淺談裸子植物(6a)-試做蘇鐵之生命週期圖( life cycle of Cycas revoluta Thunb. )

挑選了一些生命週期各成長階段的相片, 想做張蘇鐵的生命週期圖

不過還少了大小孢子囊成熟時的照片,只好先用畫的來代替…期待有一天能如願相遇

     

先從蘇鐵的孢子體看起–雌與雄各站一邊 (因為拍照當時我有看到中央的大小孢子囊穗可分辨雌雄)

不知有沒有其他特徵可以用來判別雌雄???(歡迎大家提供撇步)

    

這是雌株與雄株中央的大孢子囊穗(右)與與小孢子囊穗(左)

雌雄異株,孢子囊穗生幹頂,小孢子囊穗簇生成棍棒狀(或稱為雄毬花), 大孢子囊穗則簇生成球狀(或稱雌毬花)

   

雄株

  

小孢子囊穗(可惜已經開過了)

  

組了一張圖–大孢子囊穗由許多小孢子葉組成, 小孢子葉上有許多的小孢子囊

  

每一個小孢子囊內含多數的小孢子,裏頭的小孢子將來發育成花粉粒

花粉粒將來進入胚珠後發育成雄配子體

         

這是雌株(雌孢子體)

      

大孢子囊穗由多數大孢子葉組成球狀

大孢子葉上部不孕的部分羽狀(櫛齒狀) ,小羽片僅具一中肋, 下部可孕部分胚珠3-6,沿邊緣著生

   

胚珠如圖中的B, 由珠被(Ba)包裹著珠心(Bb)

珠被為珠心基部衍生的附屬物, 在台灣樹木誌裡提到珠被也可稱為孢膜(indusim)

珠心=大孢子囊

大孢子囊(珠心)內的大孢子母細胞行減數分裂後產生大孢子(Bc) , 僅存的大孢子之後發育成雌配子體(Bd)

雌配子體內會有兩個藏卵器(Be)

  

剖開大孢子葉上沒有受孕成功的胚珠, 中央的雌配子體與珠心已經萎縮, 只好自己模擬畫畫看!

B0. 胚珠外的細毛   B1.外層珠被   B2.中層珠被  B3.內層珠被  B4. 珠心   B5.雌配子體+藏卵器+卵子(中央白色的那團)

右側為成熟種子裡可見雌配子體會隨著種子發育逐漸增大, 儲存養分提供做為種子發芽時使用, 也可稱為胚乳, 不過染色體倍數為單倍體

這胚乳於受精前產生, 與被子植物的胚乳大不相同, 被子植物之胚乳是受精後產生, 且染色體為三倍體

         

成熟的胚珠頂端會分泌授粉滴(pollination drop), 迎接花粉粒的降落

還沒有機會遇到新鮮的蘇鐵胚珠
先試畫一下…..
順道把 “授粉滴” 也畫進去,不知會不會太大滴?!
據說可風媒也可蟲媒

降落於授粉滴上的花粉粒會藉由授粉滴通過珠孔與珠心的開口的通道(花粉室 pollen chamber)

之後珠心與珠被的開口會關閉, 卡在通道壁上的花粉粒開始發育成雄配子體,內含花粉管與精子(精子具有許多鞭毛有助於在授粉滴內游泳)

精子自花粉管釋出之後於藏卵器室(archegonial chamber) 之授粉(滴)液內游泳,游向藏卵器室, 經由藏卵器的開口後進入藏卵器與卵子結合

 備註:

 花粉室 ( pollen chamber)與藏卵器室(archegonial chamber)  參考網址:

1. http://cdn.biologydiscussion.com/wp-content/uploads/2016/02/clip_image063_thumb.jpg

2. http://cdn.biologydiscussion.com/wp-content/uploads/2016/09/clip_image046.jpg

    

授粉成功後開始結種子,成熟種子橘黃色, 如圖中的C

其他標示: A 大孢子葉  B 胚珠    D+E 授粉滴+花粉粒

   

