任务2.2.2植物的生殖器官花3

1、 雄配子体的发育雄配子体的发育 小孢子发育成雄配子体的过程小孢子发育成雄配子体的过程 2-细胞型花粉粒细胞型花粉粒3-细胞型花粉粒细胞型花粉粒 花粉管长到一定花粉管长到一定长度后，原来花长度后，原来花粉粒中的内含物粉粒中的内含物全部集中到花粉全部集中到花粉管的前端，花粉管的前端，花粉管从柱头经花柱管从柱头经花柱到子房，再进入到子房，再进入胚珠及胚囊，将胚珠及胚囊，将花粉管中的两个花粉管中的两个精子及全部内含精子及全部内含物释放到胚囊中，物释放到胚囊中，以便受精作用的以便受精作用的进行进行胚珠的发育与胚囊的形成胚珠的发育与胚囊的形成(蓼形胚囊为例蓼形胚囊为例)单核胚囊（大孢子）单核胚囊（大孢子）

2、 雌配子体雌配子体（成熟胚囊）（成熟胚囊）四分体四分体胚囊母细胞胚囊母细胞减数分裂减数分裂孢原细胞孢原细胞周缘细胞周缘细胞造孢细胞造孢细胞珠被的发育珠被的发育 （1）开花）开花 雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊成熟，或者二雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊成熟，或者二者之一已经成熟时，者之一已经成熟时，花被展开花被展开露出雌、雄蕊的露出雌、雄蕊的现象称为现象称为。 各种植物的开花习性不同：各种植物的开花习性不同： 植物开花的年龄植物开花的年龄、开花的季节开花的季节、花期长短花期长短等方面等方面,各种植物开花的习性不同各种植物开花的习性不同.开花、传粉与受精开花、传粉与受精 一株植物从第一朵花开放到最后一

3、朵花开毕所经历的时一株植物从第一朵花开放到最后一朵花开毕所经历的时间称为间称为开花期开花期. 如早稻如早稻57天天,棉可延续几个月棉可延续几个月.油菜油菜20-40天，苹果天，苹果6-12天天 桃树桃树3-5年后开花年后开花 竹子一生只开一次花竹子一生只开一次花 一株植物从第一朵花开放到最后一朵花开毕所经历的时一株植物从第一朵花开放到最后一朵花开毕所经历的时间称为间称为开花期开花期. 如早稻如早稻57天天,棉可延续几个月棉可延续几个月.油菜油菜20-40天，苹果天，苹果6-12天天 桃树桃树3-5年后开花年后开花 竹子一生只开一次花竹子一生只开一次花 开花受许多因素影响开花受许多因素影响,环境

4、因素环境因素(光照长度光照长度,长日植物长日植物,短日短日植物植物,日中性植物日中性植物,中日性植物中日性植物,温度温度,春化作用春化作用,)发育和遗发育和遗传因素传因素(如从十字花科植物拟南芥中分离到开花基因如从十字花科植物拟南芥中分离到开花基因)影影响响.研究和掌握植物的开花习性研究和掌握植物的开花习性,有利于在生产上采取趋利有利于在生产上采取趋利避害的措施避害的措施,提高作物的产量和质量提高作物的产量和质量.开花习性也是杂交水稻不育系选育的一个重要的参考指开花习性也是杂交水稻不育系选育的一个重要的参考指标标.开花的年龄、季节、持续的时间以及昼夜的周期性有不同开花的年龄、季节、持续的时间以

5、及昼夜的周期性有不同 开花开花（anthesis)一朵花开放的时间长短不同一朵花开放的时间长短不同 花粉囊散出的花粉借助一定的媒介力量，传送花粉囊散出的花粉借助一定的媒介力量，传送到同一花或另一花的柱头上这一过程称为到同一花或另一花的柱头上这一过程称为。 两种传粉方式：两种传粉方式：自花传粉自花传粉和和异花传粉异花传粉开花、传粉与受精开花、传粉与受精 传粉传粉(pollination)(pollination) 传粉的方式传粉的方式自花传粉(self-pollination)异花传粉(cross-pollination)自花传粉与异花传粉及其生物学意义自花传粉与异花传粉及其生物学意义 一朵花的

