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实验二十八 被子植物分科(四)
作者:生科院植…    文章来源:西北农林科技大学    点击数:4710    更新时间:2010/7/13
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一、目的和要求

    1.掌握茄科、旋花科、玄参科、茜草科、唇形科、紫草科、菊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;田旋花、日本打碗花、牵牛花、菟丝子,蕃茄、茄子、龙葵、马铃薯、辣椒、曼陀萝、构杞、烟草,夏至草、益母草、夏枯草、薄荷,地黄、毛泡桐、婆婆纳、通泉草,斑种、紫草、弯齿盾果草、附地菜、狼紫草,茜草、猪殃殃、鸡矢藤,向日葵、蒲公英、刺儿菜、阿尔泰狗哇花、野菊、菊花、牛蒡、茵陈蒿、艾篙、莴苣、苦荬菜、一年蓬、小花鬼针草、苦苣菜。

三、实验内容和方法

    (一)旋花科(Conolvulaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:草质藤本,常含乳汁。单叶互生。合瓣花冠漏斗状,开花前向内褶合并旋转;冠生雄蕊5枚,子房上位,每室2胚珠。蒴果。

    3.代表植物

    田旋花Convolvlus arvensis L.):多年生草本,茎平铺或斜向上缠绕,有角棱。单叶互生,叶片戟形或箭形,全缘或3裂。花1~3朵生于叶腋,花梗细弱,中部有2枚苞片,苞片狭细;花粉红色,萼片5枚,花冠漏斗状;雄蕊5枚,雌蕊2心皮合生,子房上位。注意观察每室2胚珠。蒴果球形(图5-59)。

    4.常见植物

    (1)日本打碗花Galystegia japonica Choisy.):缠绕茎,具长叶柄。花淡红色,2枚苞片位于花萼外侧,将花萼覆盖。

    (2)牵牛花 [Pharbitis purpurea (L.) Voigr]:全株具长毛,叶广心形,全缘。花色变化大。

    (3)菟丝子Cuscuta chinensis Lam.):茎纤细多分枝,黄色,缠绕。叶退化为鳞片状。花小,蒴果圆形。常寄生在豆类作物上,为害很大。

    (二)茄科(Solanaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:木本或草本,双韧维管束。单叶互生,无托叶。花两性,辐射对称;花萼常5裂,宿存,合瓣花冠5裂;雄蕊5枚,冠生雄蕊;心皮2,每室多胚珠。浆果或蒴果。

    3.代表植物

    蕃茄Lycopersicon esulentum Mill.):全株具软毛,并有较强气味。叶羽状全裂。侧生聚伞花序,花萼、花冠均5深裂,花冠黄色;雄蕊5枚,注意与花冠的关系如何(包括排列及花丝着生位置),花药半聚合状围绕雌蕊,纵裂。浆果(图5-60)。

    4.常见植物

    (1)茄子Solanum melongena L.):叶缘波状,两面具星状柔毛,叶基常歪斜。花紫色,浆果紫色。

    (2)龙葵S. nigrum L.):直立草本,多分枝,叶卵形。伞形花序,花白色。浆果黑色。

    (3)马铃薯S. tuberosum L.):具块茎。叶羽状裂。聚伞花序,花白色或淡紫色。浆果球形。

    (4)辣椒Capsicum frutescens L.):叶卵状披针形或卵形。花白色,腋生。浆果。

    (5)曼陀萝Datura stramonium L.):叶缘牙齿状或深波状。花大,白色。蒴果直立,4瓣裂开。

    (6)构杞Lycium chinensis Miu.):小灌木,叶卵状披针形。花紫色。浆果红色。

    (7)烟草Nicotiana tabacum L.):一年生草本,植株有腺毛。叶披针状长椭圆形。花淡红色,漏斗状,顶生圆锥花序。蒴果。

    (8)矮牵牛Petunia hybrida Vilm.):全株被腺毛。漏斗状花冠,白色至深红色,花直径5~8cm,每室2胚珠。

    (三)唇形科(Labiatae)

