植物分类的基础知识.ppt

Chapter 6 Basic knowledge of Plant Taxonomy 第六章 植物分类的基础知识,一、植物界的分门别类 二、植物分类的方法 三、植物分类的等级及命名法则 四、国际植物的命名法规（自学） 五、植物分类检索表的编制和使用,Section 1 classifying of plantae,1. Classifying history of plantae植物界的分类历史,人为分类系统时期 自然分类系统时期 系统分类系统时期 我国种子植物分类简史,2. Classifying of plantae 植物界的分门别类,Section 2 methods of plant classifying植物分类的方法,1、传统分类法 （形态分类法、经典分类法） 2、实验分类法 （1）细胞分类学（染色体分类学） （2）化学分类学 （3）孢粉分类学 （4）血清鉴定法 （5）数量分类学 （6）超微结构和微形态分类 （7）分子系统学(利用分子标记,DNA差异),Section 3 classifying rank and nomenclature,中 文 拉 丁 文 英 文 界 Regnum Kingdom 门 Divisio Division 纲 Classis Class 目 Ordo Order 科 Familia Family 属 Genus Genus 种 Species Species,（一）植物分类的阶层系统,例：水稻 Oryza sativa L. 界.植物界 Plantae 门被子植物门 Spermatophyta 纲单子叶植物纲 Monocotyledoneae 目禾本目 Graminales 科禾本科 Gramineae 属.稻属 Oryza 种.稻 Oryza sativa L.,例：黄莲 Coptis chinensis Franch. 界植物界 Plantae 门被子植物门 Spermatophyta 纲双子叶植物纲 Dicotyledoneae 目.毛茛目 Ranales 科.毛茛科 Ranunculaceae 属.黄莲属 Coptis 种黄莲 Coptis chinensis Franch.,种（species） 生物分类的基本单位。具有一定的形态和生理特征，有一定的自然分布范围的植物类群，能自然交配，产生正常能育的后代。 亚种（subspecies 缩写ssp.) 是一个种内的变异类群，形态上有一定区别，在分布、生态或季节上有所隔离，同种内的两个亚种，不分布在同一地理分布区内。 籼稻（亚种）与粳稻（亚种）的区别 变种（varietas）：与原种只在特征上存在较小差异，可遗传。如花色变化、毛的有无等； 变型（forma）：同一种内的植物，在形态上表现为与原种有差异的个体群，变异更小，不稳定，不能遗传。如树木的形态、叶色的变异。,龟甲竹 Phyllostachys pubescens f. heterocycla,红花檵木Lorpetalum chindense var. rubrum,（二）植物的命名,根据国际植物命名法规的规定，以瑞典植物分类学家林奈创立的双名法对植物进行命名。 双名法 是指用两个拉丁词或拉丁化的词对一种植物定名，第一个词是属名，第一个字母要大写，相当于 “姓”；第二个词是种加词，相当于名。一个完整的学名还要加上定名人的姓氏或姓氏缩写，即命名人。 学名=属名+种加词+命名人名 例：水稻 Oryza sativa L. 银杏 Ginkgo biloba L. 梅 Prunus mume (Sieb.) Sieb.et Zucc. 李 Prunus salicina Lindl.,植物的属名和种加词，都有其含义和来源以及具体规定。 如银杏：Ginkgo bioloba Ginkgo金黄色的果实 bioloba二裂的,五 植物分类检索表的编制和使用,1、编制的依据 植物分类检索表是根据法国著名的生物学家拉马克二歧分类的原理（ 1778 ），以对比的方式而编制成区分植物种类的表格。 