什么是被子植物?

被子植物是當(dāng)今世界植物界中最進(jìn)化、種類最多、分布最廣、適應(yīng)性最強(qiáng)的類群。現(xiàn)知全世界被子植物共約有30萬(wàn)種， [7] 占植物界總數(shù)的一半以上。中國(guó)已知的被子植物約2700多屬，3萬(wàn)余種。 被子植物與人類有著極為密切的關(guān)系，如中國(guó)的被子植物可提供食物的達(dá)2000余種;果樹(shù)有300多種;花卉植物數(shù)不勝數(shù);藥用被子植物有10027種(含種以下分類單位)，占中國(guó)藥用植物總數(shù)的90%，是藥用種類最多的類群，絕大多數(shù)中藥均來(lái)自于被子植物。 [5-6]被子植物是現(xiàn)存高等植物最為繁盛的類群，是陸地植被的主要組成成分。搞清科、屬和種的數(shù)量和范疇對(duì)認(rèn)識(shí)全球和區(qū)域生物多樣性有重要價(jià)值。分子系統(tǒng)學(xué)的快速發(fā)展，使很多被子植物的科和屬的范疇發(fā)生了變化。 [3]被子植物在植物分類學(xué)上，被命名為被子植物亞門。 是植物界中 高等的類群—種子植物門中的一個(gè)最高等的類群(學(xué)名：Angiospermae)也是植物界最大的一個(gè)類群。由少數(shù)(典型的是8個(gè))細(xì)胞構(gòu)成的胚囊和雙受精現(xiàn)象被視為被子植物在進(jìn)化上的一致性和與其他植物類群區(qū)別證據(jù)。

被子植物的繁殖方法有哪些?

被子植物的繁殖可分為有性繁殖和無(wú)性繁殖兩大類。

有性

又分為異體受精和自體受精兩部分。

⑴異體受精植物

異體受精植物往往具有許多防止自體受精的機(jī)制，即不親和性系統(tǒng)。根據(jù)有無(wú)形態(tài)效應(yīng)可把不親和性系統(tǒng)分為：同形不親和性系統(tǒng)和異形不親和性系統(tǒng)。異形不親和性系統(tǒng)大約涉及24個(gè)被子植物的科，花柱異長(zhǎng)，特別是兩型花柱，是一種主要的異形不親和性系統(tǒng)，其中種的群體是由具長(zhǎng)花柱和一組短雄蕊的花和具短花柱和一組長(zhǎng)雄蕊的花的植物所組成，具體例子有報(bào)春花屬、耳草屬、睡菜屬、連翹屬等。受精作用僅僅發(fā)生在兩種類型植物之間的傳粉以后，而不是在同一植株上。三型花柱(Tristyly)是花柱異長(zhǎng)的另一種型式，包括3種不同類型的花：①長(zhǎng)花柱型，柱頭下方有2組花藥;②中等花柱型，柱頭的上、下方各有1組花藥;③短花柱型，兩組花藥都在柱頭上方。三型花柱的種僅在酢漿草科、雨久花科和千屈菜科內(nèi)發(fā)現(xiàn)。種內(nèi)傳粉后受精的程度以花粉與柱頭在同一水平者為最高。因此，如中等花柱型的花只有在由長(zhǎng)花柱型或短花柱型花中的中等高度的花藥傳粉以后才能產(chǎn)生種子。幾乎任何一個(gè)兩型花柱或三型花柱的屬內(nèi)都有一些植物，它們的花藥和柱頭位于同一水平上，即使不是真正自花傳粉的話也是自交可親和的。這種花柱同長(zhǎng)的植物的分布往往比其花柱異長(zhǎng)的植物寬廣，如果以自花受精為主，則它們的花可能遠(yuǎn)較小。

