植物分类学
拉丁文 Regnum Divisio Classis Ordo Familia Genus Species
英文 Kingdom Division Class Order Family Genus Species
生物分类的阶层
例:水稻 Oryza sativa L.
界……….植物界 Plantae 门………..被子植物门 Spermatophyta
不同生物的细胞色素C中氨基酸的组成和 顺序反映这些生物之间的亲缘关系。
实验分类法:
根据细胞色素C 分子的氨基酸顺 序制出的系统树
实验分类法:染色体的数目作为分类性状
例如:芍药科 (Paeoniaceae),以前都将它放在毛茛科中, 但这个属由于具花盘,心皮大而肉质,柱头厚而镰状,二唇状 ,雄蕊离心发育以及种子有大的假种皮等特征,从毛茛科分出 独立成芍药科。根据细胞学研究,芍药属染色体大,基数x=5 ,这和毛茛科大多数属的基数很不相同,支持了将芍药属独立 成科的观点。现在芍药科不仅得到了普遍承认,而且认为它与 毛茛科之间并无紧密亲缘关系。最新的一些系统还建立了芍药 目(Paeoniales),并认为和五桠果目 (Dilleniales)接近。
二、植物分类的历史
1、人为分类系统时期 2、自然分类系统时期 3、系统分类系统时期 4、我国种子植物分类简史
分类学是认识生物多样性的基础
对自然界多样 性的生物进行 分类主要有3 类方法:形态 学方法、遗传 进化法、进化 分类法
一、人为分类系统时期(18世纪初)
人为地根据植物的经济用途和实用部位进
纲………..单子叶植物纲 Monocotyledoneae
目………..禾本目 Graminales 科………..禾本科 Gramineae
属………...稻属 Oryza 种………...稻 Oryza sativa L.
例:黄莲 Coptis chinensis Franch. 界………..植物界 Plantae 门………..被子植物门 Spermatophyta
实验分类法:化学分类学
在经典分类学的基础上,从植物的化学组成(主要是特征性 成分)所表现出来的特征,从小分子化合物和大分子化合物的角 度,并结合其他有关学科,来进一步研究植物的系统发育。
小分子化合物作为分类性状应用于植物分类
例如:黄酮类化合物的分布对榆科中榆亚科(含黄酮醇) 和朴亚科(含葡基黄酮)中属的处理;
植物分类学是植物学科中最古老和最具综合性 的一门分支学科。过去的经典分类大多依据外 部形态和内部解剖特征去分,后来把孢粉形态、 地理分布和古生物学等方面的内容结合进去后, 有助于进一步对种类的鉴定和植物演化关系的 探讨。
植物分类学的任务 不仅要识别物种、鉴定名称, 而且还要阐明物种之间的亲缘关系和分类系统, 进而研究物种的起源、分布中心、演化过程和 演化趋势。因此,它是一门既有实用价值又富 有理论意义的学科。
纲………..双子叶植物纲 Dicotyledoneae 目………...毛茛目 Ranales
科………...毛茛科 Ranunculaceae 属………...黄莲属 Coptis 种…………黄莲 Coptis chinensis Franch.
种(species)
具有一定的形态和生理特征,有一定的自 然分布范围的植物类群,能自然交配,产生正 常能育的后代。
变型(forma 缩写 f.)
种内某些个体有细小变异,如花冠或果实 的颜色、毛被情况等,无一定的分布区,零星 分布。
品种( cultivar 缩写 cv.)
不是分类学中的一个单位,只用于栽 培植物的分类上,在野生植物中不使用品 种这一名词。它是人类经过培育选择而形 成的类型,其经济性状及生物学特性符合 人类需要,要进行买卖,成为商品后,才 能称为品种,否则只能叫品系。
实验分类法:
细胞分类学(染色体分类学)
1.染色体的数目作为分类性状 2.染色体核型分析
(1)常规的形态分析 (2)带型分析 (3)着色区段分析 (4)定量细胞化学分析 3.染色体组分析 根据染色体的同源性和非同源性可以:(1)知道是否出现了杂 交;(2)查明染色体结构上的差异;(3)解释不育的原因;(4) 指明一个种的衍生关系,这在分类学上具有重要意义。
b. 粳稻(亚种) Oryza sativa L. ssp. indica 叶无毛或少毛。花序短,穗轴节间短使小穗密集重 叠排列;小花密被直而短的毛。颖果粗圆,横断面近圆 形,胚乳含支链淀粉多。[北方种植]
变种(varietas 缩写 var.)
