被子植物分类学.ppt
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1、被子植物分类学演示文稿,制作人:王锡华 潍坊教育学院生环系,第一讲 被子植物分类学概述,一、被子植物分类原则 . 二、被子植物分类依据 . 三、被子植物分类方法 . 四、被子植物分类系统 . 五、克郎奎斯特被子植物分类系统 。,一、被子植物分类原则,二、被子植物分类依据 1、形态学依据 (1)根 根系类型:直根系、须根系; 根的类型:主根、不定根、变态根、肥大直根、块根等。 (2)茎 茎的类型:木本茎、草本茎;直立茎、缠绕茎、攀援茎;地上茎、地下茎;变态茎、块茎、鳞茎、根状茎等。 茎的分枝类型:单轴分枝、合轴分枝、二叉分枝、假二叉分枝等。,(3)叶 叶的类型:单叶、条形叶、心形叶、卵形叶、倒卵
2、形叶、阔卵形叶、披针形叶、针状叶、剑形叶、复叶、羽状复叶、掌状复叶、一回羽状复叶、二回羽状复叶、多回羽状复叶等; 叶脉的类型:羽状脉、网状脉、平行脉、射出脉、羽状网脉、掌状网脉等; 叶尖的类型:渐尖、尾尖、突尖、锐尖等; 叶缘的类型:锯齿、牙齿、锐锯齿、顿锯齿、裂缺等; 叶基的类型:心形、圆形、楔形、箭形、戟形等。,(4)花 花的类型:典型花、不完全花、合瓣花、离瓣花、单被花、双被花、多被花等; 花序的类型:总状花序、圆锥花序、有限花序、无限花序、伞形花序、伞房花序、聚伞花序、蝎尾状聚伞花序、头状花序、隐头状花序、穗状花序、复穗状花序、肉穗状花序、复伞形花序、复伞房花序等; 花冠的类型:合生花
3、冠、离生花冠;花冠镊合状排列、花冠螺旋状排列、花冠覆瓦状排列、花冠向下覆瓦状排列、花冠向上覆瓦状排列等; 雌蕊的类型:单雌蕊、复雌蕊、离生复雌蕊、合生复雌蕊等; 雄蕊的类型:二强雄蕊、四强雄蕊、单体雄蕊、二体雄蕊、多体雄蕊等。,花公式:用数字和符号表示花的基本组成及结构的式子。其中,“”表示花在结构上呈两侧对称;“”表示花在结构上呈辐射对称;“”表示花被;“K”表示花萼;“C”表示花冠;“A”表示雄蕊;“G”表示雌蕊;“()”表示合生,无此符号表示离生;“1、2、3、4”作下标,指示数目。 例如: 木兰科的花公式为:“615 AG”; 蝶形花科的花公式为:“K(5)C5 A(9)1 G1:1”
4、。,2、解剖学依据 以植物各器官的解剖特征作为分类的依据。例如:根、茎、叶、的横切面结构(中柱的类型、维管束的类型、髓的有无等),花、果实和种子的构成,胎座的类型(边缘胎作、侧膜胎座、基生胎座、中轴胎座、特立中央胎座等)等。 3、细胞学依据 以细胞核内染色体的形态相似性,作为相似植物分类的基本依据。,4、植物化学依据 是以植物某些化学成分(主要是醌类、萜类和黄酮类)的有无和多寡,作为对相似植物进行比较,从而判定其亲缘关系的依据。 5、数量性状分析依据 以植物大量的形态、结构、生殖、习性数据为基本材料,用计算机进行聚类分析,所得的相似性系数和聚类分析图,是判断植物亲缘关系的重要依据。,三、被子植
5、物分类方法概述 1、经典分类法:又称为传统分类法。其基本要点是: (1)、以植物标本为基本的研究对象; (2)、以植物形态特征为主要的分类依据; (3)、以植物解剖学、植物胚胎学、植物细胞学、植物化学、古植物学、植物生态学、遗传学等研究的成果为辅助; (4)、以植物间的相似程度作为判定其亲缘关系的依据。,对传统分类方法的评价:虽然该方法在判定植物的种及种下单位时人为性较大(学者们对一种新植物究竟是新种还是变种或其它种下单位,往往争执不断,难有量化的手段和措施),而且该方法主要的工作场所是植物标本采集地、植物标本室,所用的工具简单,手段比较原始,但是经验丰富的学者在判定种及其所在的属时,往往十分
6、快捷而准确。还有,从事该项工作的学者继承的方法虽然古老,但非常注意兼收并蓄,吸收和采用新的技术及方法。因此,时至今日,该方法仍在使用。,2、细胞分类学方法:又称为染色体分类法,其基本的工作内容是染色体计数与形态比较。以染色体的相似性为分类的基本依据,在植物亲缘关系的判定方面比较准确。但是其基本研究条件要求较高,而且不能单独使用,只能作为经典分类方法的的补充。具体的应用事例有:见教材385386页。 判定芍药科的分类地位。原来一直将其作为毛茛科的一个属,但是又与其有较大差别(有花盘、芯皮大而肉质、柱头厚而镰状、雄蕊离心发育、种子有大的假种皮而不同于毛茛科),经此方法研究发现其染色体大、且为5基数
