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植物篇:開花的種類(兩體雄蕊(蝶形花科(或豆科)植物))

被子植物花中雄蕊存在的一種形式。一花中10枚雄蕊的花絲連合成二束,如蠶豆、豌豆的雄蕊,其中9枚花絲連合成一束,另一枚雄蕊單獨分離,或者每束5枚。這種雄蕊為蝶形花科(或豆科)植物特有。

[3-1667064-wrap 圖片來源]

兩體雄蕊 (學名:diadelphous stamens)

基本信息

  • 中文學名:兩體雄蕊
  • 界 :植物界
  • 門 :被子植物門
  • 科 :蝶形花科(或豆科)
  • 分布區域:內蒙古、山西、陝西、寧夏、甘肅、青海、新疆、河南、西藏

具體介紹

雄蕊是被子植物花的雄性生殖器,是雄花的一部份。其作用是產生花粉。種子植物產生花粉的器官。由花絲和花葯兩部分組成。位於花被的內方或上方,在花托上呈輪狀或螺旋狀排列。數目因植物種類而異,通常,原始的種類數目多而不一定,較高等的種類數目趨於減少並達到一定的數目。一朵花中全部雄蕊總稱雄蕊群。

花絲頂端膨大呈囊狀的部分。常以藥隔分成兩個藥室,每一藥室具1個或2個花粉囊。花粉囊是產生花粉的地[span]花葯[span]方。花葯的壁由表皮層、纖維層、中間層和絨氈層構成。絨氈層為花粉囊周圍的特殊細胞層,具雙核或多核結構,細胞內含較多的RNA和蛋白質,並有油脂和類胡蘿蔔素等營養物質,具有供應花粉粒發育所需養料的作用。花粉成熟時,花粉囊自行開裂,散出花粉。依花葯在花絲上着生的方式,可以區分為全着藥(花葯全部着生在花絲上,如蓮)、底着藥(花葯以其基部着生於花絲頂端,如莎草、扁果草等)、背着藥(花葯以其背部貼着在花絲上,如馬鞭草、山茱萸等)、丁字着藥(花葯橫臥,以其背部中央的一點着生於花絲頂端,如百合、水稻等)等幾種類型。菊科植物的雄蕊花絲分離,花葯聯合,稱聚葯雄蕊。 [1]

每個花葯由兩個藥瓣組成

每個藥瓣有兩個花粉囊,其中有花葯壁和產生小孢子的藥室(孢子囊)。每個孢子囊中有許多小孢子母細胞,它們各自經減數分裂後,產生四個單倍體的小孢子。此後每個小孢子(核)又分裂一次,形成一個大的營養細胞(或稱管核),和一個小的生殖細胞(核),這時具兩細胞的花粉粒(即雄配子體)基本成熟。在成熟花葯開裂以前,藥室之間的分隔可能已破裂,四個孢子囊的花葯即變成兩個花粉囊。花粉粒即從開裂的花葯中釋放出來。花葯開裂方式有:縱裂,沿兩個花粉囊的交界處縱行開裂,如油菜、牽牛花等;橫裂,沿花葯中部橫向裂開,如木槿、蜀葵等;孔裂,在花葯頂部具小孔狀裂口,如茄、西紅柿等;瓣裂,花葯側壁開裂成數瓣,如樟樹、小檗等。

花葯囊壁由周緣細胞通過垂周與平周分裂形成藥室內壁(發展為纖維層)中層(退化消失)和絨氈層(退化消失)行成。花葯發育成熟的時候裂開以便散發花粉;花葯的開裂多呈縱縫狀,但也有呈孔狀(杜鵑花科)或閥門狀(小檗科、樟科)。花葯裂開後,花粉或自然墜落,或者通過風、流水或傳粉動物(如蜜蜂、蝴蝶及鳥而傳播到同一朵花或不同朵花的心皮柱頭上,經此授粉過程後,花粉會萌發發育為花粉管,繼而授精。

二體雄蕊(學名:diadelphous stamens)

