第九章蕨类植物门 主要教学内容 1蕨类植物的生活史及主要特征 2蕨类植物的分纲和分类的主要依据 3常见的药用蕨类植物 1 第一节蕨类植物的特征主要特征1 是高等植物中具有维管组织 但比较低等的一个类群 2 具有明显的世代交替 无性生殖产生孢子 有性生殖器官具有精子器和颈卵器 孢子体远比配子体发达 并有根茎叶的分化和较原始的输导系统 产生孢子而不产生种子 3 在生活史中 有两个独立的植物体 即孢子体和配子体 是较高等的孢子植物 又是较原始的维管植物 2 与苔藓植物比较 1 均为颈卵器植物 蕨类还是维管植物 2 苔藓中藓类植物有茎叶的分化 根为假根 蕨类有根茎叶的分化 3 均有世代交替 苔藓植物配子体发达 蕨类孢子体发达 3 一 孢子体1 孢子体发达 具根茎叶的分化 为多年生草本陆生或附生 2 根 通常为不定根 着生在根状茎上 3 茎 通常为根状茎 少数具地上茎 直立成乔木状 具有复杂的保护作用的毛茸鳞片 4 叶 多根茎上长出 幼时大多呈拳曲状 根据起源及形态特征分为小型叶和大型叶 根据功能又分为孢子叶和营养叶 4 蕨类植物的毛和鳞片 单细胞毛 腺毛 节状毛 星状毛 鳞毛 细筛孔鳞毛 粗筛孔鳞毛 5 5 孢子囊 在小型叶蕨类中单生于孢子叶的近轴面或叶基部 孢子叶通常集生在枝的顶端 形成球状或穗状 称孢子叶球或孢子叶穗 如木贼 较进化的真蕨类 其孢子囊长生于孢子叶的背面 边缘或集生在一特化的孢子叶上 常常有多数孢子囊聚集成群 称为孢子囊群 6 孢子囊群有圆形 肾形 长圆性 线形等形状 原始的类型其孢子囊群裸露 进化的类型常有膜质的囊群盖覆盖 孢子囊壁由单层或多层细胞构成 在细胞壁上有不均匀增厚的环带 环带着生的位置有多种形式 如海金沙的顶生环带 芒萁属的横行中部环带 金毛狗脊属的斜形环带 水龙骨属的纵形环带 7 孢子囊群在孢子叶上着生的位置 边生孢子囊群 凤尾蕨属 顶生孢子囊群 骨碎补属 脉端孢子囊群 肾蕨属 有盖孢子囊群 贯众属 脉背生孢子囊群 鳞毛蕨属 8 孢子囊的环带 顶生环带 海金沙属 横行中部环带 芒萁属 斜行环带 金毛狗脊属 纵行环带 水龙骨属 9 6 孢子孢子同型 大多数蕨类产生的孢子大小相同 孢子异型 如卷柏和少数水生真蕨类的孢子有大小之分 产生大孢子的囊状结构称大孢子囊 大孢子萌发后形成雌配子体 产生小孢子的囊状结构称小孢子囊 小孢子萌发后形成雄配子体 无论是同型孢子还是异型孢子 在形态上可分成两类 一类是肾状的两面型 另一类是三角锥状的四面型 孢子的周围光滑或常具不同的突起或纹饰 或分化出四条弹丝 10 孢子的类型 两面形孢子 鳞毛蕨属 四面形孢子 海金沙属 球状四面形孢子 瓶尔小草属 弹丝形孢子 木贼属 11 7 蕨类的茎内维管系统孢子体茎内维管系统形成的中柱类型较为复杂 有原生中柱 管状中柱 网状中柱和散状中柱 不同的中柱类型和演化有关 由实心的原生中柱向散状中柱的趋向发展 原生中柱仅有木质部和韧皮部 无髓部 无叶隙 原生中柱包括单中柱 星状中柱 编织中柱 管状中柱包括外韧管状中柱 双韧管状中柱 网状中柱 真中柱和散状中柱是最进化的类型 12 蕨类植物根状茎常有叶柄残基 叶柄中的维管束数目 类型及排列方式可作为鉴别药材的依据之一 蕨类植物的各种中柱类型 