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[科普中國]-心皮

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心皮是變態(tài)的葉,雌蕊是由心皮卷合而成的。雌蕊的三個(gè)組成部分即子房、花柱、柱頭都是由心皮所構(gòu)成的。心皮是植物界進(jìn)化的產(chǎn)物,是被子植物特有的器官。

心皮由來心皮**(carpel)**一詞,由來已久。1857年我國植物學(xué)者李善蘭先生譯林黎(Lindley, 1799~1865, 英國植物學(xué)家)所著《植物學(xué)原理》一書,將花的各部分即花萼、花冠、雄蕊、雌蕊譯為萼、瓣、須、心,并將雌蕊的組成部分稱為"心皮",此后,心皮一詞便一直沿用下來。1

解剖結(jié)構(gòu)每個(gè)心皮包括三部分: 一條稱為花柱(style) 的柄,花柱的頂端有柱頭(stigma),底部有一個(gè)脹大的子房(ovary)。 子房內(nèi)有一粒或多粒胚珠(ovule),胚珠是雌配子(卵子或卵細(xì)胞) 的載體。每粒胚珠均以一條稱為珠柄(funicle) 的小柄與子房大壁相連,胚珠由稱為珠被(integument) 的保護(hù)層包圍,在珠被上有一小孔,稱為珠孔(micropyle)。1

相互關(guān)系:雌蕊關(guān)系雌蕊是由一或數(shù)個(gè)心皮所構(gòu)成的,雌蕊由于心皮數(shù)目及分合情況的不同而具有不同的類型,僅由一心皮所構(gòu)成的雌蕊叫單雌蕊,如豌豆、大豆、蠶豆等;由二個(gè)以上的心皮彼此分離,所形成的雌蕊也是分離的,叫離生雌蕊,如蓮、草莓、玉蘭等;如果心皮互相連結(jié)形成一個(gè)雌蕊的,叫合生雌蕊,多數(shù)被子植物具有這種類型的雌蕊,如番茄、茄、南瓜等。心皮有時(shí)由子房直連至柱頭,完全合生成一個(gè)雌蕊;有時(shí)僅子房合生而花柱及柱頭仍為離生;有時(shí)子房及花柱合生而柱頭多少仍為離生;有時(shí)花柱合生而子房卻離生。1

心室關(guān)系構(gòu)成子房的心皮,其內(nèi)壁常產(chǎn)生一些隔膜將子房腔隔為若干部分,每一部分稱為一個(gè)心室。單雌蕊和離生雌蕊的子房是由一心皮所構(gòu)成的,均為一室,但有時(shí)也出現(xiàn)這種情況,即一心皮雌蕊,其心皮邊緣向子房腔內(nèi)彎曲,深達(dá)心皮的內(nèi)壁,形成分隔子房腔為兩半的隔膜,構(gòu)成假二室子房;或由背縫深壓入而縱隔為2室。合生雌蕊的子房,其心室數(shù)常有如下幾種類型:

(1)心皮展開,彼此以邊緣相接合,全部心皮形成子房壁,構(gòu)成一室。

(2)各心皮向內(nèi)彎入,在子房的中心彼此互相結(jié)合,心皮一部分形成子房壁,一部分形成子房內(nèi)的隔膜而將子房隔為數(shù)室。

(3)心皮的邊緣不完全將子房腔隔開,而形成一些不完全的隔膜(有時(shí)不完全的隔膜不是由心皮的邊緣形成,而是由心皮上的突起形成的,如亞麻等),構(gòu)成數(shù)個(gè)互通的心室。

(4)心皮原先彼此結(jié)合構(gòu)成一室,但隨著子房的發(fā)育,心皮結(jié)合處(即腹縫線)向子房腔中央延伸,而長出一些次生假隔膜,把子房隔成二室或更多室,如十字花科植物。1

