经典植物分类学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Plant Taxonomy,植物分类学,任课教师,胡 超,四川农业大学生命科学与理学院,1,课程要求与安排,掌握植物分类的基本原理和方法，理解植物界的主要类群及其演化规律；掌握一些常见科的主要特征，认识常见的代表植物。,本课程为考查课程,总学时：36学时,理论课：18学时,实验课：18学时(包括野外实习),2,教 材与,参考书,植物分类学 自编教材,植物学（下册）吴国芳等编著,种子植物分类学 汪劲武,中国植物志,四川植物志,中国高等植物图鉴,中国种子植物科属辞典,3,植物分类学,第一章 概 述,第二章 植物界的类群,第三章 裸子植物的分类,第四章 被子植物的分类,4,第一章 概 述,一、植物分类学的内容与任务,二、植物分类学简史,三、植物分类的方法,四、植物分类的等级和单位,五、植物的命名,5,一、植物分类学的任务与内容,1、分类：,对各种植物的特征和性质进行比较、分析、归纳，使之分门别类，并按照植物的发生、衍化规律进行有序的排列。,2、命名：,按照国际植物命名法规给植物符合要求的名称。,3、,鉴定：,对所收集到的植物，根据植物分类学的基础理论知识，通过查阅资料，与已知植物种类进行比较分析，最后确定该植物的正确名称以及属于哪一植物类群。,6,二、植物分类的历史,（一）,人为分类系统时期,（二）,自然分类系统时期,（三）,系统分类系统时期,（四）,我国种子植物分类简史,7,三、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),8,四、植物分类的等级和单位,（分类阶元）,中 文 拉 丁 文 英 文,界 Regnum Kingdom,门 Divisio Division,纲 Classis Class,目 Ordo Order,科 Familia Family,属 Genus Genus,种 Species Species,9,例：,水稻,Oryza sativa,L.,界.植物界,Plantae,门.被子植物门,Spermatophyta,纲.单子叶植物纲 M,onocotyledoneae,目.禾本目,Graminales,科.禾本科,Gramineae,属.稻属,Oryza,种.稻,Oryza sativa,L.,10,例：,黄莲,Coptis chinensis,Franch.,界.植物界 Plantae,门.被子植物门 Spermatophyta,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.,11,种（species）,具有一定的形态和生理特征，有一定的自然分布范围，个体间能正常传粉、受精并产生能育的后代（生殖融合）。,亚种（subspecies 缩写subsp.),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,大麻的2个亚种,12,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。,辣椒,Capsicum annuum,L.,菜椒,C.annuum var.grossum,(L.)Sendt.,朝天椒,C.annuum var.conoidea,(Mill.)Irish,13,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，而呈零星分布。,14,品种（cultivar 缩写 cv.）,不是分类学中的单位，只用于栽培植物的分类上，在野生植物中没有品种这一概念。它是人们经过选择、培育形成的类型，其经济性状及生物学特性符合人们的需要，而且要进行买卖，成为商品后，才能称为,品种,，否则只能称为,品系,。,15,五、植物的命名,根据国际植物命名法规的规定，以瑞典植物分类学家林奈创立的双名法对植物进行命名（学名）。,（一）,双名法,用两个拉丁词对一种植物定名，第一个词是,属名,（第一个字母要大写），第二个词是,种加词,（种名）。一个完整的学名还要加上定名人的姓氏或姓氏缩写。,水稻,Oryza sativa,L.,银杏,Ginkgo biloba,L.,李,Prunus salicina Lindl.,梅花,P.mume,(Sieb.)Sieb.et Zucc.,16,植物学名举例,月季,Rosa chinensis,向日葵,Helianthus annuus,杜仲,Eucommia ulmoides,红豆树,Ormosia hosiei,珙桐,Davidia involucrata,厚朴,Magnolia officinalis,小麦,Triticum aestivum,樟树,Cinnamomum camphora,桂花,（木犀）,Osmanthus fragrans,水仙,Narcissus tazetta var.chinensis,17,（二）有关命名人表示法的含义,（1）若由二人命名，则在两人之间加“et”，,如多于二人，在第一人后加“et al.”。,例：纤穗鹅观草,Roegneria tenuispica,J.L.Yang,et,Y.H.Zhou,（2）,有时二个命名人之间有“ex”，表示前一,个是该种的命名人，但未公开发表，后一,人著文代他公开发表了这个种。,例：紫背杜鹃,Rhododendron forrestii,Balf.,ex,Diels.,18,（3）有时两个命名人的前一命名人有括号，表示该种由前者最早定名，但后者经过研究，认为分类位置不恰当，应该重新组合。,例：大丛鹅观草,Roegneria magnicaespis,(D.F.Cui)L.B.Cai,-,Elymus magnicaespis,D.F.Cui,19,（三）国际植物命名法规简介,1、植物命名的模式法和,模式标本,2、每一种植物只有1个合法的正确学名,3、学名的,有效发表和合格发表,4、,优先律原则,每一种植物只有一个合法的拉丁学名，并且以最早发表的为合法学名。,5、,保留名,20,八角茴香 与 莽草,返 回,21,（一）人为分类系统时期,(18世纪初以前),人为地根据植物的经济用途和实用部位进行分类。,草部：,山草、芳草、湿草、青草、蔓草、水草等11类；,木部：,乔木、灌木等6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。,返回,22,（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。,英国：本生和虎克系统,双子叶植物,单子叶植物,多瓣、离瓣花类,合瓣花类,单被花和不完全花类,微子类、上位花类、冠花类、萼花类、裸花类、离心皮类、颖花类,23,林奈的植物分类体系,第1-13纲按雄蕊数目区分；,第14-20纲按雄蕊长短(二强雄蕊、四强雄蕊等)、雄蕊和雌蕊的关系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纲隐花植物。