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植物篇:开花的种类(两体雄蕊(蝶形花科(或豆科)植物))

被子植物花中雄蕊存在的一种形式。一花中10枚雄蕊的花丝连合成二束,如蚕豆、豌豆的雄蕊,其中9枚花丝连合成一束,另一枚雄蕊单独分离,或者每束5枚。这种雄蕊为蝶形花科(或豆科)植物特有。

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两体雄蕊 (学名:diadelphous stamens)

基本信息

  • 中文学名:两体雄蕊
  • 界 :植物界
  • 门 :被子植物门
  • 科 :蝶形花科(或豆科)
  • 分布区域:内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、河南、西藏

具体介绍

雄蕊是被子植物花的雄性生殖器,是雄花的一部份。其作用是产生花粉。种子植物产生花粉的器官。由花丝和花药两部分组成。位于花被的内方或上方,在花托上呈轮状或螺旋状排列。数目因植物种类而异,通常,原始的种类数目多而不一定,较高等的种类数目趋于减少并达到一定的数目。一朵花中全部雄蕊总称雄蕊群。

花丝顶端膨大呈囊状的部分。常以药隔分成两个药室,每一药室具1个或2个花粉囊。花粉囊是产生花粉的地[span]花药[span]方。花药的壁由表皮层、纤维层、中间层和绒毡层构成。绒毡层为花粉囊周围的特殊细胞层,具双核或多核结构,细胞内含较多的RNA和蛋白质,并有油脂和类胡萝卜素等营养物质,具有供应花粉粒发育所需养料的作用。花粉成熟时,花粉囊自行开裂,散出花粉。依花药在花丝上着生的方式,可以区分为全着药(花药全部着生在花丝上,如莲)、底着药(花药以其基部着生于花丝顶端,如莎草、扁果草等)、背着药(花药以其背部贴着在花丝上,如马鞭草、山茱萸等)、丁字着药(花药横卧,以其背部中央的一点着生于花丝顶端,如百合、水稻等)等几种类型。菊科植物的雄蕊花丝分离,花药联合,称聚药雄蕊。 [1]

每个花药由两个药瓣组成

每个药瓣有两个花粉囊,其中有花药壁和产生小孢子的药室(孢子囊)。每个孢子囊中有许多小孢子母细胞,它们各自经减数分裂后,产生四个单倍体的小孢子。此后每个小孢子(核)又分裂一次,形成一个大的营养细胞(或称管核),和一个小的生殖细胞(核),这时具两细胞的花粉粒(即雄配子体)基本成熟。在成熟花药开裂以前,药室之间的分隔可能已破裂,四个孢子囊的花药即变成两个花粉囊。花粉粒即从开裂的花药中释放出来。花药开裂方式有:纵裂,沿两个花粉囊的交界处纵行开裂,如油菜、牵牛花等;横裂,沿花药中部横向裂开,如木槿、蜀葵等;孔裂,在花药顶部具小孔状裂口,如茄、西红柿等;瓣裂,花药侧壁开裂成数瓣,如樟树、小檗等。

花药囊壁由周缘细胞通过垂周与平周分裂形成药室内壁(发展为纤维层)中层(退化消失)和绒毡层(退化消失)行成。花药发育成熟的时候裂开以便散发花粉;花药的开裂多呈纵缝状,但也有呈孔状(杜鹃花科)或阀门状(小檗科、樟科)。花药裂开后,花粉或自然坠落,或者通过风、流水或传粉动物(如蜜蜂、蝴蝶及鸟而传播到同一朵花或不同朵花的心皮柱头上,经此授粉过程后,花粉会萌发发育为花粉管,继而授精。

二体雄蕊(学名:diadelphous stamens)

雄蕊是种子植物产生花粉的器官。由花丝和花药两部分组成。 二体雄蕊花丝连合成两束,如甘草、大豆等多数豆科植物,雄蕊10枚,9枚连合,1枚分离,延胡索、紫堇等部分罂粟科植物,雄蕊6枚,3枚连合,分成两束。

一朵花中雄蕊的数目、长短、离合等因种而异,常使雄蕊群形成多种类型,成为某些分类群的明显特征,而具有鉴别意义。常见的雄蕊群类型有以下几种:离生雄蕊、四强雄蕊、二强雄蕊、单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊、聚药雄蕊。

释义

植物的雄蕊有分离和连合的变化,连合有在花丝部分或在花药部分,雄蕊的花丝连合成2束的称体雄蕊。

形态结构

雄蕊的组成雄蕊由花丝( filament)和花药(anther)两部分组成。花丝是一个细长的柄状结构,顶端与花药相连。二体雄蕊花丝联合成2束。花丝的内部结构简单,表皮下为薄壁组织包裹的维管束,通常为周韧型。花丝除一般形态外,也有扁平如带的,如莲;或完全消失的,如桅子;或特化为花瓣状的,如美人蕉、姜等。花药是产生花粉的结构,由四个花粉囊组成,少数为两个,中间由药隔分为两半,二体雄蕊花药分离。花药壁的基本结构由表皮、药室内壁、中层与绒毡层组成,其中绒毡层是一层特殊的分泌细胞,为发育中的花粉提供外壁蛋白、脂类、孢粉素等必需的营养物质与结构成分,在花粉发育后期逐渐解体;药室内壁的细胞在花粉成熟时常发生不规则的带状纤维化增厚,有助于花药的裂开。花药在成熟时通常自动开裂,释放其中的成熟花粉,其开裂方式最常见的是沿花药长轴纵裂,如百合。此外,在有些植物中也存在花药横裂(如木槿)、瓣裂(如香樟)或孔裂(如西红柿)的情况。