雄蕊是種子植物產生花粉的器官。由花絲和花葯兩部分組成。 二體雄蕊花絲連合成兩束,如甘草、大豆等多數豆科植物,雄蕊10枚,9枚連合,1枚分離,延胡索、紫堇等部分罌粟科植物,雄蕊6枚,3枚連合,分成兩束。

一朵花中雄蕊的數目、長短、離合等因種而異,常使雄蕊群形成多種類型,成為某些分類群的明顯特徵,而具有鑑別意義。常見的雄蕊群類型有以下幾種:離生雄蕊、四強雄蕊、二強雄蕊、單體雄蕊、二體雄蕊、多體雄蕊、聚葯雄蕊。

釋義

植物的雄蕊有分離和連合的變化,連合有在花絲部分或在花葯部分,雄蕊的花絲連合成2束的稱體雄蕊。

形態結構

雄蕊的組成雄蕊由花絲( filament)和花葯(anther)兩部分組成。花絲是一個細長的柄狀結構,頂端與花葯相連。二體雄蕊花絲聯合成2束。花絲的內部結構簡單,表皮下為薄壁組織包裹的維管束,通常為周韌型。花絲除一般形態外,也有扁平如帶的,如蓮;或完全消失的,如桅子;或特化為花瓣狀的,如美人蕉、姜等。花葯是產生花粉的結構,由四個花粉囊組成,少數為兩個,中間由藥隔分為兩半,二體雄蕊花葯分離。花葯壁的基本結構由表皮、藥室內壁、中層與絨氈層組成,其中絨氈層是一層特殊的分泌細胞,為發育中的花粉提供外壁蛋白、脂類、孢粉素等必需的營養物質與結構成分,在花粉發育後期逐漸解體;藥室內壁的細胞在花粉成熟時常發生不規則的帶狀纖維化增厚,有助於花葯的裂開。花葯在成熟時通常自動開裂,釋放其中的成熟花粉,其開裂方式最常見的是沿花葯長軸縱裂,如百合。此外,在有些植物中也存在花葯橫裂(如木槿)、瓣裂(如香樟)或孔裂(如西紅柿)的情況。

花葯在花絲上的着生方式也有幾種不同的情況

* ①全着藥:花葯全部附着在花絲上,如紫玉蘭

* ②基着藥:花葯基部着生於花絲頂端,如樟、茄等。

* ③背着藥:花葯背部着生於花絲上,如杜鵑

* ④丁字藥:花葯橫向着生於花絲頂端而與花絲成丁字狀,如百合小麥等。

* ⑤個字藥:花葯上部連合,着生在花絲上,下部分離略成個子形,如地黃泡桐等。

* ⑥廣歧藥:花葯左右兩半完全分離平展,與花絲成垂直狀着生,如薄荷益母草等。

代表物種

扁豆Lablabpurpureus(Linn.) Sweet

多年生、纏繞藤本。全株幾無毛,莖長可達6米,常呈淡紫色。羽狀複葉具3小葉;托葉基着,披針形;小托葉線形,長3-4毫米;小葉寬三角狀卵形,長6-10厘米,寬約與長相等,側生小葉兩邊不等大,偏斜,先端急尖或漸尖,基部近截平。總狀花序直立,長15-25厘米,花序軸粗壯,總花梗長8-14厘米;小苞片2,近圓形,長3毫米,脫落;花2至多朵簇生於每一節上;花萼鍾狀,長約6毫米,上方2裂齒幾完全合生,下方的3枚近相等;花冠白色或紫色,旗瓣圓形,基部兩側具2枚長而直立的小附屬體,附屬體下有2耳,翼瓣寬倒卵形,具截平的耳,龍骨瓣呈直角彎曲,基部漸狹成瓣柄;子房線形,無毛,花柱比子房長,彎曲不逾90°,一側扁平,近頂部內緣被毛。莢果長圓狀鐮形,長5-7厘米,近頂端最闊,寬1.4-1.8厘米,扁平,直或稍向背彎曲,頂端有彎曲的尖喙,基部漸狹;種子3-5顆,扁平,長橢圓形,在白花品種中為白色,在紫花品種中為紫黑色,種臍線形,長約占種子周圍的2/5。花期4-12月。

我國各地廣泛栽培。可能原產印度,今世界各熱帶地區均有栽培。我國南北朝時名醫陶弘景所撰《名醫別錄》中記載扁豆已有栽培。本種花有紅白兩種,豆莢有綠白、淺綠、粉紅或紫紅等色。嫩莢作蔬食。

罌粟PapaversomniferumL.