常是蕨类植物鉴别的依据之一 真蕨类植物很多是根状茎入药 而根状茎上常带有叶柄残基 其叶柄中的维管束的数目 类型及排列方式都有明显的不同 13 中柱类型横切面图解 原生中柱 单中柱 星状中柱 编织中柱 外韧管状中柱 双韧管状中柱 网状中柱 真中柱 散装中柱 14 二 配子体孢子体成熟后 在适宜的条件下萌发成绿色叶状体 称为原叶体 也就是蕨类植物的配子体 配子体结构简单 生活期短 能独立生活 有背腹的分化 腹面生有球形的精子器和瓶状的颈卵器 精子器内产生有多数鞭毛的精子 颈卵器内有一个卵细胞 精卵成熟后 精子有精子器逸出 借水为媒介进入颈卵器内与卵结合 受精卵发育成胚 胚发育成孢子体 幼时暂时寄生在配子体上 长大后配子体死去 孢子体进行独立生活 15 三 生活史蕨类植物的生活史中有两个独立生活的植物体 孢子体和配子体 孢子体世代 从受精卵萌发到孢子体上孢子母细胞进行减数分裂前 配子体世代 从单倍体的孢子萌发到精子与卵子结合前 世代交替明显 其中孢子体世代占很大优势 16 四 化学成分黄酮类生物碱类酚类萜类及甾体类 17 第二节蕨类植物的分类小叶型蕨类 松叶蕨纲 石松纲 水韭纲 木贼纲 大叶型蕨类 真蕨纲 我国蕨类植物学家秦仁昌教授把上述五个纲提升为五个亚门 药用植物较多的主要为 石松亚门 木贼亚门和真蕨亚门 18 一 松叶蕨亚门 psilopgytina 本亚门植物绝大多数已绝迹 仅存1目 松叶蕨目 1科 2属 广布于热带及亚热带地区 我国自大巴山脉至南方各省区有分布 19 代表药用植物松叶蕨 松叶兰 Psilotumnudum L Griseb 附生植物 根状茎匍匐 棕褐色 内有真菌共生 表面生有毛状假根 地上茎直立或下垂 高15 80cm 上部二至五回二叉分枝 叶极小 厚革质 三角形或针形 尖头 孢子叶阔卵形 顶端二叉 孢子囊球形 3个聚生成一个三室孢子囊 生于叶腋内的短柄上 20 松叶蕨1 孢子体外形2 孢子囊着生情况3 未开裂的孢子囊4 开裂的孢子囊 21 二 石松亚门 lycophytina 代表药用植物 石松 22 卷柏 还魂草 Selaginellatamariscina Beauv Spring 多年生草本 高5 15cm 主茎直立 通常单一 上部分枝多而丛生 莲座状 干旱时枝叶向内卷缩 遇雨时又展开 复叶斜向上 不平行 背叶斜展 长卵圆形 孢子叶卵状三角形 龙骨状 锐尖头 四列交互排列 孢子囊圆肾形 孢子异型 分布于全国各地 生于向阳山坡或岩石上 全草 药材名叫卷柏 为活血化瘀药 能活血通 治疗跌达损伤 卷柏炭能化瘀止血 治疗吐血 便血 尿血 23 卷柏 江南卷柏 24 三 水韭亚门 isoephytina 本亚门仅存水韭科 Isoetaceae 水韭属 Isoetes 水生或生于沼泽地 我国3种 常见的为中华水韭IsoetessinensisPalmer分布于长江流域下游地区 水韭I JoponicaA Br 分布于云南 水韭属1 孢子体外形2 小孢子叶横切面 示小孢子囊 3 大孢子叶纵切面 示大孢子囊 4 5雄配子体6 游动精子7 雌配子体 25 中华水韭 26 四 木贼亚门 spheinophytina 木贼亚门植物在古生代石炭纪时曾盛极一时 既有高大的木本 