被子植物翅果的多样性及演化

翅果能够依靠风力进行传播, 可能是被子植物快速散布和物种分化的一个重要因素。狭义的翅果是指果皮延伸成翅且不开裂的干果; 广义的翅果则包括果皮、花被片或苞片形成果翅的所有果实。根据果翅形态及其生长方式的不同, 广义的翅果可分为单侧翅果、周位翅果(圆翅果与蝶翅果)、棱翅果、披针翅果、翼状萼翅果、叶状苞翅果6种类型, 其空中运动方式有自旋式(单侧翅果、翼状萼翅果)、波浪式(周位翅果、叶状苞翅果)、翻滚自旋式(周位翅果)、直升机式(披针翅果、翼状萼翅果)和滚筒式(棱翅果)。棱翅果与圆翅果在被子植物基部类群樟目就有发生, 并同时出现在单子叶植物和双子叶植物中, 可能是最早出现的翅果类型。翅果的演化过程呈现出果翅数量增加、果翅偏向单侧和果翅负荷(果实质量与果翅面积之比)降低的趋势, 以利于适应较小的风并增加传播距离。果翅除了促进果实与种子的风力传播外, 还具有物理防御、调节种子萌发和促进二次传播等作用。泛热带分布的金虎尾科有着极其丰富的翅果类型, 与其多次跨洋长距离扩散密切相关, 可以作为研究翅果适应与演化的一个模式类群。结合生态和演化-发育生物学方法, 研究不同类型翅果在适应风力传播方面的差异、萼片或苞片发育成翅的分子与遗传机制、翅果不同类型的演化历史及其对被子植物物种多样性的影响等是今后值得探讨的重要问题。     

果实类型多样性的形成机制和进化

果实是被子植物特有的繁殖器官,果实的类型影响种子传播的模式、有效性和距离。果实类型的多样性在一定程度上造成了不同植物类群在生态上的差异,并对被子植物的进化速度和分化模式产生重要影响。本文对果实类型多样性形成中起关键作用的通路及其进化机制进行了综述,讨论了影响果实类型进化的各种因素,介绍了有关果实类型进化方向和模式的研究进展,为研究被子植物果实多样性的形成和演化提供新的思路。     

Diversity and evolution of samara in angiosperm

翅果能够依靠风力进行传播, 可能是被子植物快速散布和物种分化的一个重要因素。狭义的翅果是指果皮延伸成翅且不开裂的干果; 广义的翅果则包括果皮、花被片或苞片形成果翅的所有果实。根据果翅形态及其生长方式的不同, 广义的翅果可分为单侧翅果、周位翅果(圆翅果与蝶翅果)、棱翅果、披针翅果、翼状萼翅果、叶状苞翅果6种类型, 其空中运动方式有自旋式(单侧翅果、翼状萼翅果)、波浪式(周位翅果、叶状苞翅果)、翻滚自旋式(周位翅果)、直升机式(披针翅果、翼状萼翅果)和滚筒式(棱翅果)。棱翅果与圆翅果在被子植物基部类群樟目就有发生, 并同时出现在单子叶植物和双子叶植物中, 可能是最早出现的翅果类型。翅果的演化过程呈现出果翅数量增加、果翅偏向单侧和果翅负荷(果实质量与果翅面积之比)降低的趋势, 以利于适应较小的风并增加传播距离。果翅除了促进果实与种子的风力传播外, 还具有物理防御、调节种子萌发和促进二次传播等作用。泛热带分布的金虎尾科有着极其丰富的翅果类型, 与其多次跨洋长距离扩散密切相关, 可以作为研究翅果适应与演化的一个模式类群。结合生态和演化-发育生物学方法, 研究不同类型翅果在适应风力传播方面的差异、萼片或苞片发育成翅的分子与遗传机制、翅果不同类型的演化历史及其对被子植物物种多样性的影响等是今后值得探讨的重要问题。     

自然界中的无籽果实是怎样形成的?