6、成熟花粉粒传到同一朵花内的雌蕊柱头上一朵花的成熟花粉粒传到同一朵花内的雌蕊柱头上,并并能受精结实的过程称为自花传粉能受精结实的过程称为自花传粉.例如例如:大麦大麦,小麦小麦,番茄番茄等为等为自花传粉自花传粉植物植物. 最典型的自花传粉是最典型的自花传粉是闭花受精闭花受精(cleistogamy),指在指在未开花时已经完成受精作用未开花时已经完成受精作用,花粉粒在花粉囊里萌发花粉粒在花粉囊里萌发,花花粉管穿过花粉囊伸向柱头完成受精粉管穿过花粉囊伸向柱头完成受精.严格地说无传粉现严格地说无传粉现象象. 闭花受精是植物的一种适应闭花受精是植物的一种适应.在环境条件不适宜开花传在环境条件不适宜开花传粉

7、时粉时,它也可以完成生殖过程它也可以完成生殖过程.如碗豆如碗豆.长期的自花传粉会使后代的生活力减弱长期的自花传粉会使后代的生活力减弱. 花的传粉适应机制花的传粉适应机制 自花传粉自花传粉：两性花；雌雄蕊同时成熟；柱头对：两性花；雌雄蕊同时成熟；柱头对接受自身花粉无生理上的障碍。接受自身花粉无生理上的障碍。 注注:但在农业生产上但在农业生产上,农作物同株异花间的传农作物同株异花间的传粉粉,同一品种不同植株之间的传粉也叫做自同一品种不同植株之间的传粉也叫做自花传粉花传粉. 一朵花的花粉借助外力传到另一朵花的雌蕊柱头一朵花的花粉借助外力传到另一朵花的雌蕊柱头上并能受精结实的过程称为上并能受精结实的过

8、程称为异花传粉异花传粉.如玉米如玉米,油油菜菜,苹果等苹果等.凤媒花凤媒花(anemophilous flower):依靠风传送花粉依靠风传送花粉的植物称凤媒植物的植物称凤媒植物,它们的花称风媒花它们的花称风媒花.被子植物被子植物约有十分之一是风媒植物约有十分之一是风媒植物,如小麦如小麦,小稻小稻,玉米等玉米等.虫媒花虫媒花(entomophilous flower):靠昆虫为媒介进靠昆虫为媒介进行传达室粉方式的称为虫媒行传达室粉方式的称为虫媒,借助这类方式传粉的借助这类方式传粉的花花,称虫媒花称虫媒花. 有花植物中有花植物中100%100%的杂交（异花传粉）的杂交（异花传粉）和几乎和几乎10

9、0%100%自交（自花传粉）都是自交（自花传粉）都是存在的。存在的。 异花传粉是进化的方式，为何异花传粉是进化的方式，为何自花传粉方式保留下来呢？自花传粉方式保留下来呢？ 从生物学意义上说从生物学意义上说,异花传粉比自花传粉较异花传粉比自花传粉较进化进化,这是因为异花传粉的精这是因为异花传粉的精,卵细胞产生于卵细胞产生于不同的环境条件不同的环境条件,遗传性差异较大遗传性差异较大,受精形成受精形成的后代较易产生变异的后代较易产生变异,生活力更强生活力更强,适应性更适应性更广广.因此因此,经过长期的演化经过长期的演化,异花传粉成为大多异花传粉成为大多数植物的传粉方式数植物的传粉方式. 花的传粉适应

10、机制花的传粉适应机制 植物对植物对异花传粉异花传粉的适应的适应:由于长期自然选择和演化的由于长期自然选择和演化的结果结果,植物形成了许多适应于异花传粉的特性植物形成了许多适应于异花传粉的特性. (1) 单性花单性花 (2) 两性花两性花,但同株或同花中雌雄蕊异熟但同株或同花中雌雄蕊异熟.在雌在雌,雄蕊异雄蕊异熟现象中熟现象中,有雄蕊先熟的有雄蕊先熟的,如玉米如玉米,莴苣等莴苣等,或是雌蕊先熟或是雌蕊先熟的的,如木兰如木兰,甜菜甜菜. (3) 雌雄蕊异长或异位雌雄蕊异长或异位,也不能进行自花传粉也不能进行自花传粉,如报春花如报春花. (4) 自花不孕自花不孕:花粉落到同一朵花或同一植株的柱头上花