    1.花程式

    2.识别特征:植株多含挥发油,茎四棱。叶对生。轮伞花序;花冠唇形,2强雄蕊,2心皮合生,子房上位,常深裂为4室。4个小坚果。

    3.代表植物

    夏至草Marrubiun incisum Benth.):多年生草本,茎直立,分枝甚多,枝方形。叶对生,基生叶圆形,茎生叶常3深裂。注意观察聚伞花序在节上对生形成轮伞花序,常具6~14小花;苞刺毛状,较萼短。取一朵花观察,花冠白色,2唇形,上唇长圆形,下唇3裂,较上唇短,雄蕊4个2强,花丝短,着生于花冠中央;子房4深裂,花柱细,2裂;雄蕊、花柱不伸出冠筒外。小坚果倒卵形(图5-61)。

    4.常见植物

    (1)筋骨草Ajuga ciliata Bge.):茎绿色或紫红色,被白色柔毛。叶卵状椭圆形或狭椭圆形,被糙伏毛。轮伞花序于茎顶成穗状;苞片大,卵形;花紫色或蓝紫色,冠筒基部有毛环,上唇短,直立,下唇具3裂片,中裂片大;雄蕊微外露。

    (2)益母草Leonurus artemisia S.Y.Hu):茎有倒向粗毛,叶3裂。花粉红色,冠筒常不藏于花萼内,雄蕊、花柱伸出冠筒外。

    (3)夏枯草Prunella vulgaris L.):茎常淡红色,叶卵形至长圆形。花密集呈头状,花常紫色(图5-62)。

    (4)薄荷Mentha haplocalyx Briq.):多年生草本,叶卵形至长圆状披针形。轮伞花序,花淡紫色。全草有强烈香气。

    (四)玄参科(Scrophulariaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:草本或木本。单叶互生、对生或轮生,无托叶。花两性,多两侧对称,排成各种花序;萼片4~5,分离或合生,宿存;花冠合生,裂片4~5,多二唇状,有时近于整齐;雄蕊4枚,2强,少数2或5枚,着生于花冠筒上,与花冠裂片互生;子房上位,2心皮2室或不完全二室,中轴胎座,胚珠多数。蒴果,稀浆果。

    3.代表植物

    地黄Rehmannia glutinosa Libosch):多年生草本,根茎肉质肥厚,鲜时黄色,全株被灰色柔毛。叶基生,边缘具不整齐钝齿,叶面有皱纹。顶生总状花序;注意观察花冠筒状微弯,外面呈紫红色,内面黄色有紫斑;雄蕊4枚,2强;用刀片横切子房可见2室,胚珠多数。蒴果,种子多数(图5-63)。

    4.常见植物

    (1)毛泡桐Paulownia tomentosa Steud.):落叶乔木。单叶对生,叶卵状心形至长卵状心形,全缘,叶柄长。聚伞状圆锥花序,花萼5裂达l/3,密被黄褐色毛,花后毛渐脱落,花冠淡紫至蓝紫色,花冠筒内有紫斑,呈2唇形,上唇2裂,下唇3裂;雄蕊4枚,2强,着生于花冠筒上,子房上位,2室,胚珠多数,中轴胎座。蒴果,种子多数,扁平,两侧具薄翅(图5-64)。

    (2)婆婆纳Veronica agrestis L.):草本。下部叶对生,上部叶互生。花单生叶腋,花冠筒短,雄蕊2枚,2心皮。蒴果。

    (3)通泉草Mazus rugosus Lour.):草本,茎近无毛,少叶或无叶。萼漏斗状,花蓝色。蒴果球形。

    (4)丹参Salvia miltiorrhiza Bunge):多年生草本。羽状复叶,小叶常3~5,两面被柔毛。雄蕊2,另2雄蕊退化。根肥厚,外红内白。

    (五)紫草科(Borraginaceae)


    1.花程式

    2.识别特征:草本,多有糙毛。单歧蝎尾状聚伞花序,花冠5裂,喉部常有附属物;雄蕊5枚,2心皮合生,子房上位,4深裂,2室。核果或小坚果。

    3.代表植物

    斑种Bothriospermum chinensis Bge.):全株被刚毛,茎基部分枝,斜向上。叶互生,长圆形或倒披针形,边缘略波卷状。花有梗,常生于苞外方;萼片披针形,注意观察花冠白色,喉部有5个小鳞片,雄蕊5枚,子房上位,4深裂。小坚果肾形,其内面中部有横陷之穴,灰色,有细纹(图5-65)。