也有矮小的草本 喜生于沼泽多水地区 现大多已绝迹 仅存1目 1科 2属 27 代表药用植物木贼 笔头草 HippochaetehimaieL 多年生草本 地上茎单一 直立 中空 有纵棱脊20 30条 棱脊上有2行疣状突起 极粗糙 叶鞘基部和鞘齿成黑色两圈 鞘齿顶部尾尖早落而成钝头 鞘片背上有两条棱脊 形成浅沟 孢子叶穗生于茎顶 无柄 长圆形具小尖头 孢子同型 分布于东北 华北 西北 四川等省区 生于山坡湿地或疏林下 地上部分 药材名叫木贼 为收敛止血药 能收敛止血 利尿 明日退翳 28 节节草H ramosissimum Desf Boerner 地上茎多分枝 各分枝中空 有纵棱6 20条 粗糙 鞘片背上无棱脊 叶鞘基部无黑色圈 鞘齿黑色 分布于全国各地 29 问荆 30 五 真蕨亚门 filicophytina 真蕨为现代蕨类中最占优势的一大类群 分布于全世界 以热带 亚热带最多 31 代表药用植物紫萁OsmundajaponicaThunb 营养叶绿色 具开放性二叉分枝叶脉 孢子叶小 黄褐色 狭线形 边缘生有大量孢子囊 孢子绿色 根状茎粗短 被众多的叶柄残基所包围 不定根棕褐色 根状茎作贯众入药 为清热解毒药 能清热解毒 止血杀虫 有小毒 32 海金沙Lygodiumjaponicum Thunb Sw 为海金沙科海金沙属 攀缘植物 叶多数丛生于短枝 相距9 11厘米 二回羽状 小羽片掌状或三裂 边缘有不整齐的浅锯齿 孢子叶卵状三角形 小羽片边缘着生流苏状的孢子囊穗 海金沙为酸性土指示植物 全草及孢子囊穗入药 有利尿止血之效 能治水肿 筋骨疼痛 鲜草捣汁调茶油 治烫火伤 33 金毛狗脊Cibotiumbarometz L J Sm 为蚌壳蕨科 孢子囊群背生或顶生于小脉 囊群盖圆肾形 根状茎粗大密生金黄色毛 众多不定根已被剪去 产长江以南和亚洲热带 生山角沟边及林下阴处酸性土壤上 根茎能补肝肾 强腰脊 祛风湿 34 贯众CyrtomiumfortuneiJ Sm鳞毛蕨科贯众属 根茎短 叶柄基部密生阔卵状披针形黑褐色大形鳞片 叶片一回羽裂 羽片镰状披针形 孢子囊群着生于羽片下面 位于主脉两侧 囊群盖大 圆盾形 根茎在南方作贯众用 效用同绵马贯众 35 石韦Pyrrosialingua Thunb Farwell根茎长而横走 叶单生 孢子囊群紧密而整齐排列在侧脉间 全草入药能清热解毒 利尿通淋 治疗刀伤 烫伤等 作石韦药用的尚有北京石韦Pyrrosiadavidii Gies Ching 有柄石韦Pyrrosiapetiolosa Christ Ching 毡毛石韦Pyrrosiadrakeana Franch Ching等 36 石韦成药 37 水龙骨 38 槲蕨Drynariafortunei Kze J Sm 为槲蕨科槲蕨属 根状茎肉质 密生钻状披针形的鳞片 叶二型 营养叶枯黄色 革质 卵圆形 先端急尖 基部心形 上部羽状浅裂 裂片三角形似槲树叶 孢子叶绿色 羽状深裂 裂片披针形 7 13对 基部羽片缩成耳状 孢子囊群生于叶背 沿中肋两旁各2 4行 无囊群盖 根状茎作骨碎补用 能补肾坚骨 活血止痛 治跌打损伤 腰膝酸痛 孢子叶 营养叶 39 槲蕨 中华槲蕨 40