。尽管科的数目和内容有较大的变化,但学者基本一致的看法是大约有200左右的科是“核心的科”。

PH戴维斯和J克伦的《有花植物科的鉴定》第二版(1979年)、R基辛格等修订的《桑纳有花植物科解析检索表》(1981年)以及A克朗奎斯特的《有花植物的综合分类系统》(1981年)载有迄今最完备的世界有花植物的分科检索表。然而,目(甚至超目)在不同的分类系统不仅数目相差悬殊,而且名称和内容大相径庭。目除了用在分类系统的正规描述中外,并非广泛使用。许多分类学家喜欢非正式地应用科以上水平的分类学单位。

现代的被子植物分类系统并不十分关心什么类群应予承认和应放在什么等级上,所关心的是不同科之间的亲缘关系以及如何在一个系统方案或排列中,反映出科的系统发育或进化的状况和起源。但20世纪60年代以来,学者在以下两个问题上存在着很大的分歧:①系统发育能否作为被子植物分类的目标和建立分类系统的原理;②评价分类群之间的亲缘关系是根据性状的相似性程度还是通过综合分析性状的进化趋势分支系统学进化分类学的学者主张系统发育是生物分类学研究的目标和建立分类系统的依据,和用系统树来表示系统发育的关系。所谓系统发育的分类系统是指分类群按阶层系统体系的排列,既为了表示多层次分枝的顺序即进化枝,又为了表示分枝的进化性变化的程度和性质以及它们的级度即进化级。鉴于现有被子植物的化石很不充分,因此,反映被子植物系统发育关系的系统图,只能来自对现存类型比较研究的演绎。但以JSL吉尔默与VH海吾德为代表的表征分类学学者强调,鉴于企图通过完整的化石证据来重建被子植物系统发育历史的愿望不可能有任何把握实现,因此“被子植物的分类应该表达植物之间的关系,象它们今天存在的那样,而且应该以全面的相似性来评价”,而“推测性的系统发育不应该作为分类的基础”。具体地说,他们主张用最大数量的属性,以全面的相似性和区别性为依据进行通用的分类,以便有可能为更多的目的服务(边缘学科,使用数学方法和电子计算机研究解决生物学中的分类问题。也称数值分类学)。

达尔文始,已有30多位学者提出了被子植物的(有的是种子植物或维管植物的)分类系统。但由于被子植物的系统发育中普遍存在的:①镶嵌进化或异级度性;②趋同进化;③生殖阻障的起源和表征的分化之间存在着某种独立性;④由杂交、异源多倍化、遗传物质的非谱系传递(如通过病毒)、以及很不相同的分类群的共生性“融合”所造成的非趋异性网状进化,使这项工作的复杂性大大地增加了。但一般对被子植物的单元发生、单子叶和双子叶植物间的亲缘关系、木兰目和与其近缘目的原始性、具退化单性花风媒传粉科的次生性质等许多问题,现已基本上取得了一致的认识。

几个现代著名的被子植物分类系统有许多不一致的地方,这不仅有形式方面的问题,也有基本原理方面的问题。例如,在有关分类群的范围方面,有的使用范围较大的高级分类群来更好地表示亲缘关系(如RF索恩系统,1983年;A克朗奎斯特系统,1981年),有的则使用范围较小、特征较明显的、无疑具有共同祖先的高级分类群(如R达尔格伦系统,1983年;Aл塔赫塔江系统,1980年、1988年)。克朗奎斯特系统着重于形态性状和实际应用方面,检索表一直到科。对比之下,达尔格伦系统更重视化学、超微结构和胚胎学性状,显然不那么容易被野外和标本室分类学家所理解。

A克朗奎斯特(1981年)分类系统的系统大纲是:将被子植物门(Angiospermae,又称木兰门,Magnoliophyta)分为双子叶植物纲(Dicotyledoneae,又称木兰纲,Magnoliopsida)和单子叶植物纲(Monocotyledoneae,又称百合纲Liliopsida)。双子叶植物纲分为6个亚纲:木兰亚纲(Magnoliidae)、金缕梅亚纲(Hamamelidae)、石竹亚纲(Caryophyllidae)、五桠果亚纲(Dilleniidae)、蔷薇亚纲(Rosidae)和菊亚纲(Asteridae);将单子叶植物纲分为5个亚纲:泽泻亚纲(Arismatidae)、鸭跖草亚纲(Commelinidae)、槟榔亚纲(Arecidae)、姜亚纲(Zingiberidae)和百合亚纲(Liliidae)。

