雄蕊及雌蕊

异花蓳菜
为什么会闭花受精
• 达尔文曾指出，闭花受精是自花传粉植物的一种 受精方式。认为闭花受精能使植物避免大量的花 粉被昆虫吃掉，或者能防止花粉因受潮湿而失去 繁殖能力。 • 1980s，美国植物学家敏特和劳德两人，认为植 物有花不开，进行闭花受精，是植物所采取的巧 妙的节能“策略”，并能过实验证明了观点。
生殖细胞 有丝分裂 有丝分裂
sporule microspore
两种雄配子体 male gametophyte
二细胞花粉
三细胞花粉
花粉粒
成熟期的花粉囊
五、成熟花粉粒的形态与结构
各种形态 的花粉粒
花粉萌发孔、沟
花粉粒的形状、大小及萌 发孔或萌发沟的数目、位置、 形态，以及花粉壁上的纹饰均 有较明显的种属特征，是研究
同的个体，遗传差异大，后代往往具有强大的生活 力和广泛的适应性。因此，在进化过程中逐渐被选 择并得到发展，成为大多数被子植物的传粉方式，
但其传粉效果应受传粉媒介的影响。
（二） 风媒花和虫媒花
1、风媒花
anemophilous flower
：以风力传送花粉的方
式称为风媒。大部分禾本科都是风媒植物，如 杨树、栎树、桦木及等。
雌性生殖单位
中央细胞central cell :有 时形成次生核,与卵细 胞和助细胞有密切联 系 助细胞synergid :液泡在 合点端,细胞质浓厚,珠 孔端壁内突生长形成 丝状器,为卵细胞提供 营养. 卵细胞oocyte :液泡在珠 孔端,合点端细胞壁不 连续,细胞器少,代谢弱.
丝状器
filiform apparatus
(一) 自花传粉和异花传粉及其生物学意义 1.自花传粉 self-pollinate : 概念：花粉从花粉囊中散出，落在同一朵花 的柱头上的现象 条件：两性花,雌雄蕊同时成熟;
柱头对接受自身的花粉无生理上的障碍。 如大豆、豌豆、大麦、小麦、芝麻等都是自花 传粉
闭花受精cleistogamy ：一种极端的自花受粉。
（二）花粉管pollen tube的生长
（三）花粉管进入花柱
• 中空花柱道: 通道细胞 如百合
• 闭合型花柱: 引导组织 如白菜
(四)被子植物受精过程及其生物学意义
珠孔受精: 多数植物;
合点受精:如核桃; 中部受精: 少数植物
花粉管向化性生长,而且雌蕊分泌的向化性物质是 热稳定性的,与钙离子浓度有关; 助细胞退化,花粉 管进入.
一、雌蕊的发育与结构
（一）柱头和花柱 雌蕊原基 生长分化 上部：柱头 花柱 基部：子房
2、子房的结构
柱头
外：表皮
柱头为接受花 粉的地方
表膜：蛋白质薄膜
角质层
内：基本组织
花柱
A：结构： 外：表皮 内：基本组织
B：类型
空心花柱：花柱道，如油茶，百合。 实心花柱：引导组织，如核桃，烟草。
二、子房
子房壁 子房室 胎座 胚珠
合点chalazal 珠心nucellus 胚囊megaspore 内珠被 外珠被 珠孔micropyle 珠柄funiculus
第五节
开花、传粉与受精
一、开 花
当雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊达到成 熟的时期，或者二者之一已经成熟，这 时原来紧包的花被慢慢张开，露出雌、 雄蕊，等待传粉，这一现象称为开花。
2、异花传粉 cross - pollination
概念：一朵花的花粉传到同一植株的另一朵花
的柱头上，或一朵花的花粉传到不同植株
的另一朵花的柱头上。
条件：
（若是两性花）
单性花; 雌、雄异熟 雌、雄异长 雌、雄异位 自花不孕
柱头显出。
避免自花传粉的机制
锦葵
两种传粉方式的比较
• 自花传粉self-pollinate的植物因为雌雄两方遗传性非常
• 多数有花蜜, 有气味; • 花大,具鲜艳的颜色,醒目; • 花粉粒较大,表面有粘液 和纹饰,易粘着
旱金莲科,蔓生草本,是围绕着提高生殖效率,避免自花授粉,有着 精确的时、空规律的，含有深刻生物学意义的花结构
3 其它的传粉方式
• 水媒 ：一些水生被子植物。如金鱼藻、水， 苦草属植物等。 • 鸟媒:
三、受 精 fertilization
(一)花粉在柱头上的萌发
湿润型柱头: 表面的分泌物能 粘住花粉,并为花粉提供营养; 干燥型柱头:花粉通过表面的 蛋白质薄膜和角质层的裂隙 获得水份. 花粉吸水膨胀, 伸出花粉管. 有多个萌发孔的花粉粒, 最终 只有一个花粉管到达胚囊.