另一類促進(jìn)異花受精的機(jī)制是雌雄異株、雌雄同株，以及它們的各種取代。雌雄異株的分類群可能是從有花植物不同類群的雌雄同株情況下獨(dú)立發(fā)展的——不是直接來(lái)自雌雄同株，就是間接通過(guò)雌性兩性異株，雄性兩性異株或雌雄同株等中間階段而來(lái)。通常認(rèn)為雌雄異株或可以導(dǎo)致雌雄異株的各種中間階段的進(jìn)化是有利于異型雜交的選擇壓力引起的，但還可能包括許多其他的因素。過(guò)去曾錯(cuò)誤地認(rèn)為絕大多數(shù)雌雄異株的被子植物是風(fēng)媒傳粉的，現(xiàn) 在知道它們大多數(shù)是以動(dòng)物為傳粉媒介的。在分類學(xué)上，要把雌雄異株種的雄株和雌株配在一起有時(shí)很困難。相反，在酸模屬、玉葉金花屬和羊蹄甲屬等植物中，性的這種分離只有為分類提供用來(lái)區(qū)分近緣種的有用的鑒別依據(jù)。

⑵自體受精植物

自體受精植物又叫近親繁殖植物。由于這類植物的種內(nèi)或分類群內(nèi)個(gè)體的基因型都多少不相同，而每一個(gè)個(gè)體又能保持其遺傳性多代不變，結(jié)果往往形成許多純系或同形小種。閉花受精是一種有利于自體受精的現(xiàn)象，植物的形小而不引人注目的花在花期保持不開(kāi)放并進(jìn)行自花傳粉和受精。在通常情況下，閉花受精花與開(kāi)花受精的花生在同一植株上，例如堇菜屬、酢漿草屬、胡枝子屬、活血丹屬、野芝麻屬、四棱草屬和蕕屬。閉花受精有時(shí)與生態(tài)條件緊密相關(guān)，長(zhǎng)時(shí)期的多雨天氣如同極度蔭蔽一樣，似有利于產(chǎn)生閉花受精的花(如寶蓋草)。這可能是因?yàn)樵谡诒螤顩r下傳粉昆蟲常變得稀少的緣故。堇菜屬的閉花受精在高海拔地區(qū)較頻繁的事實(shí)顯然應(yīng)歸于光周期反應(yīng)。福斯卡爾鴨跖草生長(zhǎng)在地下的閉花受精的花在曝光條件下可變成開(kāi)花受精。J·S·赫克斯利認(rèn)為閉花受精的形成是由生態(tài)壓力引起的花不能開(kāi)放(假閉花受精)結(jié)果導(dǎo)致自花傳粉，繼之以花瓣和雄蕊體積的縮小和最后花粉在原來(lái)位置上萌發(fā)而不從花藥上釋放等的進(jìn)一步適應(yīng)。

二型花嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是指閉花受精的花與開(kāi)花受精的花分別生長(zhǎng)在不同的植株上。但閉花受精和二型花現(xiàn)象有時(shí)不易分開(kāi)。例如，在水金鳳中，除了完全著生小形的閉花受精花的植株和完全著生形大美麗的開(kāi)花受精花的植株外，有些植株兩者兼?zhèn)洹Ｓ袝r(shí)二型花植株在群體內(nèi)呈多態(tài)現(xiàn)象，如卡羅來(lái)納紫草。

無(wú)性

無(wú)融合生殖植物包括任何類型的無(wú)性繁殖。可分為兩大類：營(yíng)養(yǎng)繁殖和無(wú)融合結(jié)籽。

⑴營(yíng)養(yǎng)繁殖

營(yíng)養(yǎng)繁殖又叫營(yíng)養(yǎng)體無(wú)融合生殖，是指完全靠匍匐莖、根狀莖、塊莖、珠芽和冬芽等營(yíng)養(yǎng)體傳代的生殖方式，是由植物體的根、莖、葉等營(yíng)養(yǎng)器官或某種特殊組織產(chǎn)生新植株的生殖方式。這種生殖方式不涉及性細(xì)胞的融合，所以是無(wú)融合生殖的一種方式，屬于廣義的無(wú)性生殖范疇。如果人為地取下植物體的部分營(yíng)養(yǎng)器官或組織，在離體條件下培養(yǎng)成新植株，則稱人工營(yíng)養(yǎng)繁殖。

