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植物配子体生长过程。原图链接

配子体(Gametophyte)是植物藻类生命周期中两个交替的阶段之一。它是从具有一组染色体的单倍体孢子发育而来的单倍体多细胞生物。 配子体是植物和藻类生命周期中的性阶段。它会发育出产生配子的单性器官,即参与受精的单倍体性细胞形成具有双倍染色体的二倍体合子。合子的细胞分裂产生了一种新的二倍体多细胞生物,在生命周期的第二阶段被称为孢子体。孢子体可以通过减数分裂产生单倍体孢子。

藻类

配子体在一些多细胞绿藻中( Ulva lactuca是一个例子),红藻棕藻孢子体和配子体可能在外部无法区分(同构)。在乌尔瓦(Ulva)中 ,配子是同性的,都具有一种大小,形状和一般形态。[1]

陆地植物

在陆地植物中 ,异性恋是普遍现象。在动物中,雌配子和雄配子分别称为精子。 在现存的陆地植物中,孢子体或配子体可能会减少(异形)。[2]

苔藓植物

在苔藓植物 (苔藓 ,地艾和金缕梅 )中,配子体是生命周期中最明显的阶段。 苔藓植物配子体寿命更长,营养独立,并且孢子体通常附著在配子体上并依赖于它们。[3] 当苔藓孢子萌发时,会生长产生细丝的细胞(称为原生质 )。苔藓的成熟配子体发育成叶状的枝条,并产生性器官(配子)。卵在古生菌中生长,而精子在花药中生长 。

在一些苔藓植物群中,例如许多Marchantiales的地榆 ,配子是在称为配子体 (或配子体 )的特殊结构上产生的。

血管植物

所有维管束植物都是孢子体占优势,随著陆地植物由种子繁殖繁殖,明显的趋势是向较小和更多的依赖孢子体的雌配子体发展。[4]据说仅产生一种孢子的维管束植物,例如蕨类,是同孔的。 它们具有胞外配子体-即,配子体自由生活并在孢子壁外生长。外孢子配子体可以是双性恋的,能够在同一个th体中产生精子和卵(单卵),也可以分化成单独的雄性和雌性生物(雌性)。

在异孔维管植物(既产生小孢子又产生大孢子的植物)中,配子体发育成内孢子(在孢子壁内)。这些配子体是可生的 ,产生精子或卵,但不能同时产生。

蕨类植物

在大多数蕨类植物中 ,例如在瘦孢子蕨类蕨类植物 Dryopteris中 ,配子体是一种光合作用的自生自养生物,称为原羚 ,可在早期多细胞发育过程中产生配子并维持子孢子。但是,在某些群体中,尤其是包括蛇形眼科和蛇皮科的进化枝,配子体是地下的,并通过与真菌形成营养营养关系而存在。

苔藓植物

现存的苔藓植物产生两种不同类型的配子植物。在同孢子科番茄科和虎杖科中,孢子萌发成双性恋的自由生活,地下和自养营养的配子体,它们从与真菌共生的过程中获取营养。在异孢子虫和卷柏中,小孢子和大孢子可通过被动喷射或主动喷射从孢子囊中散出。小孢子产生产生精子的微型配子体。大孢子在孢子壁内产生减少的大配子体。 到了成熟时,在Trilete缝线处会产生大孢子裂缝,以允许雄配子进入其内部古菌中的卵细胞。 在这方面,等位生物的配子体似乎与已灭绝的石炭纪 乔木类裂殖体 Lepidodendron和Lepidostrobus相似 。

种子植物

种子植物(裸子植物被子植物 )是内生的和异生的。配子体发育成多细胞生物,同时仍被封闭在孢子壁内,大孢子被保留在孢子囊内。

异形

在具有异形配子体的植物中,有两种不同的配子体。 因为这两种配子体在形式和功能上都不同,所以它们被称为异形的 ,即异种的 “不同”和变体的 “形式”。 产卵配子体被称为巨配子体 ,因为它通常较大,而产生精子的配子体被称为配子体 。 在分开的植物上产生卵和精子的配子体被称为二叠的 。

在异孔植物(水蕨,一些苔藓植物以及所有裸子植物和被子植物)中,有两个不同的孢子囊 ,每个孢子囊都产生一种孢子和一种配子体。 但是,并非所有异形配子体都来自异孔植物。 也就是说,有些植物具有不同的产卵和生精配子体,但是这些配子体是从同一孢子囊内的同一类孢子发育而来的。 Sphaerocarpos就是这种植物的一个例子。

种子植物中,微型配子体被称为花粉 。 当花粉粒离开孢子囊时,种子植物的微型配子体由几个(通常为2至5个)细胞组成。 大型配子体在现存的无核维管植物的大孢子内以及在种子植物的圆锥形或花朵状的大孢子囊内发育。 在种子植物中,微型配子体(花粉)移动到卵细胞附近(由物理动物载体携带),并通过有丝分裂产生两个精子。

裸子植物中 ,超级配子体由数千个细胞组成,并产生一到多个古菌,每个古菌具有一个卵细胞。 配子体成为种子中的食物储存组织。[5]

在被子植物中,大型配子体被还原为仅几个核和细胞,有时被称为胚囊。典型的胚囊包含七个细胞和八个核,其中一个是卵细胞。两个核与精子核融合形成胚乳,胚乳成为种子中的食物储存组织。

参考资料

  1. 萨达瓦,大卫:大卫·希利斯(Hillis);海勒,克雷格;贝伦鲍姆(Berenbaum),5月(2012年)。生命:《生物学科学》,第1卷(第10版)。麦克米伦
  2. Bennici,安德里亚(2008)。 “陆地植物的起源和早期演化” 。 交流与整合生物学
  3. 由母体表皮提供的脱水保护作用可改善苔藓真菌Hygrometrica中子代的适应性植物学年鉴
  4. 斯图尔特,WN; 罗斯威尔,GW(1993-02-26)。 古植物学与植物进化,第二版 。 英国剑桥:剑桥大学出版社
  5. 血管植物:描述 }Digimuse.nmns.edu.tw