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实验二十九 被子植物分科(五)
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:3833    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求

    1.掌握泽泻科、鸢尾科、百合科、石蒜科、莎草科、禾本科、兰科植物的主要识别特征。

    2.识别各科主要常见植物。

二、仪器和材料

    解剖针,镊子,放大镜,解剖镜,刀片;泽泻、慈菇,鸢尾、马蔺、射干、唐菖蒲,葱、洋葱、萱草、石刁柏、百合,石蒜、水仙、朱顶红、君子兰,香附子、异穗苔,小麦、玉米、早熟禾、鹅冠草、燕麦、画眉草、狗尾草,绶草、天麻、建兰、白芨。

三、实验内容和方法

    (一)泽泻科(Alismataceae)

    1.花程式

    2.识别特征:水生或沼生草本。花两性或单性,花托凸起或扁平;两轮花被片,外轮花萼状3片,内轮花冠状3片;.雄蕊6~多数,雌蕊6~多数,离生,螺旋排列或轮生,子房上位,胚珠1~2个。聚合瘦果。

    3.代表植物

    泽泻A1isma orientale Juzep.):多年生水生草本。叶基生,叶片卵形或椭圆形,叶柄长,基部鞘状。圆锥状复伞形花序。取一朵花观察,花两性,花托扁平,外轮为花萼,内轮为花瓣,均为3枚,雄蕊6枚,心皮多数,轮生成环。瘦果(图5—69)。

    4.常见植物

    (1)慈菇Sagittaria trifolia L.):叶箭形,顶端裂片具5~7脉。总状或圆锥花序顶生,下部雌花有短梗;上部雄花有细长梗,苞片基部连合,花白色,雌雄同株,花托膨大而突起。聚合瘦果。

    (二)鸢尾科(Iridaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:多年生草本,具球茎、根状茎或鳞茎。叶多基生,叶基套褶状。顶生聚伞花序,花被6片,花瓣状,成两轮排列;3枚雄蕊,子房下位,花柱3,变异极大,常宽扁而成花瓣状。蒴果,背缝裂。

    3.代表植物

    鸢尾 (Iris tectorum Maxim.):具根茎。注意观察叶基生,常彼此跨覆套褶状,排列成两行。顶生聚伞花序。取一朵花观察,花被片6枚,两轮,黄色或紫色,宽大;花柱扩展为花瓣状,常被黄色或紫色毛茸;3枚雄蕊,雌蕊由3心皮组成,子房下位。蒴果(图5-70)。

    4.常见植物

    (1)马蔺Iris lacteal var.chinensis Koidz.):根茎粗壮,叶线形,光滑。花淡蓝紫色,雄蕊紧贴花柱外侧,柱头稍宽,兰色,花瓣状,2裂。

    (2)射干Belamcanda chinensis Leman):叶无柄,二列,宽剑形,扁平。聚伞花序,花被片长倒卵形至长圆形。蒴果长椭圆形至倒卵形,顶端有干枯的花被(图5-71)。

    (3)唐菖蒲Gladiolus gandavensis Houtt):花大,近两侧对称,花柱不分枝,不呈花瓣状,每苞内l花,色彩多美艳。

    (三)百合科(Liliaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:多草本,有鳞茎、块茎或根状茎,单叶。花被片6,排成两轮,雄蕊6枚与之对生,子房上位,3心皮3室,中轴胎座。蒴果或浆果。

    3.代表植物

    葱Allium fistulosum L.) :鳞茎棒棰状或圆筒形,具较强葱味。叶圆筒形,中空。伞形花序顶生,总苞膜质,卵形。取一朵花观察,花白色,花被片6枚,两轮排列,6枚雄蕊与之对生,3心皮3室,子房上位,中轴胎座。蒴果(图5-72)。