植物有性繁殖的后代具備雙親的遺傳特性容易發(fā)生變異，而營(yíng)養(yǎng)繁殖則不然，如高度雜合的木本多年生植物(如果樹(shù))，通過(guò)人工營(yíng)養(yǎng)繁殖可保持母本的優(yōu)良遺傳性狀。營(yíng)養(yǎng)繁殖實(shí)質(zhì)上是通過(guò)母體細(xì)胞有絲分裂產(chǎn)生子代新個(gè)體，后代一般不發(fā)生遺傳重組，在遺傳組成上和親本是一致的。

不同植物類群，有不同的繁殖方式。低等植物通過(guò)孢子(無(wú)性孢子)或植物體碎片和裂片形成新個(gè)體。有些苔蘚植物表面可以產(chǎn)生一種特殊器官——胞芽杯，由它長(zhǎng)出綠色胞芽。胞芽成熟后從植物體上脫落，遇到適當(dāng)條件便可長(zhǎng)成新的配子體。

種子植物的莖段，是多數(shù)植物繁殖的有效器官。例如，草莓屬的匍匐莖，即一種細(xì)長(zhǎng)而沿著地表生成的莖，是從蓮座狀葉腋中長(zhǎng)出，它的每個(gè)節(jié)都可以長(zhǎng)出新的植株。用這種方式繁殖的還有蛇莓、狗芽根、白三葉草、筋骨草和虎耳草等。許多草本多年生植物可通過(guò)變態(tài)的莖繁殖，如鱗莖、球莖、塊莖和根狀莖，這些變態(tài)莖具有貯藏食物的功能，也是營(yíng)養(yǎng)繁殖的器官。鱗莖實(shí)際上是短而膨大的豎立苗端，肉質(zhì)葉鱗包圍其生長(zhǎng)點(diǎn)和花原基。由葉鱗腋間產(chǎn)生小鱗莖，最終脫離母鱗莖形成新植株。這種繁殖方式見(jiàn)于洋蔥、水仙、郁金香、風(fēng)信子、百合、大蒜和貝母等。有的百合葉腋可以長(zhǎng)出零余子，即小鱗莖，又叫珠芽，它脫離母體后可以長(zhǎng)成一個(gè)新植株。唐菖蒲、藏紅花和小蒼蘭貝的莖是球莖。唐菖蒲球莖上有4個(gè)芽原基，這些芽原基在適當(dāng)條件下可以發(fā)育形成新球莖，以后老球莖開(kāi)花后死亡。在每個(gè)新球莖周圍，又可長(zhǎng)出一些大小不同的小球莖，當(dāng)他們生長(zhǎng)1～2年以后也可達(dá)到開(kāi)花階段。塊莖為肉質(zhì)地下莖縮短膨大的產(chǎn)物，把具芽眼的馬鈴薯塊莖切成小塊栽培時(shí)，從芽眼可長(zhǎng)出苗，再由苗端下部長(zhǎng)出不定根。根狀莖是地下水平生長(zhǎng)的主莖，具節(jié)和節(jié)間，葉、花軸和不定根等可從節(jié)上發(fā)生。如鳶尾、美人蕉、竹子和有毒雜草、阿拉伯高粱等都有根狀莖。許多重要經(jīng)濟(jì)植物如香蕉、姜、蕨類和某些禾本科植物也是靠根狀莖繁殖的。

根是營(yíng)養(yǎng)繁殖的另一種重要器官。例如：玫瑰、楊樹(shù)、覆盆子和懸鉤子等植物的水平根系上可產(chǎn)生不定芽(根出條)，并可以陸續(xù)發(fā)育出新植株。每個(gè)帶新根的苗都可移植成株。塊根為膨大肉質(zhì)的變態(tài)地下根，如果把白薯可食部分的塊根放在苗床上，可長(zhǎng)出不定芽，由不定芽莖部長(zhǎng)出不定根，種植后由不定根又可膨大形成新的塊根。