花药在花丝上的着生方式也有几种不同的情况

* ①全着药:花药全部附着在花丝上,如紫玉兰

* ②基着药:花药基部着生于花丝顶端,如樟、茄等。

* ③背着药:花药背部着生于花丝上,如杜鹃

* ④丁字药:花药横向着生于花丝顶端而与花丝成丁字状,如百合小麦等。

* ⑤个字药:花药上部连合,着生在花丝上,下部分离略成个子形,如地黄泡桐等。

* ⑥广歧药:花药左右两半完全分离平展,与花丝成垂直状着生,如薄荷益母草等。

代表物种

扁豆Lablabpurpureus(Linn.) Sweet

多年生、缠绕藤本。全株几无毛,茎长可达6米,常呈淡紫色。羽状复叶具3小叶;托叶基着,披针形;小托叶线形,长3-4毫米;小叶宽三角状卵形,长6-10厘米,宽约与长相等,侧生小叶两边不等大,偏斜,先端急尖或渐尖,基部近截平。总状花序直立,长15-25厘米,花序轴粗壮,总花梗长8-14厘米;小苞片2,近圆形,长3毫米,脱落;花2至多朵簇生于每一节上;花萼钟状,长约6毫米,上方2裂齿几完全合生,下方的3枚近相等;花冠白色或紫色,旗瓣圆形,基部两侧具2枚长而直立的小附属体,附属体下有2耳,翼瓣宽倒卵形,具截平的耳,龙骨瓣呈直角弯曲,基部渐狭成瓣柄;子房线形,无毛,花柱比子房长,弯曲不逾90°,一侧扁平,近顶部内缘被毛。荚果长圆状镰形,长5-7厘米,近顶端最阔,宽1.4-1.8厘米,扁平,直或稍向背弯曲,顶端有弯曲的尖喙,基部渐狭;种子3-5颗,扁平,长椭圆形,在白花品种中为白色,在紫花品种中为紫黑色,种脐线形,长约占种子周围的2/5。花期4-12月。

我国各地广泛栽培。可能原产印度,今世界各热带地区均有栽培。我国南北朝时名医陶弘景所撰《名医别录》中记载扁豆已有栽培。本种花有红白两种,豆荚有绿白、浅绿、粉红或紫红等色。嫩荚作蔬食。

罂粟PapaversomniferumL.

一年生草本,无毛或稀在植株下部或总花梗上被极少的刚毛,高30-60 (-100)厘米,栽培者可达1.5米。主根近圆锥状,垂直。茎直立,不分枝,无毛,具白粉。叶互生,叶片卵形或长卵形,长7-25厘米,先端渐尖至钝,基部心形,边缘为不规则的波状锯齿,两面无毛,具白粉,叶脉明显,略突起;下部叶具短柄,上部叶无柄、抱茎。花单生;花梗长达25厘米,无毛或稀散生刚毛。花蕾卵圆状长圆形或宽卵形,长1.5-3.5厘米,宽1-3厘米,无毛;萼片2,宽卵形,绿色,边缘膜质;花瓣4,近圆形或近扇形,长4-7厘米,宽3-11厘米,边缘浅波状或各式分裂,白色、粉红色、红色、紫色或杂色;雄蕊多数,花丝线形,长1-1.5厘米,白色,花药长圆形,长3-6毫米,淡黄色;子房球形,直径1-2厘米,绿色,无毛,柱头(5-)8-12(-18),辐射状,连合成扁平的盘状体,盘边缘深裂,裂片具细圆齿。蒴果球形或长圆状椭圆形,长4-7厘米,直径4-5厘米,无毛,成熟时褐色。种子多数,黑色或深灰色,表面呈蜂窝状。花果期3-11月。

原产南欧,我国许多地区有关药物研究单位有栽培。印度、缅甸、老挝及泰国北部也有栽培。花大,色艳,重瓣的栽培品种为庭园观赏植物。未成熟果实和果壳均含吗啡、可卡因、罂粟碱等多种生物碱;种子榨油可供食用。 [2]

雄蕊类型

雄蕊的形态、数目以及联合情况的不同形成了多种雄蕊类型,也是分类鉴别的重要依据。以下为常见的雄蕊类型。

  • (1)离生雄蕊(distinct stamens) 雄蕊彼此分离,长短相似。为最常见的雄蕊类型,如玉兰、玫瑰、山桃等。
  • (2)四强雄蕊(tetradynamous stamens) 离生雄蕊6枚,4长2短。为十字花科植物特有的雄蕊类型,如油菜、菘蓝、二月蓝等。
  • (3)二强雄蕊(didynamous stamens) 离生雄蕊4枚,2长2短。常见于唇形科、玄参科、马鞭草科、紫葳科、列当科、苦苣苔科植物如丹参、地黄、荆条等。
  • (4)聚药雄蕊(synandrous stamens) 雄蕊花丝分离而花药互相联合成管。常见于菊科植物如蒲公英、向日葵、菊等,也见于桔梗科半边莲属等。
  • (5)单体雄蕊(monadelphous stamens) 花药完全分离而花丝联合成1束。常见于锦葵科植物如锦葵、扶桑、棉;也见于豆科的某些属如芒柄花属、野百合属等。
  • (6)二体雄蕊(diadelphous stamens) 花丝联合成2束而花药分离。常见于豆科、罂粟科植物。豆科植物中以9 +1的2束为常见,如扁豆、甘草等;偶见5+5的2束,如合萌、链荚木;罂粟科紫堇属等植物一般为3 +3的2束。
  • (7)多体雄蕊(polyadelphous stamens) 花药分离,花丝合生为多束。常见于藤黄科植物如红旱莲、金丝桃等。


参考文献

  1. 两体雄蕊(蝶形花科(或豆科)植物)的信息简介
  2. [3-1667064-wrap 二体雄蕊的代表物种与类型]