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粗柄獨尾草

來自 植物智 的圖片

中文名:粗柄獨尾草

拉丁學名:Eremurus inderiensis

(M. Bieb.) Regel

別 名:沙獨尾草、中亞獨尾草

界:植物界

門:被子植物門

綱:單子葉植物綱

目:百合目

亞 目:百合亞目

科:百合科

族:吊蘭族

屬:獨尾草屬

種:粗柄獨尾草

命名者及年代:(M. Bieb.) Regel,1873

保護級別:列入《中國生物多樣性

紅色名錄-高等植物卷》(2013年9月2日)

——無危(LC)

粗柄獨尾草(cū bǐng dú wěi cǎo),學名:Eremurus inderiensis (M. Bieb.) Regel,異名:Asphodelus inderiensis ,是獨尾草科獨尾草屬的植物。植株高40-80厘米。莖較粗,密被短柔毛。葉寬0.6-1.5厘米,邊緣通常粗糙。總狀花序具稠密的花;花梗較粗,直立,無關節;苞片先端有長芒,背部有1或3條深褐色的脈;花被窄鐘形,據文獻記載為淡紫一色;花被片長約1厘米,窄矩圓形,有3條深褐色脈;雄蕊較短,花葯稍露出花被外。蒴果直徑8-10毫米,表面平滑。種子三棱形,有寬翅。花期5月,果期5-6月。 分布於中國、伊朗阿富汗俄羅斯東歐部分、西西伯利亞)、哈薩克斯坦吉爾吉斯坦巴基斯坦塔吉克斯坦土庫曼斯坦烏茲別克斯坦蒙古中亞地區。生長於平原固定沙丘、沙地或乾旱荒漠。 粗柄獨尾草為典型的沙生類短命植物,對於改善和穩定沙面意義重大。以根入藥,具有祛風除濕、補腎強身之功效。 列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》(2013年9月2日)——無危(LC)。 [1]

粗柄獨尾草形態特徵

粗柄獨尾草 植株高40-80厘米。莖較粗,密被短柔毛。葉寬0.6-1.5厘米,邊緣通常粗糙。總狀花序具稠密的花;花梗較粗,直立,無關節;苞片先端有長芒,背部有1或3條深褐色的脈,邊緣有長柔毛;花被窄鐘形,據文獻記載為淡紫一色;花被片長約1厘米,窄矩圓形,有3條深褐色脈,在花萎謝時不內卷;雄蕊較短,花葯稍露出花被外。蒴果直徑8-10毫米,表面平滑。種子三棱形,有寬翅。花期5月,果期5-6月。

粗柄獨尾草產地生境

分布於中國、伊朗阿富汗俄羅斯東歐部分、西西伯利亞)、哈薩克斯坦吉爾吉斯坦巴基斯坦塔吉克斯坦土庫曼斯坦烏茲別克斯坦蒙古中亞地區。在中國分布於新疆青河阜康沙灣裕民)。生長於平原固定沙丘、沙地或乾旱荒漠。

粗柄獨尾草生長習性

小孢子發生與雄配子體發育

花葯壁的發育:從粗柄獨尾草花葯橫切面上,可見孢原細胞起源於雄蕊原基表皮下,經一次平周分裂,形成內外兩個細胞,外層為周緣細胞(也稱壁細胞);內層為初生造孢細胞。周緣細胞進一步平周和垂周分裂,形成3-5層同心圓排列的細胞,即花粉囊壁。初生造孢細胞經有絲分裂逐漸發育成小孢子母細胞。當小孢子母細胞形成時,花粉囊壁發育完全,從外向內分別為表皮、藥室內壁、中層和絨氈層,此時絨氈層細胞具有雙核或多核現象。4月中旬,小孢子母細胞開始減數分裂時,中層細胞已經開始解體,減數分裂末期Ⅰ,中層已全部解體,此時絨氈層細胞發達,細胞質濃厚。隨着花葯的發育,絨氈層細胞也逐漸退化解體,作為營養物質被小孢子吸收利用。5月上旬,開花時花葯成熟,相鄰兩個花粉囊連接處裂開,花粉散出,花葯壁僅剩下藥室內壁和表皮兩部分。

小孢子的發生:粗柄獨尾草在4月中旬已分化出初生造孢細胞,初生造孢細胞分裂發育,產生次生造孢細胞,再進一步發育成體積較大、細胞核大、細胞質濃且無明顯液泡的小孢子母細胞。小孢子母細胞在減數分裂Ⅰ結束後,產生2個子核,在2個子核之間不形成細胞壁,胞質分裂方式為同時型。減數分裂Ⅱ後,在赤道板附近形成兩條相互垂直的分裂溝,並形成新的細胞壁,將原來的細胞一分為四,形成4個細胞,呈四面體型四分體,它們被共同的胼胝質包被,各個小孢子之間有胼胝質分割。在這一發育過程中,絨氈層營養被小孢子母細胞吸收,細胞變形,細胞間距離變大並逐漸退化解體。

