4.1第四章 种子植物的繁殖和繁殖器官 第一节 植物的繁殖.docx

第四章种子植物的繁殖和繁殖器官第一节植物的繁殖一、繁脑的概念二、被广植物的养分繁殖和仃性生殖一、繁殖的概念任何植物，不论是低等的或是l等的，是结构简洁的还是困难的，它们的全部生命活动周期，包含着两个互为依存的方面：i是维持它本身一代的生存：另个是保持种族的持续。植物本身代的生存是有百定的时限的，尽管不同植物的生存时期有长有短，但都要经过苍老阶段，以至于最终趋向死亡。所以植物在生长发育到肯定阶段的时候，就必定通过肯定的方式，从它本号产4：.新的个体来持续后代，这就是植物的繁殖(reproduction)。繁殖同样也是其他生物有机体具有的重要生命现象之植物通过繁殖也大量地增加J'新生一代的个体，扩大f植物的生活范困，丰富了后代的遗传性和变异性。新生的一代不仅在繁殖过程中产生了新的变异，同时也在不同的生活条件卜.，通过自然选择和人工选择巩固了某些变异，使些能适应生存的种被选择保留了下来。新生的植物种乂通过繁殖而代代相传，形成种类繁多、性状各异的植物世界.在生产实践中，人们就是通过各种人工杂交、选择、培育等活动，来获得大量优良栽培品种，生活资料也因此而得到极大的丰富，全部这些，也都须要通过繁殖来实现。所以繁殖在生产实践中起的作用是很大的。植物的繁殖可以区分为三种类型：第一种是养分繁殖(Vegetativereproduction),是通过植物养分体的部分从母体分别开去(有时不马上分别)，进而干脆形成一个独立生活的新个体的繁殖方法：其次种是无性繁殖(asexualreproduction)，是通过一类称为刑子的无性繁殖细胞，从母体分别后，干脆发育成为新个体的繁殖方式：第三种称为有性牛殖<sexualreproduc-tion),是由两个称为配子的有性生殖细胞,经过彼此网合的过程，形成合子或受精卵，再由合子或受精卵发育为新个体的繁殖方式。二、被子植物的养分繁殖和有性生殖被子植物的养分繁殖是指植物体的养分器官-根、茎、叶的某一部分，在脱离母体后，乘新长成为一个新植物体的繁殖方式。养分繁殖之所以成为可能，是因为脱离母体的养分器官，具有再生的实力，能在离体的部分长出不定根、不定芽，从而发展成为新的独立生活的植株。这些植物能自然地在母体四周繁殖扩散，产生大量后代，经过若干年后，可以形成大片新个体。在生产上，人们为了保存植物的优良品系，或是创建新的品种，往往采纳各种人工养分繁殖的方法，来达到这些目的。对些不能产生种子，或产生的种子是无效的植物种类，如香蕉、无花果：或是种子寿命极短，靠种子繁殖往往不能起到作用的植物种类，如柳属：或是植物在一生中开花机会极少，利用种子繁殖成为不行能的种类，如竹子等，养分繁殖往往成为主要的繁殖措施.植物由养分繁殖成长的后代，要比用种子繁殖在速度上快得多.被子植物的有性生殖是通过花的结构，产生雌雄两性配r一一卵和精子，在经过受精作用后来完成繁殖的目的.有关花的结构和花的整个生殖过程，招在以后各节中再加叙述。（一）养分繁殖及其在生产上的运用被子植物的养分繁殖可分为两种状况：一种是植物体在自然状况下不经人工协助，就能产生新的植株，这一类称为自然养分繁殖；另一种是经过人们的协助，采纳各种方式以达到繁殖个体、改良品种或保留优良性状为目的的养分繁殖，在农、林、园艺等生产实践中被广为采纳，这类称为人工养分繁殖,现将两种养分繁殖分别叙述如下。1.自然养分繁殖被r植物的自然养分繁殖多借助于块根、鳍茎、球茎、块茎、根状茎等变态器仃来进行.有些长期进行养分繁殖的植物，有性生殖器官退化，不能发生作用。