第四章植物的生殖1教材.doc

植物的生殖 一、植物繁殖的类型（自学） 二、花的形态 三、成花调节 四、雄蕊的发育和花粉粒的形成 五、雌蕊的发育和胚囊的形成 六、开花、传粉与受精 七、种子和果实的发育 八、被子植物生活史 繁殖的类型 营养繁殖 无性生殖—— 孢子 有性生殖—— 配子（♀/♂） （ 同配、 异配、 卵式 ） 蕨类植物的无性繁殖——孢子繁殖 一、花的形态 花的形态学本质是被子植物适应于生殖的、节间极度缩短的变态枝条。 双叶叶植物的花基数为：5或4 单叶叶植物的花基数为：3 花的组成 花托的形态与变化 花萼的形态与变化 两性花与单性花（玉米的雌雄同株） 花冠的类型（离瓣花、合瓣花） 雌蕊的组成与类型 雌蕊是由心皮组成的。心皮是适应于生殖的变态叶，是构成雌蕊的基本单位。 雄蕊的类型 心皮、豌豆的豆荚 雌蕊的类型 花的类型及花序 油菜的子房上位（下位花） 桃的子房上位（周位花） 苹果的子房下位（上位花） 禾本科植物的小穗和花 组成禾本科植物花序的基本单位是小穗。 小穗=2个颖片+1～多朵小花 小花=外稃+内稃+2个浆片+3或6个雄蕊+雌蕊 花器官发育研究进展 1991年，Coen和Mererowitz在金鱼草和拟南芥中利用一系列与花器官发育有关的突变体开展研究，通过遗传学分析和分子生物学研究，提出了基因控制花器官形态发生的ABC模型。 根据此模型，花的萼片、花瓣、雄蕊与雌蕊四轮花部是由3组基因共同作用发育而成的。 二、花药的发育和花粉粒的形成 （一） 花药的发育 花药的发育 （二）花粉粒的形成过程 花药与花粉粒 百合花药（减数分裂） 百合花药（四分体） 绒毡层对花粉粒发育的特殊作用 1、对花粉母细胞和花粉粒的发育起重要的营养和调控作用。 2、合成和分泌胼胝质酶，使单核花粉粒适时分离而正常发育。 3、合成和分泌识别蛋白并转移到花粉粒外壁上。 4、合成和分泌孢粉素并转移到花粉粒外壁上。 （三）花粉粒的结构 （四）雄性生殖单位与精子异型性 雄性生殖单位 是指被子植物的有性生殖过程中，一对精子与营养核构成的一个功能复合体。 精子异型性 有的植物（如白花丹、油菜、玉米）中，两个精子在大小、形态和细胞器的数量上存在明显的差异。大的精细胞含质体少，而含线粒体多，受精时与中央细胞融合，而小的精细胞含质体丰富而线粒体少，与卵细胞受精(趋向性受精现象)。这种来源于同一生殖细胞的一对精细胞之间的差异，称为精子异型性。 花粉粒的形态与类型 双子叶植物：3 孔（沟）及衍生类型 单子叶植物：单孔（沟）及衍生类型 2-细胞花粉粒的电镜图（绣球百合） 白花丹（Plumbago zeylanica）的雄性生殖单位（Russell等，1981） 花粉粒的发育和花粉管的形成 （四）雄性不育与花粉败育 雄性不育 由于遗传或生理原因，花中的雄蕊发育不正常，不能形成正常的花粉粒或正常的雄配子，但雌蕊发育正常，这种现象称为雄性不育。 花粉败育 由外界条件（如低温、干旱）或遗传因素引起的植物花粉不能正常发育的现象。 雄性不育原理在作物遗传育种上的应用 雄性不育在杂交育种中有重要作用。应用雄性不育系进行杂交育种，可节省劳力，保证种子纯度。雄性不育资源的研究已成为作物育种的方向之一。 雄性不育的类型 雄性不育的形态：花药退化型、花粉败育型和无花粉型。 生态遗传雄性不育理论的基本原理 雄性不育作为一个植物性状，必然既受遗传影响，又受生态条件的制约。所谓雄性不育，不过是不育基因在一定的生态条件下的表达，不育基因在足以使其得到表达的条件下表现为不育，反之可育。 三、胚珠的结构和胚囊的形成 （一）胚珠的结构（胎座的类型） （二）胚囊的形成（以蓼型胚囊为例） 胎座的类型 胚珠的结构与类型 胚囊的形成 蓼型胚囊图解 胚 囊（雌配子体） 的 类 型 基因控制花器官形态发生的ABC模型 四、开花、传粉和受精 （一）开花 当雄蕊中的花粉粒和雌蕊中的胚囊（或二者之一）已经成熟时，花萼、花冠即开放，露出雄蕊和雌蕊，以利传粉，这种现象称为开花。 各种植物的开花习性各不相同。 1、开花的年龄 2、开花的季节 3、花期 先花后叶、花叶同期与先叶后花 紫荆、桃花、玉兰 植物的花期 （二）传粉 花被打开，花药开裂，成熟的花粉借外力传到雌蕊柱头上的过程，称为传粉。 自花传粉 雄蕊的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上。如水稻、小麦、豆类等。（豌豆的闭花受精是典型的自花传粉。） 异花传粉 同株或异株的花粉传送到同株或异株的另一朵花的柱头上。 根据传粉媒介不同，主要有风媒传粉和虫媒传粉，以及以水和鸟为媒介传粉。 生产上常进行