被子植物分类学

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；“Р”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：“※Р6～15A∞G∞”；•蝶形花科的花公式为：“↑K（5）C5A（9）＋1G1：1”。•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385～386页。•①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（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。•②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387～388页。•①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。•②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）。•①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：6、花粉具单个萌发孔6、花粉具3个萌发孔5、花部通常3基数，极少4基数5、花部通常5或4基数，极少3基数4、叶具平行脉或弧形脉4、叶具网状脉3、茎内维管束散生，具形成层3、茎内维管束作环状排列，具形成层2、主根不发达，多为须根系2、主根发达多为直根系1、胚仅含1片子叶1、胚具2片子叶百合纲（单子叶植物纲）木兰纲（双子叶植物纲）一、木兰目(Magnoliales)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)P6－15A∞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，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Magnolia2．花腋生；雌蕊群与雄蕊群之间有间隙呈短柄状………………………………2．含笑属Michelia1.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(MagnoliagrandifloraL.)荷花玉兰荷花玉兰MagnoliagrandifloraL.玉兰(MagnoliadenudataDesr.)辛夷(MagnolialilifloraDesr.)辛夷辛夷MagnolialilifloraDesr.日本厚朴MagnoliahypoleucaSieb.etZucc.含笑M.figo(Lour.)Spreng.2、含笑属(Michelia)白兰花(MicheliaalbaDC.)3、鹅掌楸属(Liriodendron)鹅掌楸(L.chinenseSarg)属国家二级保护植物北美鹅掌楸(L.tulipiferaL.)二、樟目(Laurales)木本,有油腺。单叶全缘。本目含樟科、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Cinnamonmumcamphora（L.）Pres.樟Cinnamonmumcamphora(L.)Pres.樟Cinnamonmumcamphora（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）K4－5C∞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。种子在适宜的情况下埋藏地下3000年仍有发芽力。1、莲属（Nelumbo）莲N.nuciferaGaertn.莲（NelumbonuciferaGaertn.）莲（NelumbonuciferaGaertn.）（二）睡莲科（Nymphaeaceae）K4－6C8－∞A∞,0G(3-5-∞)水生草本，有根状茎。叶心形至盾形。花单生；花萼、花瓣与雄蕊逐渐过渡；心皮多数，结合。果浆果状。本科5属。1、睡莲属Nymphaea睡莲N.tetragonaGeorgi睡莲NymphaeatetragonaGeorgi草本或木质藤本。花心皮多数,离生,螺旋状排列或轮生。本目含毛茛科、小檗科(Berberidaceae)、木通科(Lardizabalaceae)、防己科(Menispermaceae)等8科。毛茛科(Ranunculaceae)↑K3－∞C3－∞A∞G∞－150属2000种，我国39属750种。形态特征：多年生或一年生草本，少数为攀援藤本。叶基生，互生，少数对生；叶为单叶、分裂或羽状复叶，无托叶。花多为两性花，少单性，辐射对称或两侧对称；萼片5个或多个，有时花瓣状；花瓣5或多数；雄蕊多数，心皮多数，离生，雄蕊和心皮都是呈螺旋状排列；子房1室，胚珠1至多个。果实为瘦果或蓇葖果。识别要点：草本。叶分裂或复叶。花两性，整齐，5基数；花萼和花瓣均离生；雄蕊和雌蕊多数，离生，螺旋状排列于突起的花托上，瘦果聚合。五、毛茛目(Ranales)1.毛茛属(Ranunculus)直立草本。花黄色，萼片、花瓣各5片，分离，花瓣基部有一蜜腺穴；雄蕊和雌蕊多数，离生，螺旋状排列于突起的花托上，瘦果聚合成头状。约300种，我国有78种,9变种。毛茛RanunculusjaponicusThunb.毛茛属(Ranunculus)毛茛石龙芮RanunculussceleratusL.2.黄连属(Coptis)多年生草本，具黄色根状茎。叶具长柄，3～5全裂。花葶1～2条；萼片条形，花瓣5；心皮8～12。蓇葖果。约16种，我国有6种。常见有黄连(C.chinensisFranch.)多年生草本，根肥厚。叶掌状3～5裂。总状花序；花萼兰色，最上萼片盔状；花瓣2片退化成蜜腺，另3片消失；雄蕊多数；心皮3，分离。蓇葖果。约350种，我国有167种。常见