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苔藓植物基本知识

03/03

苔藓植物(bryophyte/moss)基本知识点归纳

Chapter 1.苔藓植物的一般特征

一.形态结构的特征:

(1)个体发育过程中要经过原丝体(protonema)阶段,它代表由孢子

发育为配子体的第一个发育阶段,原丝体形状多样。其后来发育为配

子枝之后,大多原丝体退化消失。

(2)苔藓植物的营养体为配子体,外形上有类似根、茎、叶的分化,

但结构简单。通常以拟叶体,拟茎体,假根以示区别。

(3)苔藓植物的生殖器官开始出现了由不育性细胞组成的保护层,

这是对陆地环境的一种适应。颈卵器(archegonium)---卵细胞/精子器

(antheridium)---精原细胞。

(4)有发达的孢子体,不能独立生存。大多可以分为足,柄, 蒴三

部分。足位于最基部,吸取水分和养料;柄起连接作用;蒴为孢子体

最前端的彭大部分,构造复杂,含蒴壁和造孢组织。

二、发生特征

植物界从苔藓植物开始,出现了胚的结构(最简单)。

三.世代交替的特征

孢子体依赖配子体生存。

四.生态特征

一般较矮小,喜生于阴暗潮湿的地方,也有部分种类具有极强的耐旱

能力。不能算真正的陆生植物,一方面有适应陆生的特征(孢子囊内

的弹丝帮助孢子散发,发达的蒴柄将孢蒴举向空中,蒴齿,环带有利

于蒴盖的开放,储水细胞等);另一方面有水生的特征(没有专门吸

收水分和营养的根,精子有鞭毛,可游动,)。

五.苔纲(Hepaticae),角苔纲(Anthocerotae),藓纲(Musci)

三个纲的比较见打印部分。

Chapter 2 苔纲的特征

一.一般特征

一.孢子

孢子壁可以分为3层:内壁(endospore);外壁(exospore);外壁之外是

周壁(perinium)/孢子被(sporocyte)。

孢子萌发需要的条件:水分,温度,光照,无机营养。

孢子萌发的形式:

(1)分支或不分枝的丝状体的类型:

(2)细胞体的类型:

(3)细胞片类型:

二.植物体的形态结构

(1)叶状体型的内部具分化的(地钱目)

叉形分歧的叶状体;背面;腹面;叶状体上面的内部分化成气室,具

气孔;下部是薄壁细胞组成的储藏组织;腹面还有鳞片和假根。

地钱属:气室下有营养丝,气孔烟囱式。

石地钱属:气室2-多层,气孔为倒置的碗状,单式气孔,无营养丝。

舌苔属:单式气孔。毛地钱属:无气室。钱苔属:沟道式的气室。

浮苔属:大部分由气室构成,海绵状,无气孔,无营养丝,浮生水面。

楔形顶端细胞。

(2)叶状体型的内部不分化的(叉苔目,腋蒴叶苔亚目)

二岐分枝或重复二岐分枝;单层或多层细胞;外部有翼或翅。

片叶苔属:叶状体肥厚,肉质,中肋占大部分体积。

带叶苔属:宽带状,明显的中肋,种类中央狭长的厚壁细胞形成中轴。

叉苔属:叶状体膜质,线形,中肋细长,翼部明显。

(3)具有茎叶分化的茎叶体型(foliose type)(顶蒴叶苔型)

A.顶端细胞的分化:

角锥状四面体形;一排腹叶,两排侧叶,螺旋状排列;由顶端细胞分

化出来的细胞称为节片体。

B.分枝的方式:

单轴分枝(monopodial type),部分为假二岐分枝;

根据枝发生的部位和时间,分为两种:

顶端分枝(外生原的)(terminal branching,exogenous):侧枝距顶端

很近,由主茎的组织过渡形成,基部无鞘。

胚性分支(内生原的)(embryonic branching,endogenous):距顶部较

远,由或多或少已停止分裂并开始分化的成熟组织产生,基部有破层

薄壁细胞所围。

C.叶和与叶相类似的光合作用附属器(photosynthetic appendages)