一年生草本,無毛或稀在植株下部或總花梗上被極少的剛毛,高30-60 (-100)厘米,栽培者可達1.5米。主根近圓錐狀,垂直。莖直立,不分枝,無毛,具白粉。葉互生,葉片卵形或長卵形,長7-25厘米,先端漸尖至鈍,基部心形,邊緣為不規則的波狀鋸齒,兩面無毛,具白粉,葉脈明顯,略突起;下部葉具短柄,上部葉無柄、抱莖。花單生;花梗長達25厘米,無毛或稀散生剛毛。花蕾卵圓狀長圓形或寬卵形,長1.5-3.5厘米,寬1-3厘米,無毛;萼片2,寬卵形,綠色,邊緣膜質;花瓣4,近圓形或近扇形,長4-7厘米,寬3-11厘米,邊緣淺波狀或各式分裂,白色、粉紅色、紅色、紫色或雜色;雄蕊多數,花絲線形,長1-1.5厘米,白色,花葯長圓形,長3-6毫米,淡黃色;子房球形,直徑1-2厘米,綠色,無毛,柱頭(5-)8-12(-18),輻射狀,連合成扁平的盤狀體,盤邊緣深裂,裂片具細圓齒。蒴果球形或長圓狀橢圓形,長4-7厘米,直徑4-5厘米,無毛,成熟時褐色。種子多數,黑色或深灰色,表面呈蜂窩狀。花果期3-11月。

原產南歐,我國許多地區有關藥物研究單位有栽培。印度、緬甸、老撾及泰國北部也有栽培。花大,色艷,重瓣的栽培品種為庭園觀賞植物。未成熟果實和果殼均含嗎啡、可卡因、罌粟鹼等多種生物鹼;種子榨油可供食用。 [2]

雄蕊類型

雄蕊的形態、數目以及聯合情況的不同形成了多種雄蕊類型,也是分類鑑別的重要依據。以下為常見的雄蕊類型。

  • (1)離生雄蕊(distinct stamens) 雄蕊彼此分離,長短相似。為最常見的雄蕊類型,如玉蘭、玫瑰、山桃等。
  • (2)四強雄蕊(tetradynamous stamens) 離生雄蕊6枚,4長2短。為十字花科植物特有的雄蕊類型,如油菜、菘藍、二月藍等。
  • (3)二強雄蕊(didynamous stamens) 離生雄蕊4枚,2長2短。常見於唇形科、玄參科、馬鞭草科、紫葳科、列當科、苦苣苔科植物如丹參、地黃、荊條等。
  • (4)聚葯雄蕊(synandrous stamens) 雄蕊花絲分離而花葯互相聯合成管。常見於菊科植物如蒲公英、向日葵、菊等,也見於桔梗科半邊蓮屬等。
  • (5)單體雄蕊(monadelphous stamens) 花葯完全分離而花絲聯合成1束。常見於錦葵科植物如錦葵、扶桑、棉;也見於豆科的某些屬如芒柄花屬、野百合屬等。
  • (6)二體雄蕊(diadelphous stamens) 花絲聯合成2束而花葯分離。常見於豆科、罌粟科植物。豆科植物中以9 +1的2束為常見,如扁豆、甘草等;偶見5+5的2束,如合萌、鏈莢木;罌粟科紫堇屬等植物一般為3 +3的2束。
  • (7)多體雄蕊(polyadelphous stamens) 花葯分離,花絲合生為多束。常見於藤黃科植物如紅旱蓮、金絲桃等。


參考文獻

  1. 兩體雄蕊(蝶形花科(或豆科)植物)的信息簡介
  2. [3-1667064-wrap 二體雄蕊的代表物種與類型]