    4.常见植物

    (1)紫草Lithospermum erythrorhizon Sieb.et Zucc.):茎直立,叶披针形或狭披针形。花白色,雄蕊轮生于一平面上。小坚果无柄,平滑,有光泽。

    (2)弯齿盾果草Thyrocarpus glochidiatus Maxim.):基部叶呈匙形或倒披针形。小坚果圆状,具瘤状突起,外缘具10~12个锥状刺。

    (3)附地菜(鸡肠草)(Trigonotis peduncularis Benth.) :植株被具乳头之斜硬毛,基生叶密集,铺散。花序呈蝎尾状,花蓝紫色。小坚果四面体形。

    (4)狼紫草Lycopsis orientalis L.):植株被硬毛,基生叶倒披针形或长圆形,茎生叶长圆形或倒披针形。蝎尾状具苞总状花序,花冠紫色。小坚果尖卵形,有细小疣点突起及皱纹。

    (六)茜草科(Rubiaceae)

    1.花程式

    2.识别特征:木本、草本或藤本。单叶对生,全缘,有托叶,有时呈叶状,故似叶轮生。花两性,辐射对称,单生或排成各种花序;萼筒与子房连生,花冠合瓣,通常4~5裂;雄蕊与花冠裂片同数而互生,着生于花冠筒上;子房下位,2心皮2室,每室胚珠1至多数。蒴果、核果和浆果,种子有胚乳。

    3.代表植物

    茜草Rubia cordifolia L.):茎方形,有倒刺毛。4叶轮生,其中2片是托叶,注意观察叶腋有芽,与叶相间排列的为托叶。花集成顶生或腋生聚伞花序。取一朵花在解剖镜下观察,花萼不明显,花冠5裂;雄蕊5枚与花冠裂片互生。果肉质,红色(图5-66)。

    4.常见植物

    (1)猪殃殃Galium aparinr L.):茎多方形,具倒刺毛。叶无柄,6~8枚轮生,其中2片为真叶,其余为托叶。花很小,两性,黄绿色,花冠深4裂,雄蕊4枚。干果,不开裂。

    (2)鸡矢藤Paederia scandens Merr.):缠绕藤本。叶对生,揉之有鸡屎臭味,叶片卵形、卵状长圆形至披针形,侧脉4~6。聚伞花序排成顶生的大型圆锥花序或腋生而少花,末回分枝上的花常呈蝎尾状排列;萼片5裂,花冠淡紫色,5裂;雄蕊5,冠生雄蕊。果实球形,成熟后黄色,先端具宿存的萼片。

    (3)咖啡Coffea arabica L.)、金鸡纳树(Cinchona ledgeriana Moens.)、桅子(Gardenia jasminoides Ellis) 等为茜草科重要的经济植物或观赏植物。

    (七)菊科(Compositae)

    1.花程式

    2.识别特征:多为草本,有的具乳汁。叶互生、对生或轮生,单叶或复叶。头状花序,有1至多层总苞,全为舌状花或管状花,或边花为舌状而盘花为管状花,萼片变为冠毛或鳞片;花两性或单性,雄蕊5,花药合生成聚药雄蕊,2心皮合生,子房下位。瘦果。

    3.代表植物

    根据花各部分的特征,菊科分为两个亚科:

    (1)管状花亚科(Tubuliflorae):植物体不含乳汁,头状花序由舌状花和管状花组成或全为管状花。

    向日葵Helianthus annuus L.):一年生草本,植物体无乳汁,茎直立,粗壮,常不分枝。单叶互生,叶片宽卵形,叶柄长。注意观察大型头状花序顶生,花序下有数层总苞片,花序边缘有一轮黄色舌状花,中性;花序中央密集棕紫色管状花,两性。用镊子从花序边缘取一朵花观察,可见花冠金黄色,伸长的舌状花冠片顶端有小裂齿;下端连以短的花冠筒,花冠基部有2~3个很小的鳞片状萼片。雌、雄蕊均已退化,故为不孕的中性花。