葉和芽也能繁殖。如落地生根的肉質(zhì)葉緣每一缺刻都能產(chǎn)生“胚”，這種胚發(fā)育到一定程度，小苗就可落地生根，并發(fā)育為獨(dú)立的新植株。過(guò)山蕨和鞭葉鐵線蕨的葉軸頂端尖細(xì)，并延伸成鞭狀，著地后即可生根，長(zhǎng)出新的植株。浮萍和鳳眼藍(lán)等水生植物還可由葉子莖部的側(cè)芽產(chǎn)生新植株。龍舌蘭在開(kāi)花死后，新植株可由老葉的腋芽產(chǎn)生。

著名的例子有伊樂(lè)藻(只存在一個(gè)性別的雌雄異株的種)、水劍葉(Stratiotes aloides)、黑藻等以及浮萍科的某些種，它們?cè)诒睔W完全是營(yíng)養(yǎng)繁殖，在別處卻是正常的有性繁殖。假胎生現(xiàn)象是一種繁殖體發(fā)生在花內(nèi)部而且代替了花的營(yíng)養(yǎng)繁殖方式，在虎耳草屬、龍舌蘭屬、蔥屬、蓼屬以及禾本科的早熟禾屬和羊茅屬等屬內(nèi)很有名。但其中有些種在同一花序上兼有有性的和假胎生的花(如拳參和薤白)。

⑵無(wú)融合結(jié)籽

無(wú)融合結(jié)籽包括用無(wú)性方法產(chǎn)生胚胎和種子的任何類型，其特點(diǎn)是繞過(guò)減數(shù)分裂和受精，因此最后形成的胚胎的染色體數(shù)目和基因型與母株完全一樣。大致有以下幾種方式：①不定胚生殖。胚胎直接由作為二倍性孢子體母體組織的珠心或珠被產(chǎn)生，完全避開(kāi)配子體階段。以柑橘屬為最著稱;還發(fā)生在冬青葉山麻桿、甜味大戟、齒葉金蓮木、蒲桃、桃葉野扇花、橙黃仙人掌，以及玉簪屬、蔥屬和綬草屬等植物內(nèi);②無(wú)孢子生殖和雙倍孢子生殖。前者是由珠心或內(nèi)珠被營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞經(jīng)過(guò)多次體細(xì)胞分裂而直接產(chǎn)生胚囊;后者是胚囊雖由大孢子母細(xì)胞產(chǎn)生，但產(chǎn)生過(guò)程中或則根本沒(méi)有減數(shù)分裂，或則減數(shù)分裂大為變樣，以致染色體不進(jìn)行配對(duì)或減數(shù)。從形態(tài)學(xué)觀點(diǎn)看，這兩種無(wú)融合生殖方式仍有孢子體與配子體的世代交替，但因繞過(guò)減數(shù)分裂而使配子也是二倍性的;③假受精。通過(guò)授粉作用與花粉管發(fā)生使卵受雄配子的刺激后形成種子，但雄核絕不與卵融合，所以種子后代的基因型與母株相同。

無(wú)融合生殖按其在個(gè)體發(fā)生上的不同程度又可分為專性無(wú)融合和兼性無(wú)融合兩大類。前者是指整個(gè)植株完全是無(wú)融合生殖的(如大蒜);后者是指同一植株上既有無(wú)融合生殖又有有性生殖(如薤白和拳參)。由于兼性無(wú)融合的有性過(guò)程能產(chǎn)生一系列新的無(wú)性系，從而在新、老無(wú)性系之間形成一種異常復(fù)雜的關(guān)系：雖有穩(wěn)定的性狀區(qū)別，但這種區(qū)別非常微小，以致很難作為分種的依據(jù)。再有，因無(wú)融合生殖常與種間雜交和多倍化現(xiàn)象密切相關(guān)，使變異式樣更為復(fù)雜，形成被稱為“無(wú)融合復(fù)合種”的，分類學(xué)上十分困難的類群，如還陽(yáng)參屬、早熟禾屬、委陵菜屬、懸鉤子屬、銀膠菊屬、蒲公英屬和山柳菊屬等。

關(guān)鍵詞： 什么是被子植物 被子植物的繁殖方法有哪些 有性繁殖 無(wú)性繁殖