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34.4:

种子植物概论

JoVE 核
生物学
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JoVE 核 生物学
Introduction to Seed Plants

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最成功的主要植物类别是有籽植物 有将近40万个品种 有籽植物本身又分为两大类 第一类是裸子植物 主要是针叶树木 但也包括苏铁或银杏这类植物 第二类是被子植物 包括90%以上的已知植物品种 其中包括木兰和其它开花树木、所有结果 及开花植物 作为有籽植物 裸子植物和被子植物 有几个共同的关键特征 首先 生命周期都是以 孢子体阶段为主 其次 都有微型配子体 能形成单倍配子体 包括名为胚珠的 雌配子 这些雌配子通常安置于 球果或子房內 为其提供保护和养分 对应的雄配子叫做 花粉粒 是在不同的结构中形成 很容易因为风或动物等环境因素 而分散 目的是 邂逅雌配子并使之受精 最后 一旦受精 就会成为 二倍体结构 然后形成种子 也就是 为未来的幼苗提供养分的结构 此时开始出现谱系间的差异 裸子植物的种子通常安置于球果 或鳞片上 可任由空气或动物 将之分散 而被子植物会结出果实 包裹或附着于种子上 果实包含一个或多个种子 且能促进种子分散 例如 动物会吃掉果实 然后离开该区域 由此传播那些通常 完好无损的种子 另外 有些果实也能帮助种子 漂浮、飞行或搭上动物的便车前往 最终目的地 无论何种传播方式 在种子到达发芽点时 又有另一种分类方式能区分 有籽植物的不同谱系:子叶数 子叶是种子的一部分 在发芽时形成单个或多个胚叶 裸子植物则是多子叶植物 最典型的情况是含有 8至20个以上的胚叶 胚叶可能 环绕胚茎以轮生形式生长 另一方面 大多数被子植物只有一到两个 子叶 根据这个数目可大致分为 单子叶植物和双子叶植物 这一区别 从最初的种子就能看出 双子叶植物的例子包括橡树和玫瑰 而单子叶植物包括草、兰花和玉米 除了子叶之外 还有几个特征 能区分单子叶植物和双子叶植物 例如根的排列 通常分为直根系和须根系 又或者 茎中的维管组织 在双子叶植物中 为环状分布 在单子叶植物中为星罗棋布 另外 双子叶植物的叶脉形成网状结构 单子叶植物则为平行分布 还有花器的 发育 双子叶植物有四、五个发育节 单子叶植物只有三个 总的来说 正因为有籽植物有诸多 各式各样的适应性 才成为地球上的主要植物

34.4:

种子植物概论

大多数植物是种子植物,其特征在于种子,花粉和减少的配子体。 种子植物包括裸子植物和被子植物。

裸子植物苏铁,银杏,线状植物和针叶树通常形成圆锥体。 花粉锥含有雄配子体。 排卵锥含有雌配子体,受精后形成裸露的种子。

被子植物是陆地植物中种类最多,分布最广泛的一组,可形成花朵和果实。 像裸子植物的圆锥体一样,被子植物的花朵和果实可以促进性繁殖。

花朵促进花粉的传播。 肥沃的花朵结构 – 雄蕊和心皮 – 分别包含雄配子体和雌配子体。 果实促进种子传播,通常在花释放花粉后形成。 随着种子从花受精的胚珠中生长出来,子房壁变厚,形成了一个含有种子的果实。

被子植物根据子叶或种子叶的数量曾一度被归为单子叶植物或双子叶植物。 但是,根据遗传证据,大多数传统上认为双子叶植物的物种现在称为双子叶植物。 豆科植物(例如豆类)和最著名的开花树木(例如橡树)是双子叶植物。

其它前双子叶植物属于四个小宗族之一。 这些 无油樟属(Amborella),睡莲和八角茴香及其亲缘中的三个因其与祖先被子植物的早期分化而被认为是基础被子植物。 第四类木兰属包含数千种,包括玉兰。

单子叶植物的例子包括兰花,草,棕榈,玉米,大米和小麦。 除子叶数外,其它特征还可以将单子叶植物与双子叶植物区分开。 单子叶植物的叶脉通常平行,而双子叶植物的叶脉通常是网状的。 在茎中,维管组织通常散布在单子叶植物中,环状散布在双子叶植物中。 与双子叶植物不同,单子叶植物通常缺乏主根。 花粉粒通常在单子叶植物上有一个开口,在双子叶植物上有三个开口。 最后,在单子叶植物中通常发现花器官为三倍数,在双子叶植物中发现为四或五倍数。

Suggested Reading

Coen, Olivier, and Enrico Magnani. 2018. “Seed Coat Thickness in the Evolution of Angiosperms.” Cellular and Molecular Life Sciences 75 (14): 2509–18. [Source]

Linkies, Ada, Kai Graeber, Charles Knight, and Gerhard Leubner-Metzger. 2010. “The Evolution of Seeds.” New Phytologist 186 (4): 817–31. [Source]