A克朗奎斯特的基本观点是:①被子植物起源于一类已经绝灭的种子蕨;②现代所有生活的被子植物各亚纲都不可能是从现存的其他亚纲的植物进化来的;③木兰亚纲是被子植物基础的复合群,也就是通常所称的毛茛复合群,花被十分发育,雄蕊多数、向心发育,具2核花粉和单淘花粉,雌蕊由单心皮组成,2层珠被,厚珠心胚珠,除樟科外都具内胚乳,它是被子植物中原始的一个亚纲,木兰目(Magnoliales)是现存的最原始的被子植物;④金缕梅亚纲是一群花减化(无瓣、生在柔荑花序上)的风媒传粉群,在将一些无关的科如杨柳科(Salicaceae)移出之后,这个亚纲主要还是传统的“柔荑花序类”植物;⑤石竹亚纲是由石竹目和与该目有直接亲缘关系的类群组成,这个群趋向于具有特立中央胎座或基底胎座,许多成员都含有甜菜碱,这在其他亚纲中是不存在的,该亚纲仅有几个科是合瓣的;⑥蔷薇亚纲的成员具有多数雄蕊,雄蕊向心发育,比较进步的成员强烈地趋向于具单胚珠的室和由于一轮雄蕊退化而形成蜜腺盘,绝大多数是离瓣的,只有少数成员是合瓣的或无瓣的;⑦五桠果亚纲具有多数雄蕊,雄蕊离心发育,通常每室的胚珠多于一枚,偶尔有由雄蕊起源的蜜腺盘,该亚纲较进化的科中有合瓣的成员;⑧菊亚纲包括了进化较高级的合瓣科,雄蕊数很少多于花冠的裂片数,具薄珠心胚珠和一层珠被;⑨单子叶植物起源于类似现代睡莲目(Nymphaeales)的双子叶植物,这群植物为水生、花具有离生心皮、具有普通的花被、单孔花粉、片状胎座、失去或一开始就不具形成层和导管系统等,因此认为泽泻亚纲是单子叶植物基础的一个类群;⑩单子叶植物的5个亚纲开拓了不同的生态龛或一组生态龛:泽泻亚纲主要是水生的,其他亚纲则主要是陆生的;典型的槟榔亚纲植物有大而通常具柄的叶,常为乔木状、花聚生成肉穗花序,除天南星目外,有很发达的导管系统,棕榈类是该亚纲的顶峰;鸭跖草亚纲开拓了花的退化和风媒传粉的途径,一直发展到禾本科和莎草科姜亚纲的绝大多数成员分布于热带,既有陆生也有附生,以花具蜜腺和上位花子房下位)、花整齐或不整齐而不同于其他单子叶植物;百合亚纲开拓了高度发展的虫媒传粉途径,具花瓣状的萼片和花瓣、合生心皮,大多数成员是陆生或附生草本,常有鳞茎、块茎或球茎,而兰科是发展的顶峰。

克朗奎斯特系统(1981修订版)完整目录如下

但后来的植物基因遗传学分类研究(被子植物APG 分类法)逐渐让植物学家认知,单子叶植物实际是由古代的双子叶植物演化而来,单子叶植物是双子叶植物的其中一个特化分支,这使传统的双子叶植物分类成为一个并系群而不再被视为有效分类。