,林奈(Linnaeus)于1737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：,返回,24,（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,返回,25,（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。,解放后，1950，中国科学院植物研究所，全国各重要省区都成立了植物研究所，高等院校也相应发展植物分类学的教学和科研工作。,主要工作：,中国植物志、中国高等植物图鉴、各地方植物志,植物区系和植物资源调查,专科、专属植物的深入研究,返 回,26,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。,返 回,27,化学分类学,在经典分类学的基础上，根据植物的化学组成(主要是特征性成分)，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。,又如：萜类化合物对芸香目的分类意义；甜菜拉因的存在与否来划定石竹目。,大分子化合物作为分类性状应用于植物分类,首先是血清学研究；蛋白质做电泳分析来比较植物种类之间蛋白质的异同；DNA碱基顺序在分类学上是比较可靠的证据。,返 回,28,血 清 鉴 定 法,1926 德国 梅茨（Mez）,利用沉淀反应来判断植物的亲缘关系,某种植物蛋白质 兔子 兔子,血清中,产生抗体 抗血清+要实验的,植物蛋白质,沉淀反应,（沉淀越多，亲缘关系越近）,返 回,29,数 量 分 类 学,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，对物种进行定量的比较和分析。,30,数,量,分类学的基本步骤,1确定研究对象,（分类运算单位）,2选择性状,(50个以上，最好100个以上),3性状的编码,（数值性状、二元性状、有序多态性状、无序多态性状）,4原始数据的变换和标准化,5相似性概念的数量化,（距离系数、相关系数等）,6分类运算,（聚类分析）,7 将分类运算结果以树系图或其他图形表示,返 回,31,超微结构和微形态分类,60年代末，电子显微镜资料始用于被子植物分类方面,透射电子显微镜特征,1筛管分子质体；2P-蛋白质；,3核蛋白质晶体；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。,返 回,32,分 子 系 统 学,鹅观草属（,Roegneria,),的种间RAPD分析（OPD-20,),10种披碱草属（,Elymus,)的RAPD分析（OPR-16),返 回,33,染色体的数目作为分类性状,例如：芍药属(Paeonia)以前位于毛茛科中。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(Paeoniaceae)。,根据细胞学研究，芍药属染色体大，染色体基数x=5，与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。,返 回,34,Kengyilia gobicola,的染色体核型,返 回,35,黄莲,Coptis chinensis,Franch.,返 回,36,籼稻与粳稻的区别,稻（名医别录）,Oryza sativa,L.,a.籼稻（亚种）,Oryza sativa,L.subsp.Sativa,Oryza sativa,L.subsp.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,b.粳稻（亚种）,Oryza sativa,L.subsp.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,返 回,37,大麻的2个亚种,大麻,Cannabis sativa,L.,1、subsp.Sativa,栽于北方，利用纤维为目的,2、subsp.indica,栽于热带，提取麻醉剂或剌激剌为目的,返 回,38,银杏,Ginkgo biloba,L.,返 回,39,辣 椒 的 变 种,返 回,40,模式法则,与,模式标本,对于科及科以下各级新类群的发表，必须指明其命名模式，才算有效。,模式标本必须要永久保存。,新科模式属,新属模式种,新种模式标本,41,模式标本的类型,主模式标本(全模式标本、正模式标本),由命名人指定的模式标本，即作者发表新分类群时据以命名、描述和绘图的那一份标本。,等模式标本(同号模式标本、复模式标本),与主模式标本同为一采集者在同一地点、同一时间所采集的同号复份标本。,42,合模式标本(等值模式标本),作者在发表一分类群时未曾指定主模式而引证了2个以上的标本，被引证标本中的任何1份，均可称为合模式标本。,后选模式标本(选定模式标本),作者在发表一分类群时未曾指定主模式标本或主模式已遗失或损坏时，是后来的作者根据原始资料，在等模式或依次从合模式、副模式、新模式或原产地模式标本中，选定l份作为命名模式的标本。,43,副模式标本(同举模式标木),作者在原描述中除主模式、等模式或合模式标本以外同时引证的标本，称为副模式标本。,新模式标本,当主模式、等模式、合模式、副模式标本均有错误、损坏或遗失时，根据原始资料从其他标本中重新选定出来充当命名模式的标本。,原产地模式标本,当不能获得某种植物的模式标本时，便从该植物的模式标本产地采到同种植物的标本，与原始资料核对，以代替模式标本，因采集人与采集日期不尽相同，称为原产地模式标本。,返 回,44,有 效 发 表,发表品一定要是印刷品，并可通过出售、交换或赠送，到达公共图书馆或者至少一般植物学家能去的研究机构的图书馆。,仅在公共集会上、手稿或标本上以及仅在商业目录中或非科学性的新闻报刊上宣布的新名称，即使有拉丁文特征描述，亦属无效。,45,合 格 发 表,1935年1月1日起，除藻类(但现代藻类自1958年1月1日起)和化石植物外，l个新分类群名称的发表，必须伴随,有拉丁文描述或特征集要,，否则不作为合格发表。,科或科级以下新分类群的发表，必须指明其命名模式,，才算合格发表。,新科模式属,新属模式种,新种模式标本,返 回,46,保 留 科 名,十字花科 Cruciferae Brassiaceae,豆 科 Leguminosae Fabraceae,伞形花科 Umbelliferae Apiaceae,唇形科 Labiattae Lemiaceae,菊 科 Compositae Asteraceae,禾本科 Graminneae Poaceae,棕榈科 Palmae Arecaceae,返 回,47,