A.叶

多为单层,无分化或角质化;既是光合作用的器官,也是吸收器官;

它们常密集成从或垫状,植株之间有缝隙,切断水分流失。

此外,它们还可以保护生殖器官:雄苞叶,雌苞叶;蓄水器官。

B.叶的发生和排列:

由主茎或侧枝的顶端分裂产生的节片体发育而来,侧叶,腹叶。

叶基在茎上的排列包括横生(最原始),斜生,纵生。

斜生叶基 侧叶呈覆瓦状排列:背腹两面生长速度不均衡。

蔽后式(succubous):背面生长快于腹面

蔽前式(jncubous):背面生长慢于腹面

C.侧叶和腹叶

侧叶:横生,斜生,近直生,背瓣,腹瓣

D.粘液细胞(slime/mucilage cell):分泌粘性物质,保护生长点。分为

两类:

植物体内:储水。

植物体外:(粘液疣,粘液毛)保护顶端分生组织。

E.假根和鳞片

平滑假根./简单假根:内壁平滑,深入基质内部,固着。

瘤壁假根:内壁有瘤状或三角形舌状突出物,形成不完全的分隔,沿

基质表面伸展,吸收输导水分。

三.生殖器及其附属结构

A.精子器和精子器群:

阔卵形或圆形,有柄;器壁常为单层细胞,精子器之间有隔丝或有分

泌粘液的粘液疣。

B.精子器发生:外生原的(裸露),外面的细胞形成精子器本身,内

面的形成精子器柄。

精子器原细胞分裂成精子器的分裂方式:美苔型的;地钱型的;叶苔

目,叉苔目;

C.颈卵器:瓶状,外生原的。

外层:套层(不育细胞);

由下往上:腹部(卵细胞——腹沟细胞)(膨大)——颈沟细胞

由颈卵器原细胞分裂为颈卵器的分裂方式:美苔目/其它类

D.生殖器官的分布:

雌雄同株

雌雄混生同苞同株(synoecious)/雌雄有序同苞同株(paroecious)

雌雄异苞同株(autoecius)/雌雄杂生同苞同株(heteroecious)

雌雄异株

E.生殖器官的保护结构:

(帮助生殖器官抵抗干旱;积蓄水分以利于受精;保护幼小孢子体)

(1)防止生殖器官干燥:

精子器:雄苞叶(强烈内凹或呈囊状),鳞毛(paraphyllia),鳞片,

囊袋,小室,雄器托

颈卵器:蒴萼(perianth)——2-3片营养叶愈合成一鞘套罩在颈卵器

外面。

萼片,毛状突起或裂片,假蒴萼,鳞片,粘液疣,

(2)保护孢子体防止干旱和保证正常发育

在受精卵发育成幼胚的时候,产生一种生长激素,促使蒴萼的发育,

帽状体及其下面托部的组织发育,蒴囊(代替蒴苞)。

四.孢子体及其发育

受精卵在颈卵器的腹部开始发育,成熟的孢子体一般都含有足(foot),

柄(seta),蒴(capsule)三部分。

足:深入配子体中吸取养料。

蒴:即是孢子囊,产生孢子的地方。

孢子囊的外面是孢子囊壁(蒴壁),其内含有两种细胞,一是孢子(来

自孢子母细胞),另一为弹丝(不育)。——(孢子弹丝分裂)

弹丝:单细胞,细长管形,壁很薄。螺纹加厚,吸水时伸展,干燥时

扭曲。

孢蒴成熟后,蒴壁纵裂成瓣。

柄:联系足和蒴的部分,不育。

孢子体发育的同时,颈卵器腹部的细胞分裂,形成一个大型而有保护

作用的鞘套层,当孢蒴完全成熟的时候,破层而出。

孢子体发育类型举例:

A.钱苔型

受精卵分裂——蒴周层(外周)(amphithecium)/蒴内层(内部)

(endothecium)

蒴周层——蒴壁

蒴内层——孢原组织

B.革质花地钱型

上基细胞——蒴周层,蒴内层

下基细胞——基足

C.囊果苔型(蒴,柄,足)