被子植物的繁殖可分为有性繁殖无性繁殖两大类。

又分为异体受精自体受精两部分。

⑴异体受精植物

异体受精植物往往具有许多防止自体受精的机制,即不亲和性系统。根据有无形态效应可把不亲和性系统分为:同形不亲和性系统和异形不亲和性系统。异形不亲和性系统大约涉及24个被子植物的科,花柱异长,特别是两型花柱,是一种主要的异形不亲和性系统,其中种的群体是由具长花柱和一组短雄蕊的花和具短花柱和一组长雄蕊的花的植物所组成,具体例子有报春花属耳草属睡菜属连翘属等。受精作用仅仅发生在两种类型植物之间的传粉以后,而不是在同一植株上。三型花柱(Tristyly)是花柱异长的另一种型式,包括3种不同类型的花:①长花柱型,柱头下方有2组花药;②中等花柱型,柱头的上、下方各有1组花药;③短花柱型,两组花药都在柱头上方。三型花柱的种仅在酢浆草科雨久花科千屈菜科内发现。种内传粉后受精的程度以花粉与柱头在同一水平者为最高。因此,如中等花柱型的花只有在由长花柱型或短花柱型花中的中等高度的花药传粉以后才能产生种子。几乎任何一个两型花柱或三型花柱的属内都有一些植物,它们的花药和柱头位于同一水平上,即使不是真正自花传粉的话也是自交可亲和的。这种花柱同长的植物的分布往往比其花柱异长的植物宽广,如果以自花受精为主,则它们的花可能远较小。

另一类促进异花受精的机制是雌雄异株、雌雄同株,以及它们的各种取代。雌雄异株的分类群可能是从有花植物不同类群的雌雄同株情况下独立发展的不是直接来自雌雄同株,就是间接通过雌性两性异株,雄性两性异株或雌雄同株等中间阶段而来。通常认为雌雄异株或可以导致雌雄异株的各种中间阶段的进化是有利于异型杂交的选择压力引起的,但还可能包括许多其他的因素。过去曾错误地认为绝大多数雌雄异株的被子植物是风媒传粉的,现 在知道它们大多数是以动物为传粉媒介的。在分类学上,要把雌雄异株种的雄株和雌株配在一起有时很困难。相反,在酸模属玉叶金花属羊蹄甲属等植物中,性的这种分离只有为分类提供用来区分近缘种的有用的鉴别依据。

⑵自体受精植物

自体受精植物又叫近亲繁殖植物。由于这类植物的种内或分类群内个体的基因型都多少不相同,而每一个个体又能保持其遗传性多代不变,结果往往形成许多纯系或同形小种。闭花受精是一种有利于自体受精的现象,植物的形小而不引人注目的花在花期保持不开放并进行自花传粉和受精。在通常情况下,闭花受精花与开花受精的花生在同一植株上,例如堇菜属酢浆草属胡枝子属活血丹属野芝麻属四棱草属莸属。闭花受精有时与生态条件紧密相关,长时期的多雨天气如同极度荫蔽一样,似有利于产生闭花受精的花(如宝盖草)。这可能是因为在遮蔽状况下传粉昆虫常变得稀少的缘故。堇菜属的闭花受精在高海拔地区较频繁的事实显然应归于光周期反应福斯卡尔鸭跖草生长在地下的闭花受精的花在曝光条件下可变成开花受精。JS赫克斯利认为闭花受精的形成是由生态压力引起的花不能开放(假闭花受精)结果导致自花传粉,继之以花瓣和雄蕊体积的缩小和最后花粉在原来位置上萌发而不从花药上释放等的进一步适应。

二型花严格说来是指闭花受精的花与开花受精的花分别生长在不同的植株上。但闭花受精和二型花现象有时不易分开。例如,在水金凤中,除了完全着生小形的闭花受精花的植株和完全着生形大美丽的开花受精花的植株外,有些植株两者兼备。有时二型花植株在群体内呈多态现象,如卡罗来纳紫草。

无融合生殖植物包括任何类型的无性繁殖。可分为两大类:营养繁殖和无融合结籽。

⑴营养繁殖

营养繁殖又叫营养体无融合生殖,是指完全靠匍匐茎根状茎块茎珠芽冬芽等营养体传代的生殖方式,是由植物体的根、茎、叶等营养器官或某种特殊组织产生新植株的生殖方式。这种生殖方式不涉及性细胞的融合,所以是无融合生殖的一种方式,属于广义的无性生殖范畴。如果人为地取下植物体的部分营养器官或组织,在离体条件下培养成新植株,则称人工营养繁殖。

植物有性繁殖的后代具备双亲的遗传特性容易发生变异,而营养繁殖则不然,如高度杂合的木本多年生植物(如果树),通过人工营养繁殖可保持母本的优良遗传性状。营养繁殖实质上是通过母体细胞有丝分裂产生子代新个体,后代一般不发生遗传重组,在遗传组成上和亲本是一致的。

