第七章-植物多样性

5. 植物化学方法 分类学上有用的化学证据
• 初生代谢物
• 次生代谢物 • 蛋白质及核酸
6. 数学方法 数量分类学
计算机软件：SAS、SPSS 主成分分析（principal component analysis）
聚类分析（cluster analysis） 分支分类学（cladistic taxonomy）
从动植物遗体或其它有机物取得有机物，称腐生细菌。
有的细菌，如根瘤菌能摄取大气中的氮，制成有 机氮，供绿色植物生长，称为共生。 有些放线菌能产生抗菌素，如：链霉素、四环素、土霉素等。
（二）细菌的经济意义 参与物质循环
生产乙醇、丙酮和醋酸等产品
第三节 真核藻类的多样性 一、主要藻类简介
绿藻门
轮藻门
硅藻门
Ordo Familia Genus Species
英文 Kingdom Division
Class Order Family Genus Species
种 以 下 分 类 单 位 ： 亚 种 (subspecies) ， 变种(variety)，变型(form)。
将各个分类等级按照其从属关系排列起 来即为分类的阶层系统（hierarchy）。
五、 植物界的基本类群
低等植物：藻类、菌类、地衣 高等植物：苔藓、蕨类、裸子植物、被子植物
1．藻类
• 蓝藻门（Cyanophyta） • 眼虫藻门（Euglenophyta） • 绿藻门（Chlorophyta） • 金藻门（Chrysophyta） • 褐藻门（Phaeophyta） • 红藻门（Rhodophyta）
2．种 分类上的一个基本单位。种间存在生殖隔离。
3．品种
近亲杂交：种内各品种间的杂交。 远缘杂交：种间、属间或更高级的单位间的杂交。
三、植物命名
同物异名（synoname） 异物同名（homonym）
林奈（Linnaeus）双名法（binomial system） 属 名 （ 名 词 ） + 种 名 形 容 词 （ 种 加 词 ： specific epithet）+定名人的姓氏或姓名缩写
褐藻门
红藻门
（一）绿藻门
绿藻所含的色素与高等植物相似，叶绿素a、 叶绿素b以及叶黄素和胡萝卜素等。
贮藏的养分为淀粉和油类 绿藻的细胞壁成分与高等植物也相似
科学家认为高等植物起源于绿藻
绿藻植物体有单细胞(如衣藻)， 有群体(实球藻)，有多细胞(团藻)， 有丝状体(水绵)等。
代表植物
1．绿藻纲
衣藻属 （Chlimydomonas）
轮藻属
“节”、“节间”、 “叶”，卵囊球 （ nucule) 、 精 囊 球 （globule)
（三）硅藻门
单细胞植物 上壳、下壳 金藻昆布糖 复大孢子
中心硅藻纲
羽纹硅藻纲
（四）褐藻门
褐藻是藻类中进化地位较高的类群，生活史有 明显的世代交替。
含叶绿素a和c及胡萝卜素和 一种特殊的叶黄素即岩藻黄素。
5．数量分类学
通过对已有的植物信息资料，应用计算 机进行数量统计分析，客观的比较各组资料 间的关系，重建进化关系并判断性状和器官 的进化趋向。
二、植物分类的基本单位与阶层系统
1．植物分类的基本单位或阶元（taxon）表
中文名 界 门 纲 目 科 属 种
拉丁文 Regnum Divisio Classis
（五）红藻门
含叶绿素a和d、胡萝卜素和叶黄素， 此外还含有藻红素和藻蓝，由于藻红素占 优势，所以藻体呈红色或紫红色。
贮藏产物：红藻淀粉（floridean starch)
营养繁殖、孢子繁殖和有性繁殖
代表植物
甘紫菜（Porphyra tenera)
代表植物
江蓠（Gracilaria verrucosa)
贮藏产物为多糖类的褐藻淀 粉(褐藻糖)和甘露醇。
代表植物
海
带
的
生
产
海带
过
程
代表植物
裙带菜（Undaria pinnatifida）
代表植物
水云（Ectocarpus confervoides）
代表植物
铁钉采（Ishige okamurai)
代表植物
鹅掌菜（Ecklonia kuronre)
一、植物分类方法 1．人为分类
一雄蕊纲 二雄蕊纲 ……
林奈
2．自然分类
达尔文认为物种起 源于变异与自然选择。
达尔文
3．细胞遗传学-物种生物学
研究植物细胞染色体的信息、多倍化、 杂交系和繁育行为，确定物种间及种下居群 的亲缘关系。
4．化学分类学
研究植物体的化学成分，特别是 生物大分子水平的资料，评价植物类 别的种系发生关系，建立以化学信息 资料为基础的化学分类系统。
二、细菌门(Schizomycophyta)
（一）细菌的形态与结构
细菌的三种基本类型
细菌的形态
