A.
開花植物(flowering plants)為被子植物(angiosperms)。
B.
在所有開花植物中花之發育啟始於有性生殖週期。
C.
完整的有性生殖週期包括:經由減數分裂(meiosis)產生特殊生殖細胞、授粉(pollinatiion)、受精(fertilization)、種子(seed)和果實(fruit)之發育、種子和果實之散播、種子發芽。
A.
一典型的花是由四輪變態葉所組成:萼片(sepals)、花瓣(petals)、雄蕊(stamens)、心皮(carpel)。
1.
萼片:一般為綠色,於芽期包圍其他花器,總稱花萼(calyx)。
2.
花瓣:通常顯眼、吸引、有色澤,總稱花冠(corolla)。
3.
雄蕊:位於花冠內輪,由花絲(filament)和花葯(anther)所組成,整輪雄蕊稱為雄蕊群(androecium)。
4.
雌蕊群(gynoecium)為花之雌性部分,由一或多心皮所組成,有時一個或一群融合之心皮稱之為雌蕊(pistil)。
5.
花被(perianth)為花萼和花冠之總稱。
B.
花之雄器官為雄蕊群(androecium)。
1.
花葯由四個稱為花粉囊(pollen sacs)的長形裂瓣(lobe)所組成。
a.每一花粉囊含有可分裂之小孢子母細胞(microsporocytes)。
b.
每一個小孢子母細胞經由減數分裂產生四個單n的小孢子(microspores)。
c.
小孢子之細胞核接續經由不減數分裂形成含兩個細胞之花粉粒(pollen
grain),即每一花粉粒含一管細胞(tube cell)和一較小的生殖細胞(generative
cell)。
d.
此種含兩細胞、單倍體的雄配子體(male gametophyte)之功能是產生精細胞(sperm
cells)用於受精作用(fertilization)。
(1)
花粉粒由孢粉質(sporopollenin)所構成之精巧細胞壁包圍。
e.
花粉粒成熟後,花葯壁開裂,花粉散落。
f.
授粉(pollination)將花粉傳播到花之柱頭(stigma)。
g.
花粉粒發芽(germination)形成花粉管(pollen tube),並經由傳導組織(transmitting
tissue)伸入子房(ovary)。
h.
花粉管分泌酵素,部分地降解傳導組織細胞,以利花粉管伸長。
C.
花之雌器官為雌蕊群(gynoecium)。
1.
雌蕊群最簡單之形式為單一折合之心皮或稱單雌蕊(simple
pistil)。
2.一群融合之心皮則稱為複雌蕊(compound pistil)。
3.
子房為一中空結構,具有一或多個子房室(locules)。
4.
胎座(placenta)為子房內之組織,其上著生胚珠(ovule)。
5.
胎座於子房內分布之方式稱為胎座型(placentation)。
a.
胎座型主要有三種:側膜胎座(parietal placentation)、中軸胎座(axile
placentation)、中央胎座(central placentation)。
6.
子房伸出花柱(style)其頂端有柱頭。
a.
通常柱頭(stigma)由毛和黏著液體覆蓋。
7.
子房內含胚珠,其後成為種子。
a.
成熟的胚珠外覆兩層保護層稱為珠被(integuments),並有一開孔稱為珠孔(micropyle),該處為珠被未癒合之處。
8.
胚珠含有一大孢子母細胞(megasporocyte)可進行細胞分裂。
a.
大孢子母細胞埋於珠心(nucellus)之組織中。
D.
胚囊(embryo sac)為雌配子體植物。
1.
大孢子母細胞經由減數分裂產生四個單n的大孢子(megaspores)。
2.
近於珠孔的三個大孢子將會瓦解消失。
3.
遠離珠孔的一個大孢子將會增大並發育,經過三次不減數分裂成為成熟的胚囊,其內含有八個細胞核。
a.
此過程中最後形成一個卵細胞(egg cell)和兩個助細胞(synergid
cells)(此三細胞通常稱為卵器(egg apparatus))位於胚囊之近珠孔端;兩個極核(polar
nuclei)移到中央位於大形中央細胞(central cell)內;遠離珠孔端之三個細胞稱為反足細胞(antipodal
cells)。
4.
胚囊為雌配子體,是一單倍體植物(n)(haploid)。
E.
雙重受精(double fertilization)產生一個胚(embryo)及胚乳(endosperm)。
1.
花粉粒發芽產生花粉管,花粉管生長穿過柱頭和花柱進到子房。
2.
助細胞可能會釋出化學物質,導引花粉管生長。
3.
雙重受精
a.
精子和卵細胞核融合形成一個2n接合子(zygote)。
b.
另一個精子細胞核與中央細胞之極核(polar nuclei)融合形成一個3n(triploid)的初生胚乳(primary
endosperm)細胞核,其後續將分裂成為胚乳,是種子中養分之貯藏處。
III.