不同植物类群,有不同的繁殖方式。低等植物通过孢子(无性孢子)或植物体碎片和裂片形成新个体。有些苔藓植物表面可以产生一种特殊器官胞芽杯,由它长出绿色胞芽。胞芽成熟后从植物体上脱落,遇到适当条件便可长成新的配子体。

种子植物的茎段,是多数植物繁殖的有效器官。例如,草莓属的匍匐茎,即一种细长而沿着地表生成的茎,是从莲座状叶腋中长出,它的每个节都可以长出新的植株。用这种方式繁殖的还有蛇莓狗芽根、白三叶草、筋骨草和虎耳草等。许多草本多年生植物可通过变态的茎繁殖,如鳞茎球茎块茎和根状茎,这些变态茎具有贮藏食物的功能,也是营养繁殖的器官。鳞茎实际上是短而膨大的竖立苗端,肉质叶鳞包围其生长点和花原基。由叶鳞腋间产生小鳞茎,最终脱离母鳞茎形成新植株。这种繁殖方式见于洋葱、水仙郁金香风信子百合、大蒜和贝母等。有的百合叶腋可以长出零余子,即小鳞茎,又叫珠芽,它脱离母体后可以长成一个新植株。唐菖蒲、藏红花和小苍兰贝的茎是球茎。唐菖蒲球茎上有4个芽原基,这些芽原基在适当条件下可以发育形成新球茎,以后老球茎开花后死亡。在每个新球茎周围,又可长出一些大小不同的小球茎,当他们生长1~2年以后也可达到开花阶段。块茎为肉质地下茎缩短膨大的产物,把具芽眼的马铃薯块茎切成小块栽培时,从芽眼可长出苗,再由苗端下部长出不定根。根状茎是地下水平生长的主茎,具节和节间,叶、花轴和不定根等可从节上发生。如鸢尾美人蕉、竹子和有毒杂草、阿拉伯高粱等都有根状茎。许多重要经济植物如香蕉、姜、蕨类和某些禾本科植物也是靠根状茎繁殖的。

根是营养繁殖的另一种重要器官。例如:玫瑰、杨树、覆盆子和悬钩子等植物的水平根系上可产生不定芽(根出条),并可以陆续发育出新植株。每个带新根的苗都可移植成株。块根为膨大肉质的变态地下根,如果把白薯可食部分的块根放在苗床上,可长出不定芽,由不定芽茎部长出不定根,种植后由不定根又可膨大形成新的块根。

叶和芽也能繁殖。如落地生根的肉质叶缘每一缺刻都能产生“胚”,这种胚发育到一定程度,小苗就可落地生根,并发育为独立的新植株。过山蕨鞭叶铁线蕨的叶轴顶端尖细,并延伸成鞭状,着地后即可生根,长出新的植株。浮萍和凤眼蓝等水生植物还可由叶子茎部的侧芽产生新植株。龙舌兰在开花死后,新植株可由老叶的腋芽产生。

著名的例子有伊乐藻(只存在一个性别的雌雄异株的种)、水剑叶(Stratiotes aloides)、黑藻等以及浮萍科的某些种,它们在北欧完全是营养繁殖,在别处却是正常的有性繁殖。假胎生现象是一种繁殖体发生在花内部而且代替了花的营养繁殖方式,在虎耳草属龙舌兰属葱属蓼属以及禾本科早熟禾属羊茅属等属内很有名。但其中有些种在同一花序上兼有有性的和假胎生的花(如拳参和薤白)。

⑵无融合结籽

无融合结籽包括用无性方法产生胚胎和种子的任何类型,其特点是绕过减数分裂和受精,因此最后形成的胚胎的染色体数目和基因型与母株完全一样。大致有以下几种方式:①不定胚生殖。胚胎直接由作为二倍性孢子体母体组织的珠心珠被产生,完全避开配子体阶段。以柑橘属为最著称;还发生在冬青叶山麻杆、甜味大戟、齿叶金莲木蒲桃桃叶野扇花、橙黄仙人掌,以及玉簪属、葱属和绶草属等植物内;②无孢子生殖和双倍孢子生殖。前者是由珠心或内珠被营养细胞经过多次体细胞分裂而直接产生胚囊;后者是胚囊虽由大孢子母细胞产生,但产生过程中或则根本没有减数分裂,或则减数分裂大为变样,以致染色体不进行配对或减数。从形态学观点看,这两种无融合生殖方式仍有孢子体与配子体的世代交替,但因绕过减数分裂而使配子也是二倍性的;③假受精。通过授粉作用与花粉管发生使卵受雄配子的刺激后形成种子,但雄核绝不与卵融合,所以种子后代的基因型与母株相同。