花粉与柱头的相互识别
• 只有两亲本在遗传上较为接近,差异既不过 大,也不过小,才能完成受精作用。 • 细胞生物学的研究表明,花粉与柱头间的识 别反应决定于花粉壁上和壁内的蛋白质和 柱头表面蛋白质膜之间的相互关系。
精子细胞 androcyte
• 裸细胞 • 纺锤形、球形、椭圆形、蠕虫形、带状 • 细胞质很少，含线粒体、高尔基体、内 质网、核糖体等细胞器 • 精子Ⅰ(Svn)：大，与营养核紧密联结 • 精子Ⅱ(Sua)：小，不与营养核联结
花药发生、花粉的发育及形成过程
药隔及维管束
花药 原表皮 表皮
幼花粉囊
孢原细胞
胚囊的发育过程
分裂
周缘细胞
形成珠心的一部分
孢原细胞 造孢细胞
长大ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
胚囊母细胞
3个消失 减数 3次有 7细胞或 四分体 单核胚囊 分裂 1个发育 丝分裂 8核胚囊
卵细胞1个 助细胞2个 中央细胞1个(含极 核2个或次生核1个) 反足细胞3个或多个
直接发育(水稻、小麦)
雌配子体
胚 珠 的 结 构 和 组 成
• 明显不同与生殖细胞： • 细胞核结构松散，细胞器较多 • 内含大量的淀粉、脂肪、各种酶、维生素、 植物激素和无机盐 为花粉管的生长提供营养
生殖细胞sex cell
• 裸细胞 • 核大，染色质凝集，具1~2个核仁 • 细胞质少，含线粒体、高尔基体、内质网、 核糖体、微管等细胞器，多无质体 • 微管与细胞长轴平行
(直生胚珠)
n
3n
直生胚珠: 珠孔端在上, 合点端在下
stamen
pistil petal
antipodal cell
polar nucleus integument
oocyte synergid
calyx receptacle
ovary wall
成熟胚囊的结构与功能
反足细胞3:数目不定,通常3 个, 向胚囊转运物质 中央细胞1:可形成次生核, 与一精子结合,发育成胚乳 助细胞2:为卵细胞提供营 养,受精前消失. 卵细胞1:雌配子,受精后发 育成胚.
的发育，不能起到生殖的作用，这一现象，称为花粉败育。 • 引起花粉败育的原因： 减数分裂不正常 绒毡层失去作用
雄性不育(male sterility )：雄蕊的花药或花粉不能正常地发育， 成为畸形或完全退化的现象。 原因：生理或遗传造成。 三种类型：花药退化、无花粉或花粉败育
第四节 雌蕊的发育与结构
内外：表皮 中间：基本组织
珠被 珠心 胚囊 珠孔 珠柄 合点
子房
背缝线：大维管束——果脊束 腹缝线：小维管束——胎座束
二、胚珠的发育与结构
nucellus
embryo sac mother cell
tetrad
dounuclear embryo sac
mononuclear embryo sac
chalazal
研究对象是生长在美洲的大花冠洛玛草。既产生能开的花 朵，进行开花受精，同时也产生不开的花朵，而那些不开 的花朵内则进行的是闭花受精,。
开放的花 干 旱
水分充足 数量增多
赤霉素增加
干 旱 水分充足
脱 落 酸 增 加
数量减少
闭花
那就是缺水水分时，植物体内脱落酸增加，使植物闭花受精。 而水分充足时，植物体内赤霉素增加，使植物开花受精
药室内壁
唇细胞 纤维层
（二）花药壁的结构
1. 表皮：最外层 2. 药室内壁（纤维层）：一层。幼时含多糖，成熟 时细胞壁产生条纹状加厚，又叫纤维层。 3. 中层：1-3层，初期含淀粉或其它物质，后期减 少，细胞受挤压，变得扁平并被吸收或解体。
4、绒毡层
• 细胞特点：1层，大，胞质浓厚，富含RNA、
funiculus nucellus inter integument outer integument
胚 珠 ovule ——种子的前身
胚 珠
ovule
胚珠的构成
micropyle outer integument
inter integument megaspore nucellus chalazal funiculus ridge