頂端分生組織:花發育之處所
A.
在生長期間,訊息會啟動莖頂(shoot apex)轉變為花原端(floral
apex);苞片(bracts)首先形成,其他花器官則接續以輪生或螺旋形式形成。
B.
花序(inflorescence)之發育依據一定之順序。
C.
花之構形有許多變化。
1.
完全花(complete flower)具有四組花葉(floral leaves),不完全花(incomplete
flower)則缺少四組中之一或多組。
2.
單性花(unisexual flowers)為具有雄蕊的(staminate)或雌蕊之一的(pistillate)花,是屬單性(imperfect)。
3.
兩性花(bisexual flowers)是屬兩性花(perfect)。
4.
一植株同時著生雄花(staminate flowers)和雌花(pistillate
flowers),是屬雌雄同株(monoecious);雌雄異株(dioecious)植物僅於一植株中著生雄花或雌花。
5.
花可為整齊對稱(regular symmetry)(輻射狀;radial)或為不整齊對稱(irregular
symmetry)(左右對稱;bilateral)。
6.
花之不同部分可為獨立或結合在一起,花器結合成同一輪稱為合生(connation),花器結合成兩不同輪的則為聯生(adnation)。
7.
不同花其子房之位置亦各有不同:上位子房(superior
ovary)、下位子房(inferior ovary)。
8.
具下位子房之花,其花萼、花冠和雄蕊群之下部分可融合形成管狀物,稱為冠萼(花拖)筒(hypanthium),此冠萼筒亦和子房結合。
D.
通常花會成串發生或成花序(inflorescence)。
1.
一花序為一花枝(flowering branch)。
2.
花序之形式有總狀花序(raceme)、複總狀花序(圓錐花序;panicle)、穗狀花序(spike)、葇荑花序(catkin)、繖形花序(umbel)、頭狀花序(head)、聚繖花序(cyme)。
a.
花序主軸上之短分枝其頂端著花,稱為小花梗(pedicels)。
IV.
生殖策略:自花授粉(self-pollination)與異花授粉(cross-pollination)
A.
同一朵花之花葯中的花粉傳播到柱頭,以及同一植株一朵花之花粉傳播到另一朵,是屬自花授粉。
B.
異花授粉涉及將一遺傳組成相異植株的花粉傳播到另一株之柱頭,此種形式之授粉導致遺傳重組(genetic
recombination)。
C.
某些種子之產生不需經由受精作用(Fertilization)。
1.
無融合生殖(apomixis)為一無性生殖之形式,並不發生精子與卵之融合。
a.
有時,胚發育自未受精之卵,此種形式之無融合生殖稱之為單性生殖(parthenogenesis)。
b.
有時,胚發育自胚囊周圍之二倍體組織,這些不定胚(adventitious
embryo)可發生於柑桔(Citrus)和其他植物。
c.
無融合生殖尚有其他形式。
D.
授粉受其媒介(vectors)之影響。
1.
花粉可藉由生物性的(biotic),如動物,或非生物性的(abiotic)媒介,如風和水,運移。
2.
授粉綜合特徵(上課教材)(pollination
syndrome)是指一組花和花粉獨特性狀以適應特殊媒介以進行植物授粉。
a.
動物性授粉者(pollinators)造訪花有其一定目的或獎勵,此獎賞通常為花粉和花蜜,有時為蠟質或油質。
b.
植物有多樣之策略,防止這些獎勵被非授粉動物奪取。
c.
花粉對動物而言,是很好的食物。
d.
花蜜為糖水由韌皮部輸送至蜜腺(nectaries)的特殊花器分泌結構。
3.
生物性花粉媒介為甲蟲(beetles)、蒼蠅(flies)、蜜蜂(bees)、蝴蝶(butterflies)、蛾(moths)、鳥(birds)和蝙蝠(bats)等。
4.
非生物性花粉媒介為風和水。
a.
典型之風媒花(wind-pollinated flowers)為花小、無色彩、無香味、缺乏花蜜,花瓣通常闕如或為小鱗片。
b.
風媒花之花粉粒一般較小、較平滑、較乾燥。
c.
其柱頭表面增大且很精巧,通常會延伸出花朵之外。
d.
許多風媒花仍會有昆蟲造訪。
e.
大多水生植物之花,突出水面生長。
E.
蜂媒花(bee-pollinated flowers)。
1.
蜜蜂可說是最辛勤工作的昆蟲,它們對色彩之感受能力發達,可接收藍色、黃色、白色和紫外線之波長。
2.
蜜蜂對香甜氣味與糖蜜敏銳。
3.
花粉是主要之獎勵,蜜蜂以其下腹和後腿之毛等攜帶花粉。
4.
最近的瞭解,油質是蜜蜂主要之獎勵。
5.
少數蘭屬植物模仿雌蜂之形狀、顏色和氣味。
*苞片(bract)
(1)
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