无融合生殖按其在个体发生上的不同程度又可分为专性无融合和兼性无融合两大类。前者是指整个植株完全是无融合生殖的(如大蒜);后者是指同一植株上既有无融合生殖又有有性生殖(如薤白和拳参)。由于兼性无融合的有性过程能产生一系列新的无性系,从而在新、老无性系之间形成一种异常复杂的关系:虽有稳定的性状区别,但这种区别非常微小,以致很难作为分种的依据。再有,因无融合生殖常与种间杂交和多倍化现象密切相关,使变异式样更为复杂,形成被称为“无融合复合种”的,分类学上十分困难的类群,如还阳参属、早熟禾属、委陵菜属悬钩子属银胶菊属蒲公英属山柳菊属等。

人类的大部分食物和营养来源于被子植物,不是直接地通过农作物或园艺作物如谷类、豆类、薯类、瓜果和蔬菜等,就是间接地为牧场提供牲畜所需的饲料。被子植物还提供建筑、造纸、纺织和塑料制品、油料、纤维、食糖、香料、虫蜡、医药、树脂、鞣酸、麻醉剂、饮料等多得不可计数的原材料。此外,世界上大约有25亿人口从木材和煤炭来获得能源。

被子植物由于它们在种和个体数量上的优势而在覆盖陆地的植物组成中起着主要的作用,形成了作为自然环境景观的大部分植被,并且提供了为大多数陆生动物的生存所需的生境。在生态学上,被子植物对人类的重要意义在于营造防风林和栽种覆盖植物以防止水土流失和海水侵蚀陆地。但人类不仅仅利用自然所赋予的植物,而且还通过植物栽培来改善他们的生活环境,而被子植物在这方面提供了建筑庭园、公园、运动场地、街道绿化、住宅装饰等娱乐和消遣所需的大部分材料。

被子植物在发展人类的文化意识方面起着重要的作用,在宗教和礼仪上占有重要的地位,而且为全世界各族人民的文化提供了大量的象征。茎、叶和花的形状和样式曾被广泛地用作世界上许多地方的艺术、建筑和图案设计的原型。

据估计在农业、林业、果树和蔬菜栽培和生药学上有用的种最少在6000个以上。其中有些在世界贸易中有用,有些则严格说来具有地方性的价值,如那些纯粹属于生产地方性的食物、药物和其他与民间日常生活有关者。此外,还有比这多一倍的种是纯粹的观赏园艺植物

被子植物部分

中华人民共和国《国家重点保护野生植物名录(第一批)》于1999年8月4日由国务院批准并由国家林业局和农业部发布,1999年9月9日起施行。2001年8月4日,农业部、国家林业局发布第53号令,将念珠藻科发菜保护级别由二级调整为一级。