细菌的形态
细菌的形态
结构组成
荚膜（capsule）、细胞壁、细胞膜、 细胞质、液泡、核质、颗粒、鞭毛、 质粒（plasmid）。
细菌的营养方式
多数为异养 从活的动植物体内吸收有机物，称寄生细菌。如水 稻白叶枯病、棉花角斑病、花生青枯病以及蔬菜软腐病。
常见绿藻
错综根枝藻（Rhzoconium jmplexum）
常见绿藻
斯氏刚毛藻（Cladophora stimpsonii）
常见绿藻
膨胀刚毛藻（Cladophora cctriculosa）
常见绿藻
刺松藻（Codium fragile）
（二）轮藻门
轮藻门为单目，单科，常见的属有轮藻属
（Chara）和丽藻属（Nitella）。
有性生殖时产生 子囊孢子，子囊 孢子生于子囊中
有性生殖时产生 担孢子，担孢子
生于担子上
子囊菌纲 担子菌纲 Ascomycetes Basidiomycetes
3．地衣（Lichenes）
地衣是真菌（多数 为子囊菌、少数为担子 菌、个别为藻状菌）和 藻类（蓝藻、绿藻）的 共 生 植 物 （ symbiotic plant）。
• 中国又是生物多样性受到最严重威胁的国 家 之 一 ， 高 等 植 物 中 濒 危 种 （ Endangered species ） 高 达 4000-5000 种 ， 占 15%20%。
中国生物多样性丧失的原因 ：
① 栖息地丧失和片断化； ② 掠夺式的过度利用； ③ 环境污染； ④ 种植品种单一化； ⑤ 外来种的引入； ⑥ 全球气候变化，水坝和水库的建设， 围湖，造田和新矿区的开发以及各种自 然灾害。
多样性中心（center of diversity）——某一分类 群成员集中分布的地区。
（2）植物生态学方面
表现型的可塑性（phenotypic plasticity）：一个遗传 型在不同的生境条件下表现为不同的表现型。 生态学分化：不同生境条件下产生不同生态型的现象。
生态型（ecotype）：同种植物在不同分布区适应于 不同生态条件所形成的遗传类群。相同的环境条件可 产生同样的或基本相似的生态型，因此，生态型可以 多地起源。
2．染色体方面的研究 • 染色体数目 • 染色体结构
核型（karyotype）
• 染色体的行为
染色体组分析（genome analysis）
3. 传粉生物学及繁育系统方面的研究
• 繁育系统研究 • 传粉生物学方面的研究
生物传粉（biotic pollination） 非生物传粉（abiotic pollination）
水 稻 ——Oryza sativa L.
属名＋种名＋定名人 （Linnaeus的缩写）
变 种 ， 如 ： 油 桃 ——
Prunus persica var. nectariana
四、研究方法与内容简介
1．结构及形态方面的研究
超微结构（ultrastructure）形态学
扫描电镜（SEM） 透射电镜（TEM）
2. 经济用途
食品 肥料和饲料 用于工业、食品业、医药和科研等
第四节 高等植物的多样性
一、苔藓植物门 二、蕨类植物门 三、裸子植物门 四、被子植物门
一、苔藓植物门
苔藓植物（Bryophyta）的特征*
（1）植物体大多有类似茎叶的分化，但并不是真正的茎和叶， 具假根；
（2）生殖器官为多细胞结构，有多细胞的保护壁层； （3）受精卵发育为胚； （4）绝大多数生活在阴湿的陆地上；
代表植物
鱼腥藻属（Anabaena)
代表植物
螺旋藻
南京江宁
螺 旋 藻 培 养
蓝藻中具应用价值的外源基因
蚊虫毒蛋白基因 解氯蛋白 β-羟丁酸聚合酶基因 超氧物歧化物基因 金属硫蛋白基因 肿瘤坏死因子基因
（二）蓝藻的经济意义
固氮作用 释放氢气 食品，如普通念珠藻、发状念珠藻（俗称发菜）和螺旋藻 饲料和肥料，水华还可产生藻类植物蛋白
第一节 概 述 第二节 现存的原核生物 第三节 真核藻类的多样性 第四节 高等植物的多样性
第一节 概 述
生物多样性（biodiversity）：生命有机 体及其借以存在的生态复合体的多样性和变 异性。
生物多样性包括生物学、生态学和生物地 理学等三方面含义。
• 中国的生物多样性居世界第八位，北半球第 一位。
金膜藻（Chrysymenia wrightii)
代表植物
鹧鸪藻（Caloglossa leprieurii)
代表植物
鸭毛藻（Symphyocladia latiuscula)
二、真核藻类的作用及经济意义
1. 生态学作用
藻类的年生产力相当于全世界草 地和牧草的3倍，是所有耕地的4倍。
引起赤潮（red tide）和水华现象
代表植物