雄配子的發育:四分體的胼胝質溶解後,4個小孢子游離出來,形成單核花粉粒。剛釋放出來的小孢子細胞質濃厚,細胞核幾乎位於細胞中央,隨後小孢子細胞質出現液泡化,細胞質和細胞核被擠到細胞的邊緣,此時為單核靠邊期的小孢子。小孢子核在貼近花粉壁的位置進行不均等的有絲分裂,形成大小不一的2個細胞,大的為營養細胞,占據花粉的絕大部分體積,而且細胞核較大;小的為生殖細胞,緊貼花粉壁,2個細胞之間有胼胝質壁分離。隨後生殖細胞由透鏡狀變成橢圓形並移向營養細胞的胞質里。花葯散粉之前生殖細胞不發生有絲分裂,為二細胞型花粉,此時花粉已經發育成熟。

大孢子發生及雌配子體發育

胚珠發育和大孢子發生:粗柄獨尾草雌蕊分化初期,即4月中旬,在心皮內壁沿腹縫線的胎座上形成胚珠原基,原基的前端發育成珠心,基部發育成珠柄。珠心和珠柄兩側的細胞發育基本同步,所生成的胚珠,珠孔、合點和珠柄三者在一條直線上,珠孔在珠柄的相對一端,此時的胚珠為直生型。後來由於珠心和珠柄兩側的細胞發育速度不同步,致使成熟胚珠為橫生型,中軸胎座。胚珠發育初期,組成珠心的細胞大小較為一致,在珠被發育的同時,珠心中產生1個孢原細胞,粗柄獨尾草的孢原細胞不經分裂,直接長大形成胚囊母細胞(也稱作大孢子母細胞)。大孢子母細胞細胞核大而明顯,細胞質濃。

雌配子體發育:大孢子母細胞第一次減數分裂結束後形成2個單倍體子核,減數分裂只有核分裂而無細胞質的分裂。減數分裂Ⅱ結束後形成4個同樣大小的單倍體子核,排成一串呈直列式,細胞質公用,稱前四核期,亦稱四分體時期,稍後3個核移向合點端呈3+1排列。近合點端的3個核的染色體先合併,然後與近珠孔端的1個大孢子核同時進行正常的有絲分裂,分別形成2個三倍體的細胞核和2個單倍體的細胞核,此時胚囊中共有兩大兩小4個核,4個核各進行一次有絲分裂,形成8核胚囊。8核胚囊形成後,繼續發育,進一步分化產生新壁並分割各核的細胞質,合點端是4個三倍體大核,其中3個發育為短命的反足細胞。珠孔端是4個單倍體小核,其中3個發育為卵器,包含1個卵細胞和2個助細胞。稍後兩端各有1個核向胚囊中部移動,稱為大小極核,加上胚囊中部較多的細胞質、大液泡等,共同組成中央細胞。粗柄獨尾草的七胞八核成熟胚囊就是雌配子體,屬四孢子貝母型胚囊。

雌、雄蕊發育的對應關係:測量粗柄獨尾草花蕾長度,與其顯微結構對比後發現:在長度小於1毫米的花蕾中,雄蕊和雌蕊都處於原基發育階段。當花蕾長度達到2毫米時,雄蕊的孢原細胞出現,與此同時雌蕊開始胚珠發育。花蕾成長到3 毫米時,孢原細胞分裂出初生造孢細胞,分化出小孢子母細胞,隨後小孢子母細胞開始進行減數分裂。雌蕊中胚珠發育經歷的時間較長,直至花蕾達到5毫米的時候,才出現孢原細胞,隨後孢原細胞便直接發育成大孢子母細胞。隨着花蕾長度的繼續增加,小孢子母細胞經過兩次減數分裂發育成單核花粉粒,然後進一步發育為成熟的二核花粉粒。大孢子母細胞通過減數分裂、有絲分裂,並逐步發育為成熟胚囊。胚囊發育成熟的時間要晚於花粉成熟的時間,這種同一朵花中雌雄蕊發育不同步的現象,是促使粗柄獨尾草異花傳粉的一種適應機制。

粗柄獨尾草主要價值

粗柄獨尾草為典型的沙生類短命植物,對於改善和穩定沙面意義重大。 以根入藥,具有祛風除濕、補腎強身之功效。

粗柄獨尾草保護現狀

列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》(2013年9月2日)——無危(LC)。

參考來源

  1. 粗柄獨尾草, 植物智, 2020-01-18