上基细胞——蒴周层,蒴内层

下基细胞——基足,蒴柄

D.片叶苔型

上基细胞——蒴周层,蒴内层,蒴柄,基足

下基细胞——吸器(深入配子体中)

五.细胞学特征

细胞壁:纤维素,半纤维素,

油体:仅见于苔纲,较强的折光率,含有各种挥发油,可以产生气味。

色素:叶绿素a,叶绿素b,胡萝卜素,叶黄素。多个体积较小的叶

绿体,无淀粉核。

染色体:2V+2J(原始)(基本组型)

小染色体/性染色体/异染色体

六.营养繁殖

无性繁殖:

A.随着植物体老熟部分不断的死亡,新枝或新的叶状体不断长出来;

B.已成熟的营养体或是由于受到伤害,或是其他原因,细胞恢复分裂

能力,产生新植物体;

C.营养体的某些部分发生变形,形成特殊的营养器官。芽体(brood),

易脱落的枝(caducous branches),芽孢(gemmae).

(1)地钱类:新枝,不定枝,芽孢

(2)叶苔类:枝的断裂;早落得枝条;叶的碎片;易落的叶;易洛

的蒴萼;胞芽;芽体。

(3)叉苔目:胞芽;芽体;新生枝。

二.分类

(1)藻苔目:藻苔科

(2)美苔目:裸蒴苔科

(3)叶苔目:毛叶苔科;绒苔科;睫毛苔科;指叶苔科;护蒴苔科;

紫叶苔科;扁萼苔科;光萼苔科;耳叶苔科;细鳞苔科;和叶苔科;、、、

(4)叉苔目:

(5)囊果苔目;

(6)地钱目:

Chapter 3 角苔纲(Anthocerotae)

一.一般特征

一.配子体的特征

叶状体形,有分瓣,瓣裂辐射状或叉状分枝。由孢子萌发形成。叶状

体内部组织无分化,无明显的中肋(少数例外)。有假根,无鳞片和

粘液细胞。

有一大型叶绿体,有淀粉核,(独特的特征)。

二.颈卵器和精子器

精子具两条游动鞭毛

颈卵器原细胞

中轴细胞

颈卵器的颈壁 下部

盖原细胞 中央细胞

初生沟细胞 初生腹细胞 ( 居上 居下

颈沟细胞 上 下

腹沟细胞 卵细胞

颈卵器的腹部与叶状体细胞连在一起,全部包埋在叶状体中,颈部开

口于表面。

三.孢子体的发生和结构

受精卵

下层细胞 上层细胞

基足 孢蒴

蒴内层

孢原层(内) 蒴轴

蒴壁

孢子

颈卵器及其毗连的配子体形成包围孢子体基部的基鞘。基部细胞可以持续分裂,使孢子体在整个生活时期可以不断增加长度。只要孢子体生活,这部细胞就一直保持分裂能力。(独特之处)

二.分类

角苔目(角苔科/短角苔科)

Chapter 4 藓纲(Musci)

一.一般特征

苔藓植物门中最大的一纲。

(1)在个体发育的过程中,都有发达的丝状原丝体阶段,少数种类原丝体为片状。

(2)植物体(配子枝)不仅外形上与维管植物相似,而且内部也出现了细胞分化,有的甚至分化到较高的程度。

(3)苔纲和角苔纲的假根是单细胞的,藓纲的假根是由单细胞彼此以端壁相连接而成,而且往往产生分枝。

(4)孢子体比较强劲,内部结构复杂,分化出蒴齿,蒴盖等有助于孢子散发的结构。

泥炭藓亚纲(Sphagnidae),黑藓亚纲(Andreaeidae),真藓亚纲(Bryidae)。

一.孢子及其萌发

多为单细胞;孢蒴愈大,孢子体积愈小;

孢子分为两层:内孢壁(内部)(Intine endosporum),纤维素;

外孢壁(外部)(Exine ),角质化,颜色多种,表面有各种纹饰,突起。外孢壁的次生结构常作为鉴别种的特征。

孢子遇到适宜的条件就开始萌发,首先吸水膨胀,涨破外孢壁,原生质从突破口出发形成萌发管。细胞核进入管内分裂,在核与核之间有隔壁,持续下去,形成1支分枝繁多的原丝体系统(Protonemata) 包括三种:

(1)绿丝体系统(Chloronemata):绿丝体,孢子直接萌发形成,多数椭圆形叶绿体,进行光合作用。

(2)轴丝体系统(Caulonemata):轴丝体,由绿丝体发育而来,少

数纺锤形或针形的叶绿体,产生具有茎叶分化的植物体的芽体。

(3)假根(Rhizoidal):由无色细胞组成的丝状体,无叶绿体,固着和吸收。由孢子直接萌发产生的为初生假根;由绿丝体产生的,细长的,失去叶绿体的分枝,即假根枝;假根枝穿入基质便成假根,又叫顶生假根。

(原丝体系统并非都是丝状的,三种形式的萌发方式在各个类群也不同)

类型一 泥炭藓型(Sphagnum type)

开始产生短小的丝状原丝体,然后由它形成叶状原丝体。配子枝生于叶状原丝体上,假根在两种上均可以产生。

类型二 四齿藓型(Tetraphis type)

spathulate thallous protonema)——轴丝体——顶生假根。

类型三 黑藓型(Andreaea type)

球状原丝体(Globose protonema)——块状原丝体(massive )——叶状原丝体——假根。

类型四 烟杆藓型(Buxbaumia type)

绿丝体,无轴丝体。性器官产生于绿丝体上——雄性原丝体系统(精子器由绿丝体分枝顶端细胞直接产生)——雌性原丝体系统(颈卵器由绿丝体分枝顶端上所产生的短枝先端产生)。

类型五 短颈藓型 (Diphyscium type) 绿丝体——顶生假根(无轴丝体)

——喇叭状原丝体(初生,次生,三生)

类型六 葫芦藓型(Funaria type)

萌发早期:仅产生绿丝体;先有初生假根,后有绿丝体;两者同时萌发;先有绿丝体,后有初生假根。

异丝现象(Heterotrichous habit):绿丝体,轴丝体,初生假根

。孢子萌发时,绿丝体产生于孢子的一侧,初生假根产生于与之相对的另一侧。

类型七 真藓型(Bryum type)

绿丝体,轴丝体,(原丝体由长圆筒形细胞构成)

类型八 光藓型(Schistostega type)

长圆筒形的绿丝体——轴丝体——泡状原丝体(圆球形的泡状细胞) 类型九 簔藓型(Macromitrium type) 绿丝体(短圆筒形或半圆球形)——轴丝体

类型十 缩叶藓型(Ptychomitrium type) 块状原丝体——绿丝体——轴丝体

类型11 高领藓型

块状原丝体——绿丝体——假根

类型12 虎尾藓型

块状原丝体——轴丝体——假根

类型13 木衣藓型

块状原丝体——绿丝体——轴丝体——假根

孢子萌发与生态适应形式,类群分布,有关:块状原丝体是旱生藓类

的特殊适应。

二.植物体(假根,茎,叶)

A.假根——初生假根/次生假根,固着,吸收。吸收水分和无机盐靠毛细管的作用。假根密集丛生时,防止水分过度挥发。

B.茎——由芽体的顶端细胞产生。顶端细胞分裂产生3个周边细胞和一个中央细胞。

周边细胞——内面的细胞(分化为茎的中央部分)/外面的细胞(分化成上下两个细胞,上面的发育成叶,下面的发育成茎的皮部(certical portion))

茎单一或具有分枝。

侧枝:强枝或仰枝(向上或水平)/弱枝或垂枝(下垂)

茎分为表皮,皮层和中轴3部分。在不同类型中,3各部分会有不同。 金发藓属最为复杂,厚壁导水组织(hydroiden)/薄壁导质组织(leptoiden),表皮下组织,内皮层,含淀粉的组织。(植株高大,生于土壤干燥贫瘠的条件下)

C.叶:(见周边细胞处)

一般有同形细胞构成,但是泥炭藓有两种细胞(大型绿色细胞——含叶绿体,进行光合作用,彼此相连成网状;大型无色细胞——无叶绿体,吸收,贮藏水分,位于网孔之间)