养分繁殖不仅可以达到繁殖的目的，还能克服种子萌发力弱，寿命短，或是用种子繁殖须要经过较长的幼年期，使开花牢固有所推迟等缺点。借助鳞茎繁殖的植物种类很多，例如洋葱、百合、水仙、蒜、风信子等。鳞茎的鳞叶内贮仃大星:养分，是鳍茎次年开花牢固时的养料,鳞叶叶腋内长出的小鳞茎，和在地面部分叶腋内长出的珠芽，都能进行养分繁殖例如蒜的鳞茎是由数个或单个肉质、般状的小鳞茎（俗称蒜瓣）组成，外面有共同的膜质鳞被包围。每一个小鳞茎自母株分别后即能成长为一个独立的小植株：同时部分花朵可转变成珠芽，起到繁殖作用（图41）。不是全都的鳞茎都具养分繁殖作用的，例如洋葱一般是以种子来进行繁殖。三4-2马蛉更块茎的形成A.地下茎顶求职果养料后膨大成块茎B.马特若植株，具地下决茎用块茎繁殖的习见种类，有马铃薯、菊芋、花叶芋属（CaIadiuno等。马铃薯块茎上的顶芽和芽眼内的股芽，可以在其次年生长发育，长成新植株。由一个块茎长成的新植株可以很多，人工繁殖马铃西时，可以把整个块茎切成很多带有芽眼的小块埋入土中，不久芽体萌发，成为新的个体，以后由植株援基部形成很多地下根茎，向四周横向生长，根茎的近顶端部分由丁积聚养料而膨大，成为肉质的块茎，也即食用的马铃薯（图4-2）用球茎繁殖的常见植物，有慈姑、季并等，它们的繁殖方式与块茎颇相像，当一些根茎的顶端积累了大量养分后，则膨大形成球茎。竹、藕、姜和田间习见的杂草如白茅、小蔚等，是以地下的根状茎来繁殖的（图4-3）。根状茎的节上有不定芽，生长发自后伸出地面，成为直立地上的茎枝，同时还从节上丛生不定根。假如把根状茎分割成若干小段，则每小段有可能成为株新植物，白茅、小蓟等田间杂草之所以不简洁彻底铲除，正是因为这些植物有相当发达的地下根状茎，每因锄地而把地下硬生的根状茎切断，反促使其更快繁殖。利用块根进行繁殖的植物种类，习见的有甘:曹、大丽菊等。甘啊和大丽菊长有粗大的块根，内贮大量养料。当外界条件适合时，常在块根的近茎端长出不定芽，而在块根尾端长成须状不定根（图44）。以后，不定芽长大，成为新的植株.EDq-3姜Qiyiberofficinalis）的根耀S4-4利用甘第和大雨菊的块根道行繁55A由甘萼的法根上长成不定根B.蠹4痈的块根上长成默的块根和地上技此外，洋槐、白杨等木本植物的一般根上，也常生出很多不定芽，这些不定芽可以长成幼枝条，进行繁殖。这类植物也称为根瞰植物。在地面扩散的锄匐茎（stolen）也是植物筑要的养分繁殖器官。由植物茎基部生出的匍匐茎，向地面四周生长延长。当茎节与地面土壤接触后，从节上长出不定根，顶芽则向上开放成新植株，以后乂从新植株再伸出新的劭沟茎。如此多次反笑，可由一株植物扩展为一大片。如草莓、狗牙根就是这样（图4-5）。某些植物的叶也能形成不定根和不定芽，借以进行养分繁殖，如落地生根的叶绿上可以长出具不定根和不定芽的小植株，它们从叶绿脱落后便能在地而上形成新植株。“落地生根”的名称就是因此而得的（参阅图3-1,F）2.人工养分繁殖人们在生产实践中应用植物养分繁殖这特性，实行各种措施，在加速植物繁殖，改良作物品种，或保存品种的优良特性等方面起了很大的作用，至今这些措施仍在农、林、园艺和果树栽培等方面受到重视。生产实践中，常常采纳的人工养分繁殖措施，有分别、托插、压条和嫁接等几种>>04-5Bi薄匍旬茎的素磅示即旬茎上形成新叶和不定根（1）分别繁殖（division）由植物体的根状茎、根黛、匍旬茎等长成的新植株，人为地加以分割，使与母体分别，分别移栽在适当场所任其发育长大的方法，称为分别繁殖.分别繁殖移栽的新植株，一般是已经成长了的小植物体，所以成活率很高。多种木本植物的繁殖是采纳根货进行的，如野牛.