具体说，就是把各种植物的关键性特征进行比较，抓住区别点，相同的归在一项下，不同的归在另一项下， 在相同的项下，又以不同点分成相对应的二项， 依次下去，最后得出不同种的区别。,2、植物分类检索表类型,1.雄花序头状山毛榉属Fagus 1.雄花序为葇荑花序。 2.雄花序直立或向上。 3.枝顶芽不发育;落叶性粟属Castanea 3.枝顶有顶芽;常绿性。 4.壳斗外被刺状或瘤状苞片,坚果1-3个,全包于壳斗中;叶 通常2列栲属Castanopsis 4.壳斗外被硬毛状或鳞状的苞片,坚果1个,大部分露出;叶 不为2裂石栎属Lithocarpus 2.雄花序下垂栎属Quercus,定距式检索表（以壳斗科的5个属为例）,平行式检索表（以壳斗科的5个属为例） 1.雄花序头状（1）山毛榉属Fagus 1.雄花序为葇荑花序2 2.雄花序直立或向上3 2.雄花序下垂（2）栎属Quercus 3.枝顶芽不发育;落叶性（3）粟属Castanea 3.枝顶有顶芽;常绿性4 4.壳斗外被刺状或瘤状苞片,坚果1-3个,全包于壳斗中;叶 通常2列（4）栲属Castanopsis 4.壳斗外被硬毛状或鳞状的苞片,坚果1个,大部分露出;叶 不为2裂（5）石栎属Lithocarpus,人为分类系统时期(18世纪初),分类方法：人为地根据植物的经济用途和实用部位进行分类；建立的系统称为人为分类系统。 早在公元前，亚里斯多德的学生，希腊人Theophrastus 在公元前370-285年著有植物的历史等书，记载已知植物480种，用粗放的形态性状分为乔、灌、半灌、草本等4类，已知道了有限花序和无限花序；离瓣花和合瓣花之分。人们称他为“植物学之父”。 明代李时珍本草纲目记载药用植物1195种，将植物分为草、谷、菜、果、木等5部。 草部：山草、芳草、湿草、青草、蔓草、水草等11类；木部：乔木、灌木等6类,自然分类系统时期(18世纪晚期-19世纪初),林奈 (Linnaeus) 1735年发表自然体系 分类方法：以植物性状的相似程度来决定植物间的亲缘关系和系统排序方向；其系统称为自然分类系统。 英国：边沁（Bentham）和虎克（Hooker ） 系统 双子叶植物 单子叶植物,多瓣、离瓣花类 合瓣花类 单被花和不完全花类,微子类、上位花类、冠花类、萼花类、裸花类、离心皮类、颖花类,瑞典植物学家 林奈 (Linnaeus) 于1737年发表自然体系，根据花的构造特点和花各部分数目(尤其是雄蕊数目)将植物分为24纲，其中第1-13纲按雄蕊数目区分，第14-20纲按雄蕊长短 (如二强雄蕊、四强雄蕊等)、雄蕊和雌蕊的关系以及雄蕊的联合情况区分；第21-23纲按花的性别(如雌雄同株、雌雄异株、杂性花等)区分，第24纲称为隐花植物。 许多学者认为林奈系统的人为性大，因为只根据雄蕊数目一个特征划分纲，常会使亲缘关系疏远的种类放到同一纲中。如：蓼科的酸模属(Rumex)有6个雄蕊，小檗科的小檗属(Berberis)也有6个雄蕊，它们一同放入第6纲，显然不合适。,系统发育分类系统时期,1859年,达尔文创立生物进化论以后 根据生物进化的原理，按性状的演化趋势进行分类，建立能反映植物类群之间亲缘关系和植物界客观演化规律的分类系统。 现代分类系统： 恩格勒(A.Engler)系统 哈钦松(J.Hutchinson)系统 塔赫他间(A.Takhtajan)系统 克朗奎斯特(A.Cronquist)系统 胡先骕的多元系统（1950） 吴征镒的八纲系统（1998）,我国种子植物分类简史,解放前，主要是外国人做中国的种子植物分类。我国首推钟观光教授（1918-1921，走遍南方11省，采集15万号标本）。有关植物研究所：1922，中国科学社生物研究所； 1927，北平研究院植物研究所； 1928，静生生物调查所；1929，中山大学农林植物研究所。 