第三节 雄蕊的发育与结构
一、雄蕊的发育 二、花药的的发育与结构 三、花粉母细胞、减数分裂 四、花粉粒的形成与发育 五、成熟花粉粒的形态与结构 六、花粉的生活力 七、花粉败育和雄性不育
一、雄蕊的发育
雄蕊
花药 花丝
二、花药的发育与结构 （一）花药的发育
connective thinwalled containers vascular bundle epidermis clinandrium
相似，所以其后代必然会缺少适应环境的能力，是
一种原始的传粉方式。但自花传粉能避免花粉受到
一些伤害，比如昆虫的吞食。在条件不适于异花传
粉时，植物通过自花传粉就可以完成生殖过程。这
是进化过程中形成的适应现象。
两种传粉方式的比较
• 异花传粉cross - pollination.的因雌雄生殖细胞来源于不
双受精double fertilization :是被子植物花粉粒中的一对 精子分别与卵细胞和中央细胞结合的过程. 是被子 植物所特有的现象
花粉 管从 丝状 器处 进入 助细 胞 精子细胞 从卵细胞 和中央细 胞无细胞 壁处进入， 完成双受 精。
蛋白质、油脂、类胡萝卜素等
• 变化：早期单核，减数分裂前后成为2或多核 • 功能：提供营养；分泌胼胝质酶；合成孢粉
素；合成外壁蛋白；提供花粉壁外脂类物质
三、花粉母细胞形成、减数分裂
（一）花粉母细胞的形成 孢原细胞 造孢细胞 花粉母细胞
（二）减数分裂
• • • • • • • 第一次分裂（减Ⅰ） 1.前期Ⅰ ①细线期 ②偶线期 ③粗线期 ④双线期 ⑤ 终变期
药室内壁 纤维层(花药开裂) 平周 中层 (最后消失) 花粉 平周 初生壁细胞 分裂 绒毡层 分裂 (提供养料,最后消失) 囊壁 造孢细胞 有丝 减数 花粉母细胞 四分体 分裂 分裂 营养细胞 小孢子
花粉
(雄配子体)
精细胞
有丝 生殖细胞 精细胞 分裂
四、花粉败育和雄性不育
• 花粉败育：由于种种因素的影响，散出的花粉没有经过正常
鸢尾花
栀子花
匆忘我
二、传粉
传粉(pollination)： The transfer of pollen from microsporangia to the stigma in angiosperms or to directly to the ovule in gymnosperms.
花粉囊散出的花粉借助于一定的媒介力量 被送到同花或另一花的柱头,这一过程称为 传粉。
胎 座placenta
胚 珠 的 类 型
orthotropous ovule
anatropous ovule
Hemitropous ovule
campylotropous ovule
胎 座
胚 珠
三、胚囊的发育与结构
胚囊的发育与构造
单核胚囊
二核胚囊
四核胚囊
（大孢子）
八核胚囊
胚囊的发育和结构
2. 中期Ⅰ
3. 后期Ⅰ
4. 末期Ⅰ
2. 第二次分裂（减Ⅱ）
（三）花粉粒（小孢子）的产生
花粉母细胞
pollen mother cell
减 数 分 裂 meiosis
四分体 tetrad
百合四分体
四、花粉粒的发育和形态结构
二细胞花粉
三细胞花粉
花粉囊中花粉母细胞的发育过程
tetrad pollen mother cell dyad
植物系统分类，演化、地理分
布和古代气候的重要依据。
进行花粉研究的学科称 为孢粉学 palynology
花粉壁pollen wall
• 外壁 成分：孢粉素、蛋白质、脂类、酶 特点：厚，坚硬，抗酸、碱腐蚀和 生物分解 • 内壁 成分：纤维素、果胶质、水解酶
营养细胞nutritive cell
特征： 植物体先叶开花，多为穗状花序或葇荑花序。 花被不显著，没有鲜艳的颜色，也没有香气和 蜜腺， 雌蕊为增加接受花粉的机会，它的柱头扩展非 常显著突出。 雄蕊的花丝比较长，花药悬垂在花外，可随风 传播。 花粉干燥、轻小、量多，便于被风吹送，更多 地保证了传粉的机会。
虫媒花entomophilous flower的特征