的洋槐、杨、棍桂、花愀以及栽培的苹果、搂桃、银杏、杉等。由这些植物根部长出的不定芽发展为萌睫枝，再把它们连同母根的段，刚好移栽，即可长成新植株,我国杉木的繁殖和杉木林的更新，是利用由砍伐过的树干基部，或由老根产生的不定芽所形成的新苗来实行的。其他如香蕉、小麦、水稻等，也可采纳分别法繁殖。<2）杆插（cutting）剪取植物的一段带1一2个芽的枝条、一段根或一张叶片，插入潮湿的土壤或其他排水良好的基质上，经过相当时间以后，可以从插入的枝段、根段的切口处或叶片上长出愈伤组织，再由愈伤组织上长出不定根，并由原来的芽体，或新长成的不定芽发展为新个体.通常托插是用枝来进行，有些植物可进行根插，如普薇'梨、W：果、无花果、合欢树、橡胶草、漆树等，或用叶托描，如秋海棠、柠橡、柑橘等。杆插选取的材料、时间，依植物种类而异。杆插成活率的大小，和博质的状况有很大关系。一般潮湿、疏松、空气流通、排水良好和温度适中<18-21-C）的基质，成活率比较高。能否成活的关键,确定于不定根是否能刚好形成,不同植物种类的插条，不定根生成的难易有较大差别，有的简洁生成，如柳、杨、绣球花、茉莉等：有的比较困难,如油桐、油茶、苹果、梅、李等。对于后一类插条可以先通过药剂处理，如把插条浸入0.010.00%的高镭酸钾溶液，2%的蔗糖溶液或不同浓度的一些生长素如2,41）,H引噪乙酸（IAA）,叫噪丁酸（IBA）,蔡乙酸（NAA）,或等量IBA和NAA溶液的混合液的溶液内若干小时，然后再插入上中，对加速不定根的成长有显著效果。探讨证明，维生素&对促进不定根的发生也有很大作用。此外，某些矿侦养分的运用，如有机或无机含氮物质、硼等，对促进生根也有显著作用.此外，托插的枝条还需按插条在原来植株上的正常位附插入上中，同时要选用阶段发育上较老的枝条，即枝条的生理年龄应是比较成熟的才好。单子叶植物的插条雄于生成愈伤组织，不定根不从茎上生出，而由基部叶胺中的芽长大再生根，成为新的植物体.<3）压条（layering）也是常用的人工养分繁殖措施之一，与杆插的不同点是在新植株牛.成不定根后，再从母体上割离栽植，所以成活率极高。用条繁殖常用于生根比较级慢的植物种类，方法比较简洁,一般在天气转暖，雨量充足的早春季节进行.进行时，可以从须耍压条的植物体上,选取靠近地面的枝条，轻轻弯下，以能遇到地面为准。枝条在埋入土壤之前，可先在枝条上割掉半圈树皮，再用木叉将枝条的割皮处压入土中，上面越以松土,单留枝条带芽的末端露出土面（图46）,同时须常常使覆土保持润湿“经过相当时间，待压埋的枝条在割皮处拥积大量养料,生成不定根，枝条上部的芽体和枝叶也正常开展生长，便可符枝条从母体上分别出去。葡萄、悬钩了、连翘、茶等植物，常用这方法繁殖。外用浸湿的泥炭尊团包扎，经第咨水：C裂痕外用瓦Ig或B他日、袋施以湿能套住，经堂滨水迎润.对植株高大、枝条坚硬、不易向下弯曲触及地面的植物种类，可用空中压条的方.法来进行，即在选定的枝上，在适当的部位，剥去-圈树皮，或切一裂痕，用对半劈开的竹筒、瓦群或塑料袋套合在枝条的割皮或裂痕处，中间填塞泥土，四周用绳扎好（图47）,常常浇水，使之潮湿，等割皮或裂痕处长出新根，即可将枝条从割皮下方搬断，移栽十.中。很多珍贵的欣赏植物和果树，如紫玉丝、白丝花、桂花、荔枝等，可用这一方式繁殖。（4）嫁接（grafting）将一株植物体上的枝条或芽体，移接在另一株带根的植株上，使二者彼此愈合，共同生长在起,这方法称为嫁接。保留根系的、被接的植物称为砧木（StoCk）,接上去的枝条或芽体称为接梗（scion）。