叶序:叶在茎上的排列顺序(叶的开度——2片相邻叶在茎上的夹角) 叶的外部形态:无叶柄,以叶基着生于茎上。有或无中肋。

叶的内部结构:除中肋有多层细胞构成外,其余部分大多由单层细胞

构成。叶细胞多形,胞壁上有疣或凸起。

中肋:上表皮(腹面),下表皮(背面),主细胞。厚壁细胞,薄壁细胞

D.鳞毛

三.生殖苞

A.精子器:棒状,有2个鞭毛的游动精子。

顶端细胞——分裂产生颈卵器柄(下),最先端的细胞转变为三边分裂,产生3个细胞,即为壁原细胞,中央包围着中央轴细胞。 中央的轴细胞 中央细胞

部分颈沟细胞 腹细胞

颈沟细胞 腹沟细胞 卵

B.隔丝(paraphysis)侧丝,配丝

位于精子器和颈卵器之间,具有叶绿体,光合作用,

C.苞叶(bract)

雄苞叶:精子器外面;雌苞叶:颈卵器外面。

精子器,隔丝,雄苞叶——雄噐苞(perigonium)

颈卵器,隔丝,雌苞叶——雌器苞(perichaetium)

D.生殖器官的排列,(同株、异株,见上)

四.孢子体

A,受精作用:以水为介质。

B,胚的发育:上基子细胞,下基子细胞。

蒴帽:幼小的孢子体撑破颈卵器,其上部顶在孢子体顶端,套在孢蒴顶部。

C.孢蒴的发育和结构

(1)泥炭藓亚纲

胚——孢蒴(上),胚柄(中),吸器(下,后解体)。

蒴内层

蒴轴 外层 内层

不育 可育(孢原层)

壁,后演化 造孢层(造孢细胞)

出蒴盖 孢子

位于孢子体下并与之相连的配子体分化为——假蒴柄。

(2)黑藓亚纲

合子

下部 上部(顶端细胞) 吸器 蒴周层(外)cell (内)cell

蒴壁 孢原层 蒴轴原基 (外,可育) (内,不育)

造孢层 蒴轴

(3)真藓亚纲

孢子体:孢蒴(蒴盖,蒴壶,蒴托),蒴柄,足

顶端细胞

4细胞的蒴内层 4细胞的蒴周层

内层 外层

产孢组织

蒴齿:蒴周层组织的某几层细胞的细胞壁加厚,并与邻近细胞分离而构成。(节齿类)

绒齿类:蒴齿由整个细胞群构成。

依蒴齿分类:单齿层类,双齿层类(内齿层+外齿层)(背面有脊) 孢蒴结构的类型:

泥炭藓型:蒴壁和造孢组织由蒴周层发育而成,蒴轴由蒴内层发育而来,造孢组织呈拱形。无蒴柄,孢蒴下的配子体发育为假蒴柄。成熟时盖裂。

黑藓型:蒴壁和造孢组织由蒴周层发育而成。蒴轴由蒴内层发育而来,造孢组织呈拱形。孢蒴下的配子体发育为假蒴柄。

无轴藓型:无蒴轴,蒴壁和造孢组织由蒴周层发育而成。蒴壁无绿色组织,不进行光合作用。

真藓型:蒴壁,外孢囊,外孢腔由蒴周层发育而成。内孢囊,蒴轴,由蒴内层发育而成,外孢腔具绿色组织。

金发藓型:蒴壁,外孢囊,外孢腔由蒴周层发育而成。内孢囊,蒴轴,由蒴内层发育而成,

五.营养繁殖

由茎或枝发育为新植物体。

胞芽,假根等。

二.分类

Chapter 5 苔藓植物生态学

一.生活环境

泥土,阳光充足,干燥,水,树枝等

温泉;湖泊;形成岩石(石灰石的沉积与水生苔藓形成石灰华,后变为钙华石);海水;沙地;火烧地,树木

二。群落

三。生态生理

水分;光照与温度;溶质与光合作用产物;无机营养


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