解放后，1950，中国科学院植物研究所，全国各重要省区都成立了植物研究所，高等院校也相应发展植物分类学的教学和科研工作。 主要工作： 中国植物志、中国高等植物图鉴、中国高等植物、各地方植物志、植物区系和植物资源调查、专科、专属植物的深入研究,Algae 藻类植物,1裸藻门 2绿藻门 3轮藻门 4金藻门 5甲藻门 6褐藻门 7红藻门 8蓝藻门 讨论：为什么将上述8个门类统称为藻类植物？,Fungus 菌类植物,9 细菌门 10 粘菌门 11 真菌门 讨论：菌类植物有哪些主要的共同特点？,Lichen 地衣,12 地衣 一类特殊的共生植物：藻类和菌类的共生体，属于低等植物范围。 Thallophyte 原植体植物 Nonembryophyta 无胚植物 Lower plant 低等植物,Higher plant 高等植物 （有胚植物）,13 苔藓植物门 14 蕨类植物门 15 裸子植物门 16 被子植物门 孢子植物（Spore plant） 显花植物（Phanerogamae） 种子植物（Seed plant） 颈卵器植物（Archegoniatae） 维管植物（Tracheophyta） 讨论：种子植物都是颈卵器植物？,植物界的基本类群 藻类植物 低等植物 菌类植物 非维管植物 (无胚植物） 地衣植物 孢子植物 苔藓植物 （隐花植物） 高等植物 蕨类植物 （有胚植物） 裸子植物 维管植物 种子植物 被子植物（有花植物） （显花植物）,Cytotaxonomy （染色体分类学） 1染色体的数目作为分类性状 2染色体核型分析 （1）常规的形态分析 （2）带型分析 （3）着色区段分析 （4）定量细胞化学分析 3、染色体组分析 根据染色体的同源性和非同源性可以：(1)知道是否出现了杂交；（2）查明染色体结构上的差异；(3)解释不育的原因；(4)指明一个种的衍生关系，这在分类学上具有重要意义。,Chemotaxonomy 在经典分类学的基础上，从植物的化学组成(主要是特征性成分)所表现出来的特征，从小分子化合物和大分子化合物的角度，并结合其他有关学科，来进一步研究植物的系统发育。 小分子化合物作为分类性状应用于植物分类 例如：黄酮类化合物的分布对榆科中榆亚科（含黄酮醇）和朴亚科（含葡基黄酮）中属的处理； 又如：萜类化合物对芸香目的分类意义；甜菜拉因的存在与否来划定石竹目 大分子化合作为分类性状应用于植物分类 首先是血清学研究；蛋白质做电泳分析来比较植物种类之间蛋白质的异同；DNA碱基顺序在分类学上是比较可靠的证据,孢粉学,研究植物的孢子、花粉(简称孢粉)的形态、分类及其在各个领域中应用的一门科学。 孢粉学研究的基础部分为植物学的一部分，主要为孢粉的形态、分类及生理、生化等方面。 其应用部分则各有侧重，古孢粉学或称地质孢粉学主要为地层对比、寻找有关矿产，尤其是煤和石油以及其他陆相沉积矿产服务。还应用于古生态、古环境、古地理、古气候学的研究。,Serotaxonomy,Numerical taxonomy 数量分类学是以表型特征为基础，利用大量性状(包括形态学、细胞学和生物化学等的各种性状)、数据，按一定的数学模型，应用计算机运算得出的结果，对物种进行定量比较。 数量分类学的基本步骤： 1确定研究对象 2选择性状 3性状的编码 4 原始数据的变换和标准化 5 相似性概念的数量化 6 分类运算 7 将分类运算结果以树系图或其他图形表示,超微结构和微形态分类 60年代末电子显微镜资料开始应用在被子植物分类方面 透射电子显微镜特征 1筛管分子质体； 2P-蛋白质； 3核蛋白质晶体； 4内质网膨大储囊 扫描电子显微镜特征 1表皮细胞的排列； 2细胞的形态； 3外层细胞壁的凹凸； 4角质层分泌物。,鹅观草属（Roegneria)的种间RAPD分析（OPD-20),10种披碱草属（Elymus)的RAPD分析（OPR-16),分子系统学,籼稻与粳稻的区