绿色开花植物的个体发育是从受精卵开始的,它在生殖上具有独特的双受精现象。卵细胞受精后发育形成胚(幼小植物的雏体),受精极核发育成胚乳,整个胚珠发育成种子,子房发育成为果实。但自然界中也有些植物在开花后不经过受精作用也能结出果实,但无种子。因此在发育成熟的果实里,有的含种子,有的不含种子;前者称为有籽果实,后者称为无籽果实,生物学上也把后者称为单性结实。在被子植物中,能够结出无籽果实有三种情况:一是不经过授粉和其他刺激而产生果实的,如香蕉、凤梨、无子柑桔、无籽柠檬,在番茄、南瓜、黄瓜、胡椒等植物中也偶有发生;这种…     

单性结实

被子植物传粉受精后,胚珠开始发育并产生大量生长素使子房增大发育成果实。但是也有些植物不通过受精作用子房发育成果实,这种现象称为单性结实。其果实,不含种子,通称无子果实。单性结实有天然的单性结实(自动的单性结实)和刺激性单性结实(被动的单性结实)。天然的单性结实是指不需要经过传粉刺     

小良热带人工阔叶混交林中屋顶鼠施氏亚种的食性及其生态学意义

Rattus rattus slandeni的食性资料是在小良人工阔叶混交林中通过200个鼠箱观察残留食物的方法收集到的。屋顶鼠摄食植物39种,主要为果实、种子部分,并大量捕食金龟子、蝉和蝗虫等昆虫,偶尔捕食小脊椎动物。植物性和动物性两大类残食的总出现率相近,5-10月以动物性食物为主,11-4月以植物性食物为主。该鼠搬运和遗弃果实、种子的行为,有助于植物种类的传布,大量捕食害虫,有利于该系统的生态平衡,故对其益害问题应作客观评价。     

种子植物的选择性败育及其进化生态意义

种子植物的选择性败育是指植株在花粉源、传粉次序、果实在植株上的位置和发育果实中的种子数目等因素或者这些因素综合作用的基础上对发育中的幼果或种子选择性败育的现象。植株可以选择性地败育位于果序顶部或基部的果实以及位于果实基部、中部或柱头端的种子。此现象在被子植物中比较普遍,特别是在豆科、十字花科和紫草科中最为常见。导致植物选择性败育的主要原因主要有资源限制和遗传因子两个方面。植物通过选择性败育部分自交或基因型较差的果实或种子,不仅可以提高母本和后代的适合度,而且还可以提高果实或种子的扩散效率。因此,对选择性败育的研究在深入了解植物的结实结籽格局、探讨其进化式样与机制等方面具有重要意义。该文系统总结了国际上有关植物选择性败育的研究工作,重点介绍了选择性败育发生的式样、导致选择性败育的因素、选择性败育的进化生态意义,以及目前研究选择性败育现象的主要方法,并对该领域今后研究前景进行了展望。     

单性结实与无籽番茄、无籽西瓜的培育

被子植物传粉受精后 ,胚珠开始发育并产生大量生长素使子房增大发育成果实。但自然界中也有些植物在开花后不通过受精作用子房发育成果实 ,但无种子。因此在发育成熟的果实里 ,有的含种子 ,有的不含种子 ;前者称为有籽果实 ,后者称为无籽果实 ,生物学上也把后者的结实方式称为单性结实。单性结实有天然的单性结实 (或称自动的单性结实 )和刺激性单性结实 (或称被动的单性结实 )。天然的单性结实是指不需要经过传粉刺激和其他刺激 ,子房就发育为无籽果实的 ,如香蕉、凤梨、无籽柑橘、无籽柠檬 ,在番茄、黄瓜和胡椒等植物中也偶有发生。这种类…     

果实起源与多样化的进化发育机制

果实的起源与多样化是植物对陆地生态系统长期适应的结果,与植物的种群繁衍和通过种子传播以适应更广阔的生存空间密切相关.这一进化现象与过程造就了被子植物的起源与极大繁盛.揭示果实的起源与多样化以及其适应性进化机制是进化生物学研究的核心科学问题之一.本文综述了近年来在植物果实形态(大小和形状)、果实附属结构的形态创新、果实类型等进化发育研究方面的主要进展,并对该领域的未来研究方向和重点等进行了展望.     