    4.常见植物

    (1)洋葱Allium cepa L.):鳞茎球形或扁球形,外包淡紫色或黄褐色叶鞘。花粉红色,总苞片l~3枚反卷,花被片披针形。

    (2)萱草Hemerocallis fulva L.):具纺锤状膨大肉质块根。叶线状披针形,背面带白色。初夏叶丛间抽出直立花茎,茎顶分枝开花,花桔黄色或桔红色。

    (3)麦冬Liriope spicata Lour.):有地下匍匐茎和小块根。叶基生,禾叶状。总状花序长达12cm,花淡紫色,偶白色。浆果黑色。

    (4)石刁柏Asparagus officinalis L.):全株光滑,稍有白粉,叶退化成膜质鳞片。花小,黄色。浆果。

    (5)百合Lilium brownii var. colchesteri Wilson ex Stapf):鳞茎球形。叶倒披针形。花喇叭形,白色,上端稍外卷。蒴果(图5-73)。

    (四)石蒜科(Amaryllidaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:草本,有鳞茎或根茎。叶线形。花被片及雄蕊各6个,2轮,下位子房,3室。蒴果。

    3.代表植物

    石蒜Lycoris radiata Herb):多年生草本,鳞茎广椭圆形。叶线形,冬季生出,开花前枯萎。花数朵生于花葶顶端成伞形花序,外有两个披针形总苞片。取一朵花观察,花红色,花被片及雄蕊各6个,2轮,下位子房,3室,每室2胚珠。蒴果(图5-74)。

    4.常见植物

    (1)水仙Narcissus tazetta var. chinensis Roem.):多年生草本,具鳞茎。叶条形,与花同时发出。花芳香,白色,常4~9朵成伞形花序,花被高脚蝶状,副花冠鲜黄色,盘状。

    (2)朱顶红Hippeastrum rutilum Herb.):鳞茎球形,叶宽带状。花葶有2~4花,花被管绿色,喉部有小副冠,花被红色带绿色。

    (3)君子兰Clivia miniata Regel):有肉质根和叶基构成的假鳞茎。叶宽带状,2列。花葶有10~20朵花,红色。

    (五)莎草科(Cyperaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:草本,茎三棱形,实心。叶三列,或仅有闭合的叶鞘。小穗组成各种花序,花被无或退化为刚毛状或鳞片状。小坚果。

    3.代表植物

    (1)香附子Cyperus rotundus L.):多年生草本,有匍匐根状茎和椭圆形块茎,块茎芳香。杆直立,散生,三棱形,表面平滑,实心。叶基生,三列,叶片长线形,叶鞘边缘合生成管状抱茎,常裂成纤维状。复穗状花序3~10个在杆顶集生成辐射状(图5-75)。

    一个小穗观察,香附子的小穗线形,扁平,茶褐色,小穗轴具明显膜翅。有8~28朵花,鳞片(苞片)2列,膜质,卵形,每一鳞片内着生一无被花,两性,3雄蕊,花柱长,柱头3裂。小坚果,有三棱。

    4.常见植物

    (1)苔草属(Carex):多年生草本。茎顶常有叶状总苞托在穗状花序下边,小穗在茎顶排列成穗状或总状;花单性,雌雄花同一花序,雌花在雄花之上或雄花在雌花之上,或为雌雄花异序;花无被;雄花通常雄蕊3个;雌花具1雌蕊。子房外包有由苞片形成的囊苞。小坚果通常三棱形或完全包在苞内形成囊果。如细叶苔草(白颖苔草) [C. rigescens (Franch.) Krecz.]、异穗苔草(C. heterostachya Bge.) 以及主产东北的乌拉草 (C. meyeriana Kunth) 等。

    (2)莎草属(Cyperus):多年生或l年生草本。茎顶生复聚伞花序,排成伞形、总状或头状,花序下具叶状总苞片数枚;小穗稍压扁,不脱落;颖片2列;花两性,雄蕊通常3枚。小坚果三棱。如碎米莎草(C. iria L.)、油莎豆(C.esculentus L.)、咸水草(C.malaccensis var.brevifolius Bocklr.) 等。

    莎草科在我国常见的还有镳草属(Scirpus)的镳草(S. triquter L.)、荆三棱(S.yagara Ohwi)、水葱(S. tabernaemontani Gmel.),飘拂草属(Fimberityli)的二岐飘拂草[F.dichtoma(L.)Vahl],荸荠属(Eleocharis)的荸荠 [E.tuberosa (Roxb.) Roem et Schult.]等。

    (六)禾本科(Gramineae)