    取一朵管状花用解剖镜观察,每朵花基部有一片膜质苞片,花冠连合成筒状,5齿裂;花冠下面有2片鳞片状萼片。用解剖针挑开花冠筒,可见其内侧着生5枚雄蕊,花丝分离,花药连合成管状,包围花柱,为聚药雄蕊。雌蕊由2心皮合生而成,下位子房,一室一胚珠,基生胎座,花柱细长,枝头2裂。果实长卵形或椭圆形,稍扁(图5-67)。

    (2)舌状花亚科 (Liguliflorae):植物体具乳汁。头状花序均为舌状花组成。

    蒲公英Taraxacum sinicum Kitag.):多年生草本,植物体具乳汁。叶基生,呈莲座状平展,倒卵状披针形至线状披针形,常成逆向羽状分裂。花葶数个,直立,中空,无叶;头状花序单生于花葶顶端,总苞钟形,总苞片常两层,头状花序全是舌状花。

    用镊子取一朵花在解剖镜下观察,舌状花黄色,两性,花冠下面有许多刚毛状的冠毛;舌状花冠先端有5齿裂,上部片状,下部管状。用解剖针从花冠管口部向下挑开至花丝着生处,可见5枚雄蕊,花丝分离,着生于花冠管内侧;花药合生呈筒状,包于花柱外,花柱细长;柱头2裂,2心皮合生,子房下位,一室一胚珠。瘦果褐色,长圆形,先端有长喙,喙端有许多白色细软的冠毛(图5-68)。

    4.常见植物

    (1)刺儿菜Cephalanoplos segetum Kitam):叶长圆状披针形,全缘或有齿裂,有刺。雄株头状花序小,雌株头状花序较大。

    (2)阿尔泰狗哇花Heteropapps altaicus Novopokr.):多年生草本。叶条形、倒披针形,有腺点。头状花序直径2~3.5cm,舌状花浅蓝紫色,管状花两侧对称,1裂片较长。

    (3)野菊Dendranthema indicum Des Moul.):多年生草本,分枝甚多。叶常五羽状深裂,缘具齿。舌状花黄色,较盘花为短,盘花管状。

    (4)菊花D.morifolium Ramat.) :多年生草本,基部木质。叶卵形,有缺刻及锯齿。边缘多舌状花,中央多管状花。是著名的观赏花卉,品种极多。

    (5)牛蒡Arctium lappa L.):一年生或两年生草本。基生叶阔心状卵形,长至20cm,背面有毛。花管状,淡紫色。

    (6)茵陈蒿Artemisia capillaries Thunb.):幼叶细裂,有白绵毛。雌花结实,花冠绿色,两性花不育,花冠先端紫黑色。

    (7)艾蒿A.argyi Levl.et Vant.):茎被绵毛。叶羽状分裂,上面有腺点和绵毛,背面被绒毛。总苞片3~5层,被白色绒毛。

    (8)莴苣Lactuca sativa L.):植株无毛,有乳汁。叶无柄,基部叶丛生,带形或倒卵圆形,中部叶长圆形或三角状卵形,叶基耳状抱茎。头状花序在茎枝顶端排成伞房状圆锥花序,舌状花黄色。瘦果灰褐色。

    (9)苦荬菜Ixeris chinensis Nakai.):多年生草本,有乳汁。基生叶莲座状,大头羽状裂。总苞片2层,外层极短小。瘦果有锐纵棱。

    (10)一年蓬Erigeron annuus Pers.):茎被白色短硬毛。总苞片3层,舌状花白色,舌状花冠毛为膜质鳞片状,管状花冠毛2层。瘦果长圆形。

    (11)小花鬼针草Bidens parviflora Willd.):一年生草本,叶羽状裂。总苞片7,管状花黄色。瘦果线形,冠毛具倒刺毛。

    (12)苦苣菜Sonchus oleraceus L.):茎上部具黑褐色腺毛,叶羽状深裂。舌状花黄色。瘦果长椭圆状倒卵形,两面各具3条纵肋。

四、课堂作业

    1.写出田旋花、蕃茄、夏至草、婆婆纳、附地菜、茜草、蒲公英等植物的花程式。

    2.绘菊花的舌状花冠和管状花冠图。

五、思考题

    1.列表比较玄参科、唇形科和紫草科植物的主要形态特征。

    2.绘田旋花的花图式,并注明各部分名称。

    3.绘夏至草花的外形图,示唇形花冠。

    4.为什么说菊科植物是双子叶植物中较进化的类型?

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