菊花的进化

菊亚纲的菊目是被子植物门双子叶植物纲中最进化的一个目。菊科非常年轻,化石仅出现于第三纪的渐新世。由于它在繁殖结构和适应性方面具有很多优越性,如:生命周期短.发达的地下茎,花和花序构造高度适应虫媒异花传粉,果实特性有利于借助动物和风力传播等,使得菊科植物尽管很少成为森林树种,也很少     

裸子植物和被子植物的基本区别

植物界大约有50万种植物,其中种子植物有近25万种。种子植物又包括裸子植物和被子植物两大类。这两类植物在植物教材中占有重要位置,但对于裸子植物和被子植物在形     

问:若“根、叶、茎、花、果实、种子六种器官构成了一个绿色开花植物的完整植物体”,没有果实和种子的植物体就是残缺不全的植物体吗?

答：这里涉及到两个问题,其一是器官的概念,即什么是器官。器官是植物体上由各种组织构成的、行使一定功能的结构单位。根据这个概念,根、茎、叶、花、果实、种子都是器官。其二,“根、茎、叶、花、果实、种子六种器官构成了一个绿色开花植物的完整植物体”,是不科学的。在被子植物进行营养生长时,只有根、茎、叶三种营养器官,这时的植物体同样是完整的植物体。将概念改为“绿色开花植物一般由根、茎、叶、花、果实、种子等六大类器官构成”,就不会有这样的问题。问:若“根、叶、茎、花、果实、种子六种器官构成了一个绿色开花植物…     

湖南猛洞河河谷特殊生境被子植物功能性状多样性及适应性初探

为探究湘西北猛洞河河谷特殊生境被子植物功能性状和生态适应性之间的关系，采用线路踏查与样地调查相结合的方法对猛洞河被子植物的生活型、叶性质、性系统、果实类型及种子传播方式进行调查分析。结果表明：(1)该区生活型以草本为主，说明河谷生境较适宜草本植物的发展与生存。(2)叶器官形态以纸质叶、叶两面都无毛被及中叶型为主，形成了一系列对河谷生境适应的特征。(3)在性系统组成上，科以2种及2种以上的性系统为主，属和种以两性花性系统为主，说明河谷生境中的植物繁殖方式多样。(4)果实类型丰富，其中蒴果、浆果及瘦果出现频率较高，以干果类为主，表明河谷生境异质性较高且适宜干果类植物生存。(5)种子传播方式以机械传播为主，说明河谷的较大坡度易于种子滚动较长距离传播。     

问题解答

问有些双子叶植物的种子无胚乳,那么它们也有双受精现象吗?受精极核发育成什么? 答双受精现象是被子植物所特有的,受精卵发育成种子的胚,受精极核发育成种子的胚乳。双子叶植物是被子植物,当然也不例外。因此,一些种子无胚乳的双子叶植物,也具有双受精现象,受精极核也发育成胚乳,并且其发育过程与有胚乳种子的胚乳发育过程是一样的。     

双子叶植物和单子叶植物的基本区别

被子植物是植物界进化最高级、种类最多、适应性最强的类群。全世界约有20—25万种,超过植物界总种数的一半。我国被子植物种类繁多,据不完全统计,约近3万种。被子植物通常分为双子叶植物和单子叶植物两个主要类群。根据粗略的估计,已描述的双子叶植物大约有165000种,单子叶植物55000种。在中学植物学教材中曾多次讲到双子叶植物和单子叶植物。所谓双子叶植物就是种子具有两片子叶的植物;单子叶植物就是种子具有一片子叶的植物。除此之外,双子叶植物和单子叶植物还有哪些基本区别呢?     

不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系

基因组大小在被子植物物种之间存在着巨大的变异, 但目前对不同生活型被子植物功能性状与基因组大小的关系缺乏统一的认识。本研究基于被子植物245科2,226属11,215个物种的基因组大小数据, 探讨了不同生活型物种种子重量、最大植株高度和叶片氮、磷含量4个功能性状与基因组大小之间的关系。结果表明, 被子植物最大植株高度和种子重量与基因组大小间的关系在草本和木本植物中存在显著差异。草本植物最大植株高度与基因组大小的关系不显著, 但种子重量与其呈极显著的正相关关系。木本植物最大植株高度与基因组大小显著负相关, 但种子重量与其关系不显著。木本植物叶片氮含量与基因组大小呈显著正相关, 但其他生活型植物的叶片氮、磷含量与基因组大小均无显著相关性。本研究表明被子植物功能性状与基因组大小的相关性在不同生活型间存在差异, 这为深入研究植物多种功能性状和植物生活型与基因组大小的权衡关系在植物演化和生态适应中的作用提供了重要依据。     