    1.花程式

    2.识别特征:一至多年生草本,少数为木本。通常具根茎,地上茎称为秆,秆有明显的节,节间中空或少为实心。叶互生,由叶鞘和叶片组成,叶鞘开放,少有闭合,叶脉平行;叶片与叶鞘间有呈膜质或纤毛状的叶舌;叶片基部两侧常有叶耳。花序由小穗排列组成,小穗含花l至多朵,2行排列于小穗轴上,基部常有2片不孕的苞片,名为颖片,上一片为内颖,下一片为外颖。花两性、单性或中性,外有外稃和内稃,外稃与内稃之内有2 (少3或6,有时缺) 小鳞片状物,名为鳞被或浆片;雄蕊3或6,子房上位,2心皮1室1胚珠,柱头常呈羽毛状或刷子状。颖果,种子有小胚和丰富的胚乳。

    禾本科专用术语

    (1)小穗两侧压扁:颖与稃的侧面压扁呈舟状,使小穗的宽度小于背腹面的宽度。

    (2)小穗背腹压扁:颖与稃的侧面不压扁,使小穗背腹面的宽度小于两侧的宽度。

    (3)小穗脱节于颖之上:组成小穗的花成熟后,小穗在颖上逐节断落而将颖片保存下来。

    (4)小穗脱节于颖之下:组成小穗的花成熟后,小穗连同下部的颖片同时脱落。

    (5):为颖、外稃或内稃的主脉所延伸而成的针状物。

    (6)第一外稃:指组成小穗的第一(最下部)小花的外稃。

    3.代表植物

    小麦Triticum aestivum L.):一年生或两年生草本。杆中空,有明显的节与节间。叶鞘包茎,叶片与叶鞘连接处内侧有一膜质叶舌,叶鞘顶缘部引伸形成两个小叶耳。花两性,组成顶生穗状花序,小穗成两行,每一穗轴节上只着生一个小穗。

    取一个小穗观察,小穗无柄,基部两侧各有一颖片,颖片以上合2~5朵小花,单生于穗轴各节上,仅基部2~3朵花能育,上部小花常不结实。

    取一朵小花观察,花的外面有2片稃片,在外者为外稃,里面者为内稃。外稃厚纸质,顶端具芒,内稃几乎全部为外稃所包被,剥去外稃,可见内稃膜质,半透明,上有两条龙骨状的凸起成绿色的脉。用放大镜仔细观察子房外侧基部,可以看到两个细小鳞片状略带茸毛的浆片,它们相当于内轮的花被,3枚雄蕊,花药甚大,花丝细长,雌蕊2心皮连合而成,子房近圆形,表面被茸毛,子房顶部伸出两条羽毛状的柱头(无花柱),以扩大接受花粉的面积。颖果长椭圆形,果皮与种皮愈合(图5-76)。

    4.常见植物

    禾本科分为两个亚科:

    (1)竹亚科(Bambusoideae):木本,杆木质坚硬。叶片具短柄,与叶鞘连处常具关节而易脱落。雄蕊6枚,如各种竹类。
    
    (2)禾亚科(Agrostidoideae):草本,杆通常为草质。叶片不具短柄而与叶鞘连接,也不易自叶鞘上脱落。雄蕊3枚。
    
    ① 早熟禾属(Poa):多年生,仅少数为1年生。叶片扁平。圆锥花序,开展或紧缩;小穗含2至数花,小穗脱节于颖之上,最上一花不发育或退化;颖近于等长,第一颖具l~3脉,第二颖通常3脉;外稃无芒,薄膜质,具5脉,内稃和外稃等长或稍短。颖果和内外稃分离。如早熟禾(P.annua L.)、硬质早熟禾 (P.sphondylods Trin.)、草地早熟禾(P. pratensis L.)等。

    ② 臭草属(Melica):多年生。顶生圆锥花序紧密或开展;小穗较大,具2至数花,上部2~3小花退化,只有外稃;小穗脱节于颖之上;小穗柄细长,弯曲,并常自弯曲处折断而使小穗整个脱落;颖具膜质边缘,等长或第一颖较短;外稃无芒,内稃膜质。如臭草(M. scabrosa Trin)、华北臭草(M.onoei Franch.et Sav.)等。