被子植物Angiospermae

芒苞草科Acanthochlamydaceae

芒苞草Acanthochlamys bracteata Ⅱ

槭树科Aceraceae

梓叶槭Acer catalpifolium Ⅱ

羊角槭Acer yangjuechi Ⅱ

云南金钱槭Dipteronia dyerana Ⅱ

泽泻科Alismataceae

*长喙毛茛泽泻Ranalisma rostratum Ⅰ

*浮叶慈菇Sagittaria natans Ⅱ

夹竹桃科Apocynaceae

富宁藤Parepigynum funingense Ⅱ

蛇根木Rauvolfia serpentina Ⅱ

萝科Asclepiadaceae

驼峰藤Merrillanthus hainanensis Ⅱ

桦木科Betulaceae

盐桦Betula halophila Ⅱ

金平桦Betula jinpingensis Ⅱ

普陀鹅耳枥Carpinus putoensis Ⅰ

天台鹅耳枥Carpinus tientaiensis Ⅱ

天目铁木Ostrya rehderiana Ⅰ

伯乐树科Bretschneideraceae

伯乐树钟萼木) Bretschneidera sinensis Ⅰ

花蔺科Butomaceae

*拟花蔺Butomopsis latifolia Ⅱ

忍冬科Caprifoliaceae

七子花Heptacodium miconioides Ⅱ

石竹科Caryophyllaceae

金铁锁Psammosilene tunicoides Ⅱ

卫矛科Celastraceae

膝柄木Bhesa sinensis Ⅰ

十齿花Dipentodon sinicus Ⅱ

永瓣藤Monimopetalum chinense Ⅱ

连香树科Cercidiphyllaceae

连香树Cercidiphyllum japonicum Ⅱ

使君子科Combretaceae

萼翅藤Calycopteris floribunda Ⅰ

千果榄仁Terminalia myriocarpa Ⅱ

菊科Compositae

*画笔菊Ajaniopsis penicilliformis Ⅱ

*革苞菊Tugarinovia mongolica Ⅰ

四数木科Datiscaceae

四数木Tetrameles nudiflora Ⅱ

龙脑香科Dipterocarpaceae

东京龙脑香Dipterocarpus retusus Ⅰ

狭叶坡垒Hopea chinensis Ⅰ

无翼坡垒(铁凌) Hopea exalata Ⅱ

坡垒Hopea hainanensis Ⅰ

多毛坡垒Hopea mollissima Ⅰ

望天树Parashorea chinensis Ⅰ

广西青梅Vatica guangxiensis Ⅱ

青皮青梅) Vatica mangachapoi Ⅱ

茅膏菜科Droseraceae

*貉藻Aldrovanda vesiculosa Ⅰ

胡颓子科Elaeagnaceae

翅果油树Elaeagnus mollis Ⅱ

大戟科Euphorbiaceae

东京桐Deutzianthus tonkinensis Ⅱ

壳斗科Fagaceae

华南锥Castanopsis concinna Ⅱ

台湾水青冈Fagus hayatae Ⅱ

三棱栎Formanodendron doichangensis Ⅱ

瓣鳞花科 Frankeniaceae

*瓣鳞花Frankenia pulverulenta Ⅱ

龙胆科Gentianaceae

*辐花Lomatogoniopsis alpina Ⅱ

苦苣苔科Gesneriaceae

瑶山苣苔Dayaoshania cotinifolia Ⅰ

单座苣苔Metabriggsia ovalifolia Ⅰ

秦岭石蝴蝶Petrocosmea qinlingensis Ⅱ

报春苣苔Primulina tabacum Ⅰ

辐花苣苔Thamnocharis esquirolii Ⅰ

禾本科Gramineae

酸竹Acidosasa chinensis Ⅱ

*沙芦草Agropyron mongolicum Ⅱ

*异颖草Anisachne gracilis Ⅱ

*短芒披碱草Elymus breviaristatus Ⅱ

*无芒披碱草Elymus submuticus Ⅱ

*毛披碱草Elymus villifer Ⅱ

*内蒙古大麦Hordeum innermongolicum Ⅱ

*药用野生稻Oryza officinalis Ⅱ

*普通野生稻Oryza rufipogon Ⅱ

*四川狼尾草Pennisetum sichuanense Ⅱ

*华山新麦草Psathyrostachys huashanica Ⅰ

*三蕊草Sinochasea trigyna Ⅱ

*拟高粱Sorghum propinquum Ⅱ

*箭叶大油芒Spodiopogon sagittifolius Ⅱ

*中华结缕草Zoysia sinica Ⅱ

小二仙草科Haloragidaceae