选作砧木的植株一般具有耐塞、抗病、对土壤适应性大、养分生长强盛等特性，或者利用根系的影响，提早开花。接合时，两个伤面的形成层相互苑拢紧贴，各自增生新细胞，形成愈伤组织（CaUUs），并分化出形成层，产生维管组织，将二者连接起来，成为一个整体（图4-8）。嫁接后能否成活，豳定于接穗和砧木间的愈合状况，以及二植物之间的相互关系。般说来，两植物之间的代谢类型越相近似，或两者之间的亲缘关系愈近，嫁接的成活率也愈大，反之愈小。所以品种之间的嫁接比较简洁，种间的嫁接就比较困难一些，属间和科间的嫁接就更为困难。然而这种现象也不是肯定的，亲缘远的嫁接后也有成活的可能，如枳枸橘与橘、女贞与桂花、柑椁与苹果、梨等的嫁接可以同样取得胜利。此外，木本植物的嫁接要比草本、藤本的简洁；双子叶植物的嫁接，比单子叶植物困难要少，禾本科植物利用分联节嫁接已经取得胜利。圉4-8劈接中砧木和接覆的愈合A将擢程插入劈开的砧木舅骐中；B愈合后的描切面造的1砧木；2哥U；3电伤俎税层；4.荻的随莒组翼播二者连接起来经过嫁接成活的新植株，具有砧木的浩大根系，枝条则是由接槐发育而来，在成长过程中，砧木和接穗之间可以相互产生影响，这就给新植物以改变的可能性。在生产上，通过嫁接形成的新植株，可以具有提前牢固,增加牢固数量,加大果实体积等的优异性质。特殊对不产生种子的果木（如些柑橘、葡电品种），经过嫁接后，可以起到促进繁殖的作用。有些用种子繁殖不能保存亲代优乩品质的植物（如草莓、苹果、梨），可以用嫁接保存下来。通过嫁接也可以改良植物的品质，创建特异的新品种，如增加植物的抗寒性、抗旱性和抗病需实力等。假如从增殖后代的角度来看，嫁接同上述几种人工繁殖的方式同样能大盘增加后代的个体数，因为各接秘嫁接在各砧木上都能各自成新植株，同时通过嫁接改良植物的品质和提高产量等方面，是其他养分繁殖所不具备的。嫁接的方法主要有三种。靠接将须要嫁接的二植物枝条彼此靠拢,各在相对一侧削成切口，作为接秘的枝条，在切口相反的一侧需带有芽体，然后贴紧，缚好，涂蜡,待接活后，将接穗的枝条从原植株上剪F.同时剪去砧木上都不须要的枝条即成（H4-9）o枝接利用植株上一段带芽的枝条作为接穗，嫁接到砧木上去，称为枝接。接桃的枝条假如和砧木的茎干同样粗细，可采纳全接法。全接的接合处可削成相互嵌合的占状或马鞍状（图410）：假如接穗枝条比砧木细小，不能在二切口面完全愈合，可采纳切接或劈接法（图4-ID。芽接接秘是枝条上的芽体。进行芽接时，先在砧木茎干上划一“T”形的接缝，深仅及皮层，并用嫁接刀在切缝处挑开皮层，同时将接穗枝条上的腋芽用刀削下，保留芽下小部分皮层和木质部，再修剪成盾形，切去芽下方的叶片，仅留一小段叶柄.然后把盾形的接芽嵌入已割开的砧木皮下，使接梗的芽体正好在砧木切缝正中心的位冏，以绳或麻皮扎紧，待愈合后即成。HMSIHeKUF冰图4-11劈接辐辐翘耨?犍志瑞翳那和（二）有性生殖的概念有性生殖是通过两性配子的融合来完成繁殖的作用，是繁殖方式中的进步形式。二配子彼此融合时，它们相互同化，成为一个新生的细胞合子，再在相宜的条件卜.，发展成为新个体。有性生殖的配子，可以是从不同生活条件下生长的两个个体，或是在同一个体的不同部位上形成。所以，配子所带的遗传性可以不尽相同，触合后形成的合了以及以后发展的新个体，也就包含了两性配了所带来的遗传特性，因此，新的个体更富于生活力，更能适应新的环境条件。被子植物的有性生殖，是在花的结构里集中体现的.从两性配子一一精子和卵细胞的形成，到配子的彼此接近和融合一传粉和受精过程，然后形成合子，并由合子生长发育为幼植物体的整个过程，都在花里进行。有关花的具体结构及其整个有性生殖过程，将在下节叙述。