綜合胚珠發育與受精作用示意圖, 標示說明如下:

胚珠(B)  珠被(Ba)包裹著珠心(Bb), 珠心=大孢子囊

大孢子(Bc) , 僅存的大孢子之後發育成雌配子體(Bd)

藏卵器+卵子(Be), 花粉室(Bf) , 藏卵器室(Bg) 結合子(F)

D+E=授粉滴+花粉粒 , E1 雄配子體

  

發育與受精過程:

1.小孢子囊內的小大孢子母細胞行減數分裂後產生小孢子, 小孢子有絲分裂發育成花粉粒(屬未成熟的雄配子體)

2.花粉粒降落到胚珠頂端的授粉滴後著生於珠心開口處花粉室(pollen chamber)壁上開始發育成雄配子體,內含花粉管與精子(精子具有許多鞭毛有助於在授粉滴內游泳)

3.大孢子囊(珠心)內的大孢子母細胞行減數分裂後產生大孢子, 大孢子發育成雌配子體

4.雌配子體先端中央的凹槽,稱為藏卵器室(archegonial chamber) , 受精期裏頭裝著授粉滴(液)是供精子游泳的小池子

5.精子游至藏卵器開口後進入藏卵器與卵子結合成結合子(受精卵)

      

受精卵發育成功結為種子, 種子成熟時大孢子囊穗會展開露出種子

   

 成熟的種子橘紅色如上

  

種子拆解

種皮: 外層為肉質種皮, 中層為硬質種皮, 內層為肉質種皮

內部包裹大團的雌配子體(也可稱之為胚乳) ,雌配子體外圍還有一層薄層的殘餘珠心

  

詳細種子構造寫在上回的日誌裡:  淺談裸子植物(3j)-細看蘇鐵種子    點選即可進入 

    

在雌配子體(胚乳)的頂端中央有個凹洞是原本精子在胚珠裡游泳的小池子~

在成熟種子裡變大也變乾了!!

  

雌配子體內包著胚,將來發育成下一代的孢子體

    

這是去除了種皮的種子發芽特寫

  

103蘇鐵小苗03

發芽時子葉先端留於胚乳內不外露

  

103蘇鐵小苗34

子葉基的部分肥厚杓型先端漸窄 ,具包裹保護中央的頂芽的功能

    

103蘇鐵小苗38a

剖半後的模樣, 圖中標示:  R 根 C子葉 G胚乳 S鱗片狀葉(scaly leaves) L羽狀葉之葉基

   

小苗(1)

 

小苗(2)-長出羽狀葉

  

成株 (孢子體)

   

蘇鐵生命週期圖(life cycle of Cycas revoluta Thunb.)  +中文標註

   

 

蘇鐵相關資訊:

中文名:蘇鐵                                                       

英文名:Sago Palm

學  名:Cycas revoluta Thunb.

 

相關名詞整理:

carpellate strobilus大孢子囊穗=雌毬花(female cone)

Macrosporophyll大孢子葉

indusium(孢膜)=珠被(integment)

Macrosporangium大孢子囊=珠心(nucellus)

Macrospore大孢子

female gametophyte雌配子體=或稱胚乳(endosperm)

藏卵器室(archegonial chamber)  花粉室(pollen chamber)

staminate strobilus小孢子囊穗=雄毬花(male cone)

Microsporophyll小孢子葉

Microsporangium小孢子囊=花粉囊pollen sac

Microspore小孢子

male gametophyte雄配子體=pollen grain花粉粒

授粉滴(pollination drop)

  

參考資料:

1.Cycadales:ovules and seeds of extant ancient gymnoserms

2.Cycas : The Sago Palm

3.Essay on the Life Cycle of Cycas | Class Cycadopsida | Gymnosperms | Botany

4.Study Notes on Cycadopsida | Botany

5.裸子植物| 生物学竞赛辞典维基 

6. Is Cycas revoluta (Cycadaceae) wind- or insect-pollinated?

7.台灣樹木誌

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