*乌苏里狐尾藻Myriophyllum ussuriense Ⅱ

金缕梅科Hamamelidaceae

山铜材Chunia bucklandioides Ⅱ

长柄双花木Disanthus cercidifolius var. longipes Ⅱ

半枫荷Semiliquidambar cathayensis Ⅱ

银缕梅Shaniodendron subaequalum Ⅰ

四药门花Tetrathyrium subcordatum Ⅱ

水鳖科Hydrocharitaceae

*水菜花Ottelia cordata Ⅱ

唇形科Labiatae

子宫草Skapanthus oreophilus Ⅱ

樟科Lauraceae

油丹Alseodaphne hainanensis Ⅱ

樟树香樟) Cinnamomum camphora Ⅱ

普陀樟Cinnamomum japonicum Ⅱ

油樟Cinnamomum longepaniculatum Ⅱ

卵叶桂Cinnamomum rigidissimum Ⅱ

润楠Machilus nanmu Ⅱ

舟山新木姜子Neolitsea sericea Ⅱ

闽楠Phoebe bournei Ⅱ

浙江楠Phoebe chekiangensis Ⅱ

楠木Phoebe zhennan Ⅱ

豆科Leguminosae

*线苞两型豆Amphicarpaea linearis Ⅱ

黑黄檀版纳黑檀) Dalbergia fusca Ⅱ

降香(降香檀) Dalbergia odorifera Ⅱ

格木Erythrophleum fordii Ⅱ

山豆根胡豆莲) Euchresta japonica Ⅱ

绒毛皂荚Gleditsia japonica var. velutina Ⅱ

*野大豆Glycine soja Ⅱ

*烟豆Glycine tabacina Ⅱ

*短绒野大豆Glycine tomentella Ⅱ

花榈木花梨木) Ormosia henryi Ⅱ

红豆树Ormosia hosiei Ⅱ

缘毛红豆Ormosia howii Ⅱ

紫檀(青龙木) Pterocarpus indicus Ⅱ

油楠(蚌壳树) Sindora glabra Ⅱ

任豆(任木) Zenia insignis Ⅱ

狸藻科Lentibulariaceae

*盾鳞狸藻Utricularia punctata Ⅱ

木兰科Magnoliaceae

长蕊木兰Alcimandra cathcardii Ⅰ

地枫皮Illicium difengpi Ⅱ

单性木兰 Kmeria septentrionalis Ⅰ

鹅掌楸Liriodendron chinense Ⅱ

大叶木兰Magnolia henryi Ⅱ

馨香玉兰Magnolia odoratissima Ⅱ

厚朴Magnolia officinalis Ⅱ

凹叶厚朴Magnolia officinalis subsp. biloba Ⅱ

长喙厚朴Magnolia rostrata Ⅱ

圆叶玉兰Magnolia sinensis Ⅱ

西康玉兰Magnolia wilsonii Ⅱ

宝华玉兰Magnolia zenii Ⅱ

香木莲Manglietia aromatica Ⅱ

落叶木莲Manglietia decidua Ⅰ

大果木莲Manglietia grandis Ⅱ

毛果木莲Manglietia hebecarpa Ⅱ

大叶木莲Manglietia megaphylla Ⅱ

厚叶木莲Manglietia pachyphylla Ⅱ

华盖木Manglietiastrum sinicum Ⅰ

石碌含笑Michelia shiluensis Ⅱ

峨眉含笑Michelia wilsonii Ⅱ

峨眉拟单性木兰Parakmeria omeiensis Ⅰ

云南拟单性木兰Parakmeria yunnanensis Ⅱ

合果木Paramichelia baillonii Ⅱ

水青树Tetracentron sinense Ⅱ

楝科Meliaceae

粗枝崖摩Amoora dasyclada Ⅱ

红椿Toona ciliata Ⅱ

毛红椿Toona ciliata var. pubescens Ⅱ

防己科Menispermaceae

藤枣Eleutharrhena macrocarpa Ⅰ

肉豆蔻科Myristicaceae

海南风吹楠Horsfieldia hainanensis Ⅱ

滇南风吹楠Horsfieldia tetratepala Ⅱ

云南肉豆蔻Myristica yunnanensis Ⅱ

茨藻科Najadaceae

*高雄茨藻Najas browniana Ⅱ

*拟纤维茨藻Najas pseudogracillima Ⅱ

睡莲科Nymphaeaceae

*莼菜Brasenia schreberi Ⅰ

*Nelumbo nucifera Ⅱ

*贵州萍逢草Nuphar bornetii Ⅱ

*雪白睡莲Nymphaea candida Ⅱ

蓝果树科Nyssaceae

