开花传粉与受精

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.5.1,开花,4.5.2,传粉,4.5.3,受精,4.5,开花、传粉与受精,1,植物的精子和卵细胞形成之后，要进一步结合形成受精卵。那么在受精过程中，植物是如何对花粉粒进行识别的呢,?,2,4.5.1,开花,开花,(,anthesis,),：当雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊达到成熟时期，或二者之一已经成熟，花张开，露出雌雄蕊，为下一步的传粉作准备，这一现象称为开花。各植物的原产地不同，开花的习性也不同。,3,4.5.2,传粉,4.5.2.1,自花传粉和异花传粉,4.5.2.2,风媒花、虫媒花及其他,4.5.2.3,人工辅助授粉,4,传粉,(,pollination,):,花粉囊散出的成熟花粉，借助一定,媒介力量，被传送到同一花或另一,花的雌蕊柱头上的过程。,花粉的萌发需要通过柱头分泌物的刺激作用和物质条件。,自花传粉,(,self-pollination,),异花传粉,(,cross pollination,),5,4.5.2.1,自花传粉和异花传粉,6,自花传粉,花粉从花粉囊散出后，落到同一花的柱头上的传粉现象。必备条件：,两性花雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必须同时成熟。柱头对于本花的花粉萌发和雄配子体的发育没有任何生理阻碍。,闭花传粉和闭花受精,开花传粉和开花受精,7,异花传粉,一朵花的花粉传到同一植株或,不同植株另一朵花的柱头上的传粉,方式。比较普遍，进化方式。,自花传粉成为不可能：,花单性，而且雌雄异株；,两性花，但雄蕊和雌蕊不同时,成熟；,雌、雄蕊异长或异位；,花粉落在本花柱头上不能萌,发，或不能完全发育以达到受,精的结果。,车前的两蕊异熟花,1,初开放的花,雌蕊成熟,雄蕊尚藏于花冠之内,;,2,较老的花朵,雌蕊已萎缩,雄蕊高出花外,8,柳兰：雄蕊成熟，柱头未伸出。,柳兰：雄蕊已干瘪，柱头才伸出,9,4.5.2.2,风媒花、虫媒花及其他,10,风媒花,风媒花,(,anemophily flower,),：,靠风力传送花粉的传粉方式称为风媒,(,anemophily,),借助风媒传粉的花，称风媒花。,1/10,的被子植物是风媒的，大部分禾本科和木本中的栎、杨、桦木等。,11,风媒花,12,虫媒花,虫媒花,(,emtomophilous flower,):,靠昆虫为媒介进行传粉方式的称为虫媒,(,entomophily,),借助虫媒方式传粉的花，称为虫媒花。具虫媒传粉的花具有一定的特征。,13,虫媒花,14,虫媒花,甲虫传粉,15,虫媒花,蝙蝠传粉,16,虫媒花,蛾传粉,17,鸟媒花,鸟传粉,18,水媒花,19,植物适应异花传粉的特征,1,、,单性花，雌雄同株,（瓜类）,或雌雄异株,（杨、柳）,2,、两性花，但雌雄蕊不同时成熟,雄蕊先熟,向日葵、苹果、梨等,雌蕊先熟,油菜、木兰、甜菜、玄参等,3,、雌雄蕊异长,（报春花等）,4,、雌雄蕊异位,（石竹科植物）,5,、自花不孕,（桃、葡萄、梨、苹果、,烟草,等）,20,4.5.2.3,人工辅助授粉,在农业生产上常采用人工辅助授粉的方法，以克服因条件不足而使传粉得不到保证的缺陷，以达到预期的产量。,人工辅助授粉的方法，一般是先从雄蕊上采集花粉，然后撒到雌蕊柱头上，或者将收集的花粉，在低温和干燥的条件下加以贮藏。