生花植物概念简介及其名称的商榷

在上个世纪最后的20年里,系统学家应用形态性状对种子植物进行了大量的分支分析。其结果显示灭绝的五柱木属加上灭绝的本内苏铁目及尚存的买麻藤目是被子植物的姊妹群,形成一个强支,称之为生花植物支。生花植物假说对探讨被子植物起源有着重要影响,它激发人们讨论被子植物起源时间可能要提前到三叠纪甚至石炭纪,除了支持原有的真花学说外,还提出新恩格勒学说。但是,近年来对现存种子植物进行分子系统学研究的结果是：(1)拒绝接受生花植物概念;(2)买麻藤目并不是被子植物的姊妹群而是松柏目的姊妹群,甚至网结于松柏类而成为松科的姊妹群。这些结果并不使人惊讶,因为对探讨像包含许多灭绝类群的种子植物系统,决不可能是仅仅单独应用现代类群资料所能完成的。假如生花植物支是成立的,但其名称以AGPB支代替生花植物支可能较为合理。     

生花植物概念简介及其名称的商榷

在上个世纪最后的 2 0年里 ,系统学家应用形态性状对种子植物进行了大量的分支分析。其结果显示灭绝的五柱木属加上灭绝的本内苏铁目及尚存的买麻藤目是被子植物的姊妹群 ,形成一个强支 ,称之为生花植物支。生花植物假说对探讨被子植物起源有着重要影响 ,它激发人们讨论被子植物起源时间可能要提前到三叠纪甚至石炭纪 ,除了支持原有的真花学说外 ,还提出新恩格勒学说。但是 ,近年来对现存种子植物进行分子系统学研究的结果是 :(1)拒绝接受生花植物概念 ;(2 )买麻藤目并不是被子植物的姊妹群而是松柏目的姊妹群 ,甚至网结于松柏类而成为松科的姊妹群。这些结果并不使人惊讶 ,因为对探讨像包含许多灭绝类群的种子植物系统 ,决不可能是仅仅单独应用现代类群资料所能完成的。假如生花植物支是成立的 ,但其名称以AGPB支代替生花植物支可能较为合理。     

果实(种子)化学防御与食果实动物的适应对策

种子植物在果实(种子)成熟后需要防御食果实动物捕食种子,同时要传播种子至适宜萌发的生境。很多植物依赖食果实动物传播种子,称动物传播植物。果实(种子)化学防御是抵御种子捕食者的重要手段。果实(种子)中次生物质包括各种生物碱、生氰糖苷、萜类和酚类等,种类繁多;次生物质的含量随果实成熟过程而变化。次生物质可以抵御动物的捕食,其毒性对种子传播者和种子捕食者没有选择性,即具泛毒性。果肉中的次生物质也可以起到轻泻剂的作用,缩短种子在动物消化道的滞留时间,以影响传播效率。果实(种子)次生物质的产生不受植物环境条件的影响,其产生与果实质量有关。在温带地区,通常SS型果实次生物质含量低,而FL型果实含量高。食果实动物可通过调整捕食行为、摄取环境中特殊物质和获得丰富营养等3个方面适应次生物质。果实(种子)中次生物质的研究对动植物相互作用、协同进化理论具有重要的意义。     

裸子植物的种子是否都是裸露的

裸子植物的胚珠虽然在传粉时是裸露的,但在发育成种子的过程中,罗汉松科、三尖杉科、红豆杉科、买麻藤科、麻黄科及柏科的圆柏属（Sabina）和刺柏属（Juniperus）等类群的种子在成熟时常常为肉质的假种皮或种鳞等组织所包被。因此,并不是所有裸子植物类群的种子在成熟时都是裸露的。裸子植物种子与其周围肉质假种皮或种鳞等组织共同构成的繁殖结构,尽管在结构上与被子植物的果实具有根本的区别。但在吸引鸟类等食果动物传播种子的生态功能方面却与被子植物的肉质果实是相同的。