胎座關(guān)系胚珠通常沿心皮的腹縫線著生于子房上,著生胚珠的部位稱胎座,因心皮連結(jié)的情況不同,而出現(xiàn)各種類型的胎座。單心皮子房,其胚珠沿腹縫線著生,形成邊緣胎座,如豌豆、花生、大豆等;多心皮彼此以腹縫線連成一室,其胚珠沿腹縫線著生,開成側(cè)膜胎座,如白菜、油菜、罌粟等;若側(cè)膜胎座的心皮邊緣向子房中央伸入,所有的腹縫邊緣在子房中央愈合,它們所帶的胎座也集中在子房的中央,并且合而為一個(gè)胎座,稱中軸胎座,如朱槿(大紅花)、橙、百合等;如果中軸胎座四周的室壁消失了,整個(gè)子房變?yōu)橐皇?,室的中央剩下一條游離的柱狀胎座,這種胎座便稱為特立中央胎座,如石竹、馬齒莧等到;特立中央胎座的短柱也有是心皮基部和花托上端愈合,向子房中央伸長而形成的。此外,基底胎座、頂生胎座、懸垂胎座等也與心皮有關(guān)系。1

果實(shí)關(guān)系果實(shí)是被子植物的花經(jīng)傳粉、受精后,由心皮或有花的其他部分參加而形成的器官。根據(jù)果實(shí)的果皮是僅由心皮發(fā)育而成,還是除心皮外,其他花器如花被、花托、花序軸等也參與果皮的組成,可以區(qū)分真果和假果;根據(jù)組成果實(shí)的心皮及其他組成部分的干濕情況,將果實(shí)分為肉果和干果兩大類;這兩大類又根據(jù)心皮的數(shù)目、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、開裂情況而劃分為若干種類型的果實(shí)。總之,心皮的結(jié)構(gòu),以及受精后心皮及其相連部分的發(fā)育情況、決定著果實(shí)的性質(zhì)和類型。1

心皮數(shù)目在被子植物分類上,常常需要確定植物的花果是由多少心皮所構(gòu)成,那么,如何判斷花果的心皮數(shù)呢?這大致可以從四個(gè)方面入手。

(1)看花柱和柱頭的數(shù)目。一朵花,其雌蕊的子房合生,花柱、柱頭分離,則花柱的數(shù)目便是構(gòu)成雌蕊的心皮數(shù)目,如水稻、小麥、鳶尾等;若子房及花柱均合生,僅柱頭分離,柱頭的數(shù)目即可代表心皮數(shù)目,大多數(shù)植物的雌蕊屬這種類型,如棉花、朱槿、向日葵等;但如果子房、花柱、柱頭全部合生,柱頭呈頭狀,則難以根據(jù)柱頭數(shù)目來推斷心皮數(shù),如油菜、馬鈴薯、柑桔等。

(2)看腹縫線數(shù)目。每一心皮都有兩條較粗的邊脈,在心皮彼此連接時(shí),其邊脈疊合成腹縫線,一心皮雌蕊或果實(shí)只有一條腹縫線,二心皮便有二條腹縫線,……依此類推,多少個(gè)心皮構(gòu)成的雌蕊或果實(shí)就有多少條腹縫線。因此,只要細(xì)心地辨認(rèn)雌蕊或果實(shí)腹縫線,便能準(zhǔn)確地判斷出其心皮的數(shù)目。

(3)心室的數(shù)目。大多數(shù)植物,其心室數(shù)等于心皮數(shù),但如上面講到的,由于心皮連接方式的復(fù)雜化,因而也可以出現(xiàn)心皮數(shù)與心室數(shù)的不等關(guān)系。

(4)看花基數(shù)。花基數(shù)是花各部的固定數(shù)目。大多數(shù)植物,其雌蕊中心皮數(shù)目和花基數(shù)一致,如樟科、十字花科、百合科等科的植物。這四個(gè)方面中,判斷花、果的心皮數(shù)目,猶以前兩方面最為準(zhǔn)確,后兩方面只是一般性,但四個(gè)方面常需要一齊運(yùn)用,互相驗(yàn)證,互相補(bǔ)充。

(5)看雄蕊的個(gè)數(shù)。像石竹科和報(bào)春花科的植物,它們是特立中央胎座,心皮數(shù)目不好判斷,可以看雄蕊的數(shù)目來確定。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

魏大勇 - 副教授 - 西南大學(xué)