,21,4.5.3,受精,4.5.3.1,花粉粒在柱头上萌发,4.5.3.2,花粉管的生长,4.5.3.3,双受精,4.5.3.4,无融合生殖及多胚现象,22,4.5.3.1,花粉粒在柱头上萌发,落在柱头上的花粉粒，被柱头分泌的粘液所粘住，以后花粉的内壁在萌发孔处向外突出，并继续伸长，形成花粉管，这一过程，称花粉粒的萌发。促使花粉粒的萌发，并长成花粉管的因素包括柱头的分泌物和花粉本身贮存的酶和代谢物。从花粉落到柱头上后，柱头和花柱对花粉就进行“识别”和“选择”， 即花粉外壁上的蛋白质和柱头表面蛋白蛋（孢子体自交不亲和）或花粉管上的蛋白质和花柱细胞的蛋白质（配子体自交不亲和）之间的相互关系有关。,花粉在柱头上有立即萌发的，如玉米、橡胶草等；或者需要经过几分钟以至更长一些时间后才萌发的，如棉花、小麦、甜菜等。,23,4.5.3.2,花粉管的生长,落在柱头上的花粉，如果与柱头的生理性质是亲和的，经过吸水和酶的促进作用后，便开始萌发，形成花粉管。一般向着一个萌发孔突出，形成一个细长的管子，称为花粉管。,花粉管有顶端生长的特性，它的生长只限于前端,35m,处，形成后能继续向下引伸，先穿越柱头，然后经花柱到达子房。,24,25,4.5.3.3,双受精,花粉管进入胚囊后释放出的两个精细胞，一个与卵细胞融合成为合子，另一个与极核融合成为受精极核，这种受精方式叫做双受精。,双受精是被子植物特有的受精方式。,精细胞,(n) +,卵,(n),合子（,2n,） 胚（,2n,）,精细胞,(n) +,中央细胞,(2n),初生胚乳核,(3n),胚乳,(3n),26,受精方式,花粉管进入子房后通常沿子房壁或胎座生长，再由珠孔进入,胚囊，称,珠孔受精,(,porogamy,),（大多数植物）,有的花粉管经胚珠基部的合点而达胚囊，称,合点受精,(,chalazogamy,),（,柔荑花序类,植物）,也有的花粉管穿过珠被，由侧道折入胚囊，称,中部受精,(,mwsogamy,),（葫芦科植物）,27,28,双受精的生物学意义,1,、异质的精、卵细胞的融合，形成具有双重遗传性的合子,(2n),，既恢复了植物原有的染色体数，保持了物种遗传的相对稳定性，同时又出现新的遗传性状，提供了变异的基础。,2,、精细胞和,2,个极核融合，形成了三倍的初生胚乳核（,3n,） ，结合了父、母本的遗传特性，生理上更为活跃，作为营养被胚吸收，子代的生活力更强，适应性也更广。,双受精是植物界有性生殖的最进化形式，也是植物遗传和育种的重要理论依据。,29,受精后的发育,裸子植物：胚珠外面没有包被，所以胚珠发育成种子后是裸露的。,被子植物的胚珠包在子房内，卵受精后，子房发育成果实，里面的胚珠发育成种子，所以种子受到果实的包被。,30,4.5.3.4,无融合生殖及多胚现象,在有些植物里，不经过精卵融合，由未受精的胚囊或诶囊的一部分直接发育成胚，这类现象称,无融合生殖（,apomixis,）。,无融合生殖可以是卵细胞不经过受精，直接发育成胚，这类现象称为,孤雌生殖（,parthenogenesis,）；,或是由助细胞、反足细胞或极核等非生殖性细胞发育成胚，称这类现象为,无配子生殖（,apogamy,）；,也有的由珠心或珠被细胞直接发育成胚的，称为,无孢子生殖（,apospory,）。,31,在一般情况下，被子植物的胚珠只产生一个胚囊，每个胚囊也只有,1,个卵细胞，所以受精后只能发育成,1,个胚。但也有的植物种子里往往有,2,个或更多的胚存在，这一情况称为,多胚现象（,polyembryony,）。,多胚现象的产生，可以是由于无配子生殖或无孢子生殖的结果，也可能是由,1,个受精卵，在发育途中分裂成几个胚，或是,1,个胚珠中产生多个胚囊的缘故。,32,在农业生产实践中，无融合生殖、孤雌生殖、无配子生殖、无孢子生殖和多胚现象有什么作用？,33,