11、粉落到同一朵花或同一植株的柱头上不能萌发不能萌发,或不能完全发育以达到受精的结果或不能完全发育以达到受精的结果,如荞麦如荞麦,亚麻亚麻,桃桃,梨梨,苹果等苹果等. 农业上对传粉规律的利用农业上对传粉规律的利用_(1) 人工辅助授粉人工辅助授粉(2) 人工自花传粉培育单交系人工自花传粉培育单交系.(3) 花粉的生活力花粉的生活力 花的传粉适应机制花的传粉适应机制 自花传粉：两性花；雌雄蕊同时成熟；柱头对自花传粉：两性花；雌雄蕊同时成熟；柱头对接受自身花粉无生理上的障碍。接受自身花粉无生理上的障碍。 异花传粉：单性花；雌雄蕊不同时成熟；形态异花传粉：单性花；雌雄蕊不同时成熟；形态上雌蕊、雄蕊不等长

12、；雌雄蕊同时成熟时，则上雌蕊、雄蕊不等长；雌雄蕊同时成熟时，则存在自交不亲和。存在自交不亲和。 传粉的媒介传粉的媒介玉蜀黍玉蜀黍榛子榛子风风媒花媒花花多而密集；花粉多、小、质花多而密集；花粉多、小、质轻、干燥、表面光滑。柱头较轻、干燥、表面光滑。柱头较长，呈羽毛状；花被不显著和长，呈羽毛状；花被不显著和无；单性花；雌雄异株；先叶无；单性花；雌雄异株；先叶开花。开花。玉蜀黍靠风将花粉传到雌蕊上。阴雨连绵影响玉米传粉。玉蜀黍靠风将花粉传到雌蕊上。阴雨连绵影响玉米传粉。水媒花水媒花苦草的雄株在水中抽出穗状花序，花序外面长着许多苞片。雄花成熟时，苞片自动脱离花轴，浮出水面，随水漂流。这时，雌株的花柄迅

13、速伸长，将雌花送出水面开放。雌花和雄花在水面相逢，柱头和雄蕊一接触，就授粉啦。接着，雌花闭合，花柄卷曲，缩回水中孕育果实。苦草虫媒花虫媒花虫媒花虫媒花花大而鲜艳，具香气和蜜腺，花大而鲜艳，具香气和蜜腺，花粉粒外壁粗糙而有粘液。花粉粒外壁粗糙而有粘液。传粉特点：花被成细长筒状，顶部扩大如旗状，细嫩花花被筒内侧有传粉特点：花被成细长筒状，顶部扩大如旗状，细嫩花花被筒内侧有向里面生长的毛，最底部是雌蕊，柱头靠近花药。花发出腐肉气息吸向里面生长的毛，最底部是雌蕊，柱头靠近花药。花发出腐肉气息吸引个体很小的蝇类，它们进入花筒后则因花被内侧的毛所阻难以钻出，引个体很小的蝇类，它们进入花筒后则因花被内侧的毛

14、所阻难以钻出，有时要停留几天，以花被上多浆细胞为食。直到花粉成熟散落在昆虫有时要停留几天，以花被上多浆细胞为食。直到花粉成熟散落在昆虫背上，毛才萎缩。携带花粉的蝇飞到另一花中，遇到成熟柱头便可以背上，毛才萎缩。携带花粉的蝇飞到另一花中，遇到成熟柱头便可以授粉。柱头先于雄蕊成熟，如已经接受异花花粉，花被外面的旗状物授粉。柱头先于雄蕊成熟，如已经接受异花花粉，花被外面的旗状物便失去膨压而盖住花被筒，全花下垂，蝇类无法飞入。便失去膨压而盖住花被筒，全花下垂，蝇类无法飞入。马兜铃受精受精开花、传粉开花、传粉退 出被子植物双受精被子植物双受精受精作用包括：受精作用包括： 花粉在柱头上的萌发花粉在柱头上的