7、(毛茛科植物多为3基数),有力的支持了将芍药属独立成科的观点。 在蕨类的经典分类中,双蹄盖蕨属是否独立一直存在争议,有将其归入蹄盖蕨属的提议。但是经此方法研究发现其染色体基数为41,而蹄盖蕨属的染色体基数为40,有力的支持了将该属独立,与蹄盖蕨属并列的观点。,3、化学分类学方法:产生于上个世纪60年代,是一种以分析植物的化学成分、比较外形相似植物化学成分的异同,从而判定其亲缘关系的植物分类方法。该方法的研究条件要求较高,而且并不是全面分析相似植物的化学成分,只是针对某些化合物的定性或定量分析(例如:醌类、萜类和黄酮类),不能单独使用,只能作为经典分类方法的的补充。具体的应用事例有:见教材387
8、388页。 单种属植物海滨莎,究竟应在藨草亚科还是在刺子莞亚科中(曾被国外学者放在刺子莞亚科中),存在争议。经此方法研究发现其该属植物含有大量的醌类物质,而刺子莞亚科却不含醌类,从而有力的支持了将海滨莎属放在藨草亚科的观点。 在处理榆科榆属和朴属中的某些争议种的归属问题时,经此方法研究发现榆属植物含有大量的黄酮醇类物质,而朴属植物含有大量的葡基黄酮类物质,从而解决了争议。,4、数值分类学方法:产生于上个世纪80年代,是一种以计算机为基本工具,以被分析植物群的性状集合为分析对象、以聚类分析为基本方法、以相似程度的高低为植物亲缘关系判定依据的分类方法。该方法的研究条件要求较高(需较高级的计算机和聚
9、类分析软件及操作人员),而且需要大量的数据(列举的性状不能低于50项)。 沙参属植物亲缘关系的分析。见教材397页。 遗憾的是,该方法也不能单独使用,只能作为经典分类方法的的补充。,四、克郎奎斯特被子植物分类系统 1、系统概况 (1)分纲:分木兰纲和百合纲两纲。 (2)分亚纲:11个亚纲。详见教材第369页的图和370页至373页的文字说明。 (3)分目及分科:分为83目383科。详见教材第369页的图和373页至380页的文字说明。 2、系统各目和科的代表植物 见后续介绍。,一、被子植物分纲 克郎奎斯特将被子植物分为两纲,即:木兰纲和百合纲,其区别如下:,一、木兰目(Magnoliales)
10、 木兰目是被子植物中最原始的一个目,含木兰科、番荔枝科(Annonaceae)、肉豆蔻科(Myristicaceae)等10科。 木兰科(Magnoliaceae) P615 A G 13属200种,我国11属130种。 形态特征:木本,单叶互生;托叶比较大,包被幼芽,脱落后留有托叶环痕。花大,两性花,单生(顶生或腋生),整齐;花被片3基数,同形,呈花瓣状,分离;雄蕊多数,分离,螺旋状排列于柱状花托的下部,花药长,花丝短;离生心皮雌蕊多数,螺旋排列于柱状花托的上部。果实多为聚合蓇葖果,背缝线开裂,少数为翅果。种子胚小,胚乳丰富,成熟时常挂在细丝上。 识别要点:木本。单叶互生,有托叶痕。花单生,
11、两性,同被花,3基数;雌、雄蕊多数,离生,螺旋排列在柱状的花托上;果实为聚合蓇葖果。,大花玉兰,鹅掌楸 Liriodendron,辛夷Magnolia,常见3属分属检索表 1聚合蓇葖果;叶全缘或叶先端稀有凹缺;叶柄显著比 叶片短或近无柄。 2花顶生;雌蕊群与雄蕊群之间无间隙 1木兰属 Magnolia 2花腋生;雌蕊群与雄蕊群之间有间隙呈短柄状 2含笑属 Michelia 1. 聚合小坚果,有翅,叶两侧有波状裂或凹缺,有长 叶柄3鹅掌楸属 Liriodendron,荷花玉兰(Magnolia grandiflora L.),荷花玉兰,荷花玉兰 Magnolia grandiflora L.,玉
12、兰(Magnolia denudata Desr.),辛夷(Magnolia liliflora Desr.),辛夷,辛夷 Magnolia liliflora Desr.,日本厚朴 Magnolia hypoleuca Sieb. et Zucc.,含笑 M. figo(Lour.) Spreng.,2、含笑属(Michelia),白兰花(Michelia alba DC.),3、鹅掌楸属(Liriodendron),鹅掌楸(L. chinense Sarg) 属国家二级保护植物,北美鹅掌楸(L.tulipifera L.),二、樟目(Laurales),木本,有油腺。单叶全缘。本目含樟科、
13、腊梅科(Calycanthaceae)等8科。 樟科(Lauraceae) 木本,有油腺。单叶互生,革质,三出脉或羽状脉。两性花,整齐,三基数。核果。 樟 Cinnamonmum camphora(L.)Pres.,樟 Cinnamonmum camphora (L.)Pres.,樟 Cinnamonmum camphora (L.)Pres.,四、睡莲目(Nymphaeales),水生植物,茎内维管束散生。花单生。坚果。本目含莲科、睡莲科等5科。 (一)莲科(Nelumbonaceae) K45 C A G 水生草本,有根状茎; 叶盾形;花大,单生,果 实埋于海绵质的花托内。 本科1属2种。
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