是一个种内的某些个体,在形态上有所变 异,而且比较稳定,它的分布范围比亚种小得 多,并与种内其它变种有共同的分布区。
英国:本生和虎克系统
双子叶植物
多瓣、离瓣花类 合瓣花类 单被花和不完全花类
单子叶植物 微子类、上位花类、冠花类、 萼花类、裸花类、离心皮类、 颖花类
分类学的发展
(一) 人为分类和自然分类
瑞典植物学家林奈 (Karl von Linne, 1707- 1778年) 于1735年出版 “ 自然系统” (System Nature) 这一名著。
行分类。
明代李时珍《本草纲目》记载药用植物1195 种,将植物分为草、谷、菜、果、木等5部。
草部:山草、芳草、湿草、青草、蔓草、水 草……等11类;
木部பைடு நூலகம்乔木、灌木……等6类
二、自然分类系统时期(18世纪晚期-19世纪初)
林奈 (Linnaeus) 1737年发表《自然体系》后,许多学者努 力寻求能够反映自然界客观植物类群的分类方法,从多方面的 特征进行分析,走向了自然分类的途径。
3、塔赫他间Takhtajan系统(1953,1966,1969, 1980)
4、克朗奎斯特系统Cronquist系统(1968,1979, 1981)
三、植物分类的方法
1、传统分类法 (形态分类法、经典分类法)
2、实验分类法
(1)细胞分类学(染色体分类学) (2)化学分类学 (3)孢粉分类学 (4)血清鉴定法 (5)数量分类学 (6)超微结构和微形态分类 (7)分子系统学(利用分子标记,DNA差异)
现有四大著名分类系统
1、恩格勒
2、哈钦松Hutchison系统(1926,1934,1948, 1959,1973)
哈钦松被子植物分类系统:将双子叶植物分为草 本支和木本支,分别以木兰目和毛茛目为原始起点, 平行进化。认为柔荑花序类植物比较进化,认为单 子叶植物较双子叶植物进化,起源于毛茛目。代表 着被子植物起源学说中的真花学派。
实验分类法: 超微结构和微形态分类
60年代末电子显微镜资料开始应用在被子植物分类方面
透射电子显微镜特征
1.筛管分子质体; 3.核蛋白质晶体;
2.P-蛋白质; 4.内质网膨大储囊
扫描电子显微镜特征
1.表皮细胞的排列; 2.细胞的形态; 3.外层细胞壁的凹凸; 4.角质层分泌物。
分子系统学
鹅观草属(Roegneria)的种间RAPD分析(OPD-20)
许多学者认为林奈系统的人为性大,因为只根据雄蕊数目 一个特征划分纲,常会使亲缘关系疏远的种类放到同一纲中
。如:蓼科的酸模属(Rumex)有6个雄蕊,小檗科的小檗属 (Berberis)也有6个雄蕊,它们一同放入第6纲,显然不合适
。
三、系统分类系统时期
1859年,达尔文创立生物进化论以后 根据生物进化的原理,建立能反映植 物类群之间亲缘关系和植物界客观演化规 律的分类系统 恩格勒(A.Engler)系统 哈钦松(J.Hutchinson)系统 塔赫他间(A.Takhtajan)系统 柯朗奎斯特(A.Cronquist)系统
瑞典植物学家 林奈 (Linnaeus) 于1735年发表《自然体 系》,根据花的构造特点和花各部分数目(尤其是雄蕊数目) 将植物分为24纲,其中第1-13纲按雄蕊数目区分,第14-20纲 按雄蕊长短 (如二强雄蕊、四强雄蕊等)、雄蕊和雌蕊的关系 以及雄蕊的联合情况区分;第21-23纲按花的性别(如雌雄同 株、雌雄异株、杂性花等)区分,第24纲称为隐花植物。
亚种(subspecies 缩写ssp.) 是一个种内的变异类群,形态上有一定区 别,在分布、生态或季节上有所隔离,同种内 的两个亚种,不分布在同一地理分布区内。
籼稻(亚种)与粳稻(亚种)的区别
籼稻与粳稻的区别
稻(名医别录)Oryza sativa L.
a. 籼稻(亚种)Oryza sativa L. ssp. Sativa —— Oryza sativa L. ssp. japonica 叶多被毛,很少无毛。花序较长,穗轴节间较长, 小穗排列稀疏较少彼此重叠;小花外稃疏被毛。颖果较 长,横断面扁平,胚乳含直链淀粉多。[南方种植]
数量分类学
数量分类学是以表型特征为基础,利用大量性状(包括形态 学、细胞学和生物化学等的各种性状)、数据,按一定的数学 模型,应用计算机运算得出的结果,对物种进行定量比较。
数量分类学的基本步骤:
1.确定研究对象 2.选择性状 3.性状的编码 4 .原始数据的变换和标准化 5 .相似性概念的数量化 6 .分类运算 7. 将分类运算结果以树系图或其他图形表示
一、植物分类学的内容与任务
1、分类:将各种植物的形态特征、内部结构及遗传 特性等进行比较、分析、归纳,使之分门别类,并按 照植物的发生、衍化规律进行有秩序的排列。
2、命名:按国际植物命名法规给以植物符合要求的 名称。
3、鉴定:对所收集到的植物种,根据植物分类学的 基础理论知识,通过查阅资料,与已知植物种进行比 较分析,最后确定该植物的正确名称以及属于哪一植 物类群。
10种披碱草属(Elymus)的RAPD分析(OPR-16)
四、我国种子植物分类简史
解放前,主要是外国人做中国的种子植物分类。我国首推钟 观光教授(1918-1921,走遍南方11省,采集15万号标本)。有 关植物研究所:1922,中国科学社生物研究所; 1927,北平研 究院植物研究所; 1928,静生生物调查所;1929,中山大学农 林植物研究所。