15、萌发 花粉管在雌蕊组织中的生花粉管在雌蕊组织中的生长长 花粉管到达胚珠进入胚囊花粉管到达胚珠进入胚囊 双受精双受精l 干型柱头干型柱头百合百合拟南芥拟南芥l 湿型柱头湿型柱头柱柱头头表表面面的的乳乳突突花粉萌发花粉萌发萌发孔胞质囊萌发孔胞质囊水合水合萌发萌发群体效应群体效应三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子

16、植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精三、开花传粉受精花传粉受精开花、传粉退 出被子植物双受精花粉管的生长花粉管的生长：顶端生长：顶端生长花花粉粉管管分分区区进入的方式进入的方式珠孔受精珠孔受精合点受精合点受精中部受精中部受精花粉管到达胚珠花粉管到达胚珠 进入胚囊进入胚囊胚珠两个精子细胞核助细胞助细胞助细胞助细胞：丝状器丝状器退化的助细胞退化的助

17、细胞为什么花粉管能向胚囊助细胞定向生长？为什么花粉管能向胚囊助细胞定向生长？助细胞的作用：一般认为其存在某些能诱导花粉管定向生长的助细胞的作用：一般认为其存在某些能诱导花粉管定向生长的化学物质（至今尚未明确）。化学物质（至今尚未明确）。 丝状器丝状器在退化的助细胞中，花粉管释放出两个精子，两个在退化的助细胞中，花粉管释放出两个精子，两个精子中一个与卵细胞融合形成受精卵精子中一个与卵细胞融合形成受精卵, ,将来发育为胚将来发育为胚; ;另一个和中央细胞的两个极核另一个和中央细胞的两个极核( (或次生核或次生核) )融合形成融合形成初生胚乳核初生胚乳核, ,将来发育成胚乳将来发育成胚乳双受精双受精

18、 双受精双受精(double fertilization) 1898年俄国伟大植物学家纳瓦兴报道了头巾百合和细弱贝母花年俄国伟大植物学家纳瓦兴报道了头巾百合和细弱贝母花粉管中的两个雄配子一个与卵、另一个与粉管中的两个雄配子一个与卵、另一个与2个极核融合的现象。这个极核融合的现象。这一发现一发现,首次阐明了被子植物的两个精子都参与受精。此后在百合首次阐明了被子植物的两个精子都参与受精。此后在百合科和其他被子植物中发现这一现象普遍存在。科和其他被子植物中发现这一现象普遍存在。是被子植物所特有的现象！？是被子植物所特有的现象！？双受精过程及其生物学意义双受精过程及其生物学意义 进入胚囊的两个精子进入

19、胚囊的两个精子,一个与卵细胞融合形一个与卵细胞融合形成受精卵成受精卵(合子合子),另一个与中央细胞的极核另一个与中央细胞的极核(或次生核或次生核)融合形成初生胚乳核融合形成初生胚乳核,称为双受称为双受精精,是被子植物特有的受精现象是被子植物特有的受精现象. 单倍体的精细胞和卵细胞融合形成二倍体的合子单倍体的精细胞和卵细胞融合形成二倍体的合子,恢恢复了植物体原有的染色体数目复了植物体原有的染色体数目,保持了物种遗传性的相保持了物种遗传性的相对稳定对稳定.经过减数分裂后形成的精经过减数分裂后形成的精,卵细胞在遗传上常有差异卵细胞在遗传上常有差异,受精后形成的后代常出现新的性状受精后形成的后代常出现

20、新的性状,丰富了遗传性的变丰富了遗传性的变异性异性.精子与极核融合形成三倍体的初生胚乳核精子与极核融合形成三倍体的初生胚乳核,并发育成并发育成为胚乳为胚乳,同样结合了父同样结合了父,母本的遗传特性母本的遗传特性,生理上更为活生理上更为活跃跃,作为营养被胚吸收利用作为营养被胚吸收利用,后代的变异性更大后代的变异性更大,生活力生活力更强更强,适应性更广适应性更广.双受精作用是植物界有性生殖的最进化、最高级的形双受精作用是植物界有性生殖的最进化、最高级的形式，是被子植物在植物界占优势的重要原因之一。同式，是被子植物在植物界占优势的重要原因之一。同时，双受精作用也是植物遗传和育种学的重要理论依时，双受精作用也是植物遗传和育种学的重要理论依据