    ③ 画眉草属(Eragrostis):多年生或1年生草本。顶生圆锥花序开展或紧缩;小穗含数花到多花,小穗通常两侧压扁;小穗脱节于颖之上,颖不等长或近于等长,通常较第一外稃为短;外稃无芒,具3脉,内稃具2脉,通常作弓形弯曲。如大画眉草[E.dilianensis(All.)Link]、知风草 [E.ferruginea(Thunb)Beauv] 等。

    ④ 鹅冠草属(Roegnera):多年生草本。顶生穗状花序直立或下垂;穗轴每节着生一小穗;小穗含2~10朵花,脱节于颖之上,外稃具芒或少数无芒,芒常比外稃长,劲直或向外反曲,内稃具2脊。如纤毛鹅冠草〔R..ciliars(Trin)Nevski〕、鹅冠草(R. kamoji Ohwi)等。

    ⑤ 蟋蟀草属(Eleusine):一年生。穗状花序2至数枝簇生茎顶,呈指状排列;小穗无柄,紧密排列于穗轴一侧;小穗含数朵小花,两侧压扁,脱节于颓之上,两颖不等长,都短于第一外稃,第一颖较小;外稃具3条明显绿脉,互相靠近,形成背脊,最上外稃常无边缘脉,内稃具2脊。种子黑褐色包于疏松的果皮内。如蟋蟀草[E. indica(L.)Gaertn.]等。

    ⑥ 狗尾草属(Setaria):一年生或多年生。顶生穗状圆锥花序,小穗含1~2花,单生或簇生;小穗下生刚毛,刚毛宿存而不与小穗同时脱落;第一颖具3~5脉或无脉,长为小穗的1/4~1/2,第二颖和第一外稃等长或较短。如狗尾草[S. viridis(L.)Beauv]、金狗尾草[S. lutescens(Weig.)Hubb.]等。

    (七)兰科(0rchidaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:陆生、附生或腐生草本。叶互生或退化为鳞片。两性花,两侧对称,花被片6,2轮,形成唇瓣;雄蕊2或1个,与花柱、柱头连合成合蕊柱,花粉粒形成花粉块;下位子房,侧膜胎座。蒴果。

    3.代表植物

    绶草Spiranthes sinensis Ames.):陆生,高15~50cm。叶2~4枚生于茎近基部,条状倒披针形或条形。花序顶生,小花多而密生,穗状,螺旋状排列。取一朵花观察,花的唇瓣近距圆形,顶端钝,伸展;外轮1个雄蕊成熟,内轮两侧2个雄蕊变态为假雄蕊;子房下位,1室,侧膜胎座,柱头3裂,两侧裂片发育,中央裂片不育,伸长为蕊喙;花粉粘合成花粉块。蒴果(图5-77)。

    4. 常见植物

    (1)天麻Gastrodia elata Blume.):多年生腐生草本,茎单一,直立,叶鳞片状。花序顶生,淡黄绿色,花被中下部合生如壶状(图5-78)。为著名药用植物。

    (2)建兰Cymbidium ensifolium Sw.):有假鳞茎,叶2~6枚丛生,带形,弯曲下垂。花葶直立,有4~7花,浅黄绿色,浓香;萼片狭披针形,唇瓣不明显3裂,花粉块2个。观赏植物。

    (3)白芨Bletilla striata Rchb.):陆生,块茎压扁状,富有粘性。茎粗壮,4~5枚叶,披针形。花序具3~8花,紫色或淡红色,萼片与花瓣近等长,唇瓣3裂;花粉块8个。药用植物。

四、课堂作业

    1.写出泽泻、葱、石蒜、绶草、香附子的花程式。

    2.绘小麦小穗的理论图,并注明各部分名称。

五、思考题


    1.列表比较莎草科与禾本科植物的异同点。

    2.列表比较百合科、石蒜科、鸢尾科植物的异同点。

    3.为什么说泽泻科植物是单子叶植物中最原始的类群?

    4.为什么说禾本科植物有重要的经济价值? 试从花的结构阐明禾本科植物是单子叶植物中风媒传粉的典型代表。

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