喜树(旱莲木) Camptotheca acuminata Ⅱ

珙桐Davidia involucrata Ⅰ

光叶珙桐Davidia involucrata var. vilmoriniana Ⅰ

云南蓝果树Nyssa yunnanensis Ⅰ

金莲木科Ochnaceae

合柱金莲木Sinia rhodoleuca Ⅰ

铁青树科Olacaceae

蒜头果Malania oleifera Ⅱ

木犀科Oleaceae

水曲柳Fraxinus mandshurica Ⅱ

棕榈科Palmae

董棕Caryota urens Ⅱ

小钩叶藤Plectocomia microstachys Ⅱ

龙棕Trachycarpus nana Ⅱ

罂粟科Papaveraceae

*红花绿绒蒿Meconopsis punicea Ⅱ

斜翼科Plagiopteraceae

斜翼Plagiopteron suaveolens Ⅱ

川苔草科Podostemaceae

*川藻(石蔓) Terniopsis sessilis Ⅱ

蓼科Polygonaceae

*金荞麦Fagopyrum dibotrys Ⅱ

报春花科Primulaceae

*羽叶点地梅Pomatosace filicula Ⅱ

毛茛科Ranunculaceae

粉背叶人字果Dichocarpum hypoglaucum Ⅱ

独叶草Kingdonia uniflora Ⅰ

马尾树科Rhoipteleaceae

马尾树Rhoiptelea chiliantha Ⅱ

茜草科Rubiaceae

绣球茜Dunnia sinensis Ⅱ

香果树Emmenopterys henryi Ⅱ

异形玉叶金花Mussaenda anomala Ⅰ

丁茜Trailliaedoxa gracilis Ⅱ

芸香科Rutaceae

黄檗(黄菠椤) Phellodendron amurense Ⅱ

川黄檗黄皮树) Phellodendron chinense Ⅱ

杨柳科Salicaceae

钻天柳Chosenia arbutifolia Ⅱ

无患子科Sapindaceae

伞花木Eurycorymbus cavaleriei Ⅱ

掌叶木Handeliodendron bodinieri Ⅰ

山榄科Sapotaceae

海南紫荆木Madhuca hainanensis Ⅱ

紫荆木Madhuca pasquieri Ⅱ

虎耳草科Saxifragaceae

黄山梅Kirengeshoma palmata Ⅱ

蛛网萼Platycrater arguta Ⅱ

冰沼草科Scheuchzeriaceae

*冰沼草Scheuchzeria palustris Ⅱ

玄参科Scrophulariaceae

*胡黄连Neopicrorhiza scrophulariiflora Ⅱ

呆白菜(崖白菜) Triaenophora rupestris Ⅱ

茄科Solanaceae

*山莨菪Anisodus tanguticus Ⅱ

黑三棱科Sparganiaceae

*北方黑三棱Sparganium hyperboreum Ⅱ

梧桐科Sterculiaceae

广西火桐Erythropsis kwangsiensis Ⅱ

丹霞梧桐Firmiana danxiaensis Ⅱ

海南梧桐Firmiana hainanensis Ⅱ

蝴蝶树Heritiera parvifolia Ⅱ

平当树Paradombeya sinensis Ⅱ

景东翅子树Pterospermum kingtungense Ⅱ

猛仑翅子树Pterospermum menglunense Ⅱ

安息香科Styracaceae

长果安息香Changiostyrax dolichocarpa Ⅱ

秤锤树Sinojackia xylocarpa Ⅱ

瑞香科Thymelaeaceae

土沉香Aquilaria sinensis Ⅱ

椴树科Tiliaceae

柄翅果Burretiodendron esquirolii Ⅱ

蚬木Burretiodendron hsienmu Ⅱ

滇桐Craigia yunnanensis Ⅱ

海南椴Hainania trichosperma Ⅱ

紫椴Tilia amurensis Ⅱ

菱科Trapaceae

*野菱Trapa incisa Ⅱ

榆科Ulmaceae

长序榆Ulmus elongata Ⅱ

榉树Zelkova schneideriana Ⅱ

伞形科Umbelliferae

*珊瑚菜北沙参) Glehnia littoralis Ⅱ

马鞭草科Verbenaceae

海南石梓苦梓) Gmelina hainanensis Ⅱ

姜科Zingiberaceae

茴香砂仁Etlingera yunnanense Ⅱ

拟豆蔻Paramomum petaloideum Ⅱ

长果姜Siliquamomum tonkinense Ⅱ

一枝黄花Common Goldenrod

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