1、植物分類學 Plant Taxonomy,植物分類學課程組,四川農業(yè)大學生命科學與理學院,課程要求與學時安排,掌握植物分類的基本原理和方法，理解植物界的主要類群及其演化規(guī)律；掌握一些常見科的主要特征，認識常見的代表植物。 本課程為考查課程 總學時：36學時 理論課：18學時 實驗課：18學時(包括野外實習),教 材與參考書,植物分類學 自編教材 植物學（下冊） 吳國芳等編著 種子植物分類學 汪勁武 中國植物志 四川植物志 中國高等植物圖鑒 中國種子植物科屬辭典,第一章 概 述,一、植物分類學的內容與任務 二、植物分類的歷史 三、植物分類的方法 四、植物分類的等級和單位 五、植物的命名,一、植物

2、分類學的內容與任務,1、分類：將各種植物的形態(tài)特征、內部結構及遺傳特性等進行比較、分析、歸納，使之分門別類，并按照植物的發(fā)生、衍化規(guī)律進行有秩序的排列。 2、命名：按國際植物命名法規(guī)給以植物符合要求的名稱。 3、鑒定：對所收集到的植物種，根據植物分類學的基礎理論知識，通過查閱資料，與已知植物種進行比較分析，最后確定該植物的正確名稱以及屬于哪一植物類群。,二、植物分類的歷史,1、人為分類系統(tǒng)時期 2、自然分類系統(tǒng)時期 3、系統(tǒng)分類系統(tǒng)時期 4、我國種子植物分類簡史,三、植物分類的方法,1、傳統(tǒng)分類法 （形態(tài)分類法、經典分類法） 2、實驗分類法 （1）細胞分類學（染色體分類學） （2）化學分類學

3、（3）孢粉分類學 （4）血清鑒定法 （5）數量分類學 （6）超微結構和微形態(tài)分類 (7)分子系統(tǒng)學(利用分子標記,DNA差異),四、植物分類的等級和單位（分類階元）,中 文 拉 丁 文 英 文 界 Regnum Kingdom 門 Divisio Division 綱 Classis Class 目 Ordo Order 科 Familia Family 屬 Genus Genus 種 Species Species,例：水稻 Oryza sativa L. 界.植物界 Plantae 門.被子植物門 Spermatophyta 綱.單子葉植物綱 Monocotyledoneae 目.禾本目

4、Graminales 科.禾本科 Gramineae 屬.稻屬 Oryza 種.稻 Oryza sativa L.,例：黃蓮 Coptis chinensis Franch. 界.植物界 Plantae 門.被子植物門 Spermatophyta 綱.雙子葉植物綱 Dicotyledoneae 目.毛茛目 Ranales 科.毛茛科 Ranunculaceae 屬.黃蓮屬 Coptis 種黃蓮 Coptis chinensis Franch.,種（species） 具有一定的形態(tài)和生理特征，有一定的自然分布范圍的植物類群，能自然交配，產生正常能育的后代。 亞種（subspecies 縮寫ssp

5、.) 是一個種內的變異類群，形態(tài)上有一定區(qū)別，在分布、生態(tài)或季節(jié)上有所隔離，同種內的兩個亞種，不分布在同一地理分布區(qū)內。 秈稻（亞種）與粳稻（亞種）的區(qū)別,變種（varietas 縮寫 var.） 是一個種內的某些個體，在形態(tài)上有所變異，而且比較穩(wěn)定，它的分布范圍比亞種小得多，并與種內其它變種有共同的分布區(qū)。 變型（forma 縮寫 f.） 種內某些個體有細小變異，如花冠或果實的顏色、毛被情況等，無一定的分布區(qū)，零星分布。,品種（ cultivar 縮寫 cv.） 不是分類學中的一個單位，只用于栽培植物的分類上，在野生植物中不使用品種這一名詞。它是人類經過培育選擇而形成的類型，其經濟性狀及生物

6、學特性符合人類需要，要進行買賣，成為商品后，才能稱為品種，否則只能叫品系。,五、植物的命名,根據國際植物命名法規(guī)的規(guī)定，以瑞典植物分類學家林奈創(chuàng)立的雙名法對植物進行命名。 1.雙名法 是指用兩個拉丁詞或拉丁化的詞對一種植物定名，第一個詞是屬名，每一個字母要大寫，第二個詞是種加詞（種名）。一個完整的學名還要加上定名人的姓氏或姓氏縮寫。 例：水稻 Oryza sativa L. 銀杏 Ginkgo biloba L. 梅 Prunus mume (Sieb.) Sieb.et Zucc. 李 Prunus salicina Lindl.,2.三名法： 如果種下還有亞種、變種等級，則要加亞種或變種加

7、詞，并在亞種或變種加詞前加上亞種（ssp.）、變種（var.）的縮寫詞，即為三名法。 例：紫花地丁 Viola philippica Cav. ssp. munda W. Beck. 無毛畫眉草 Eragrostis pilosa (L.) Beauv. var. Imberbis Franch.,3.有關命名人表示法的含義 （1）若由2人命名，則在兩人之間加“et”，如 多于2人，可用“et al”。 例：纖穗鵝觀草Roegneria tenuispica JLYang et YHZhou （2）有時2個命名人之間有“ex”，表示前一個 是該種的命名人，但未公開發(fā)表，后一人 著文代他公開發(fā)表

8、了這個種。 例：紫背杜鵑Rhododendron forrestii Balf. ex Diels.,（3）有時兩個命名人的前一命名人有括號，表示該種由前者最早定名，但后者經過研究，認為分類位置不恰當，應該重新組合。 例：大叢鵝觀草 Roegneria magnicaespis (D.F.Cui) L.B.Cai -Elymus magnicaespis D.F.Cui,4、有關命名的一些法規(guī) （1）優(yōu)先律原則每一種植物只有一個合法的拉 丁學名，并且以最早發(fā)表的為合法學名。 （2）一種植物合法的拉丁學名必須正式發(fā)表，并有 拉丁文描述。 （3）對于科及科以下各級新類群的發(fā)表，必須指明 其命名模式

9、，才算有效。 新科模式屬 新屬模式種 新種模式標本 有效發(fā)表 合格發(fā)表,（4）當新屬、新種、新變種等發(fā)表時，在學名后要加 gen. nov. (即 genus novum 新屬） sp. nov.（即 species nova 新種） var. nov.（即 varietas nova 新變種） 例：纖穗鵝觀草（新種） Roegneria tenuispica J. L. Yang et Y. H. Zhou, sp. nov. 仲彬草屬（耿氏草屬） Kengyilia Yen et Yang （新屬） gen. nov.,一、人為分類系統(tǒng)時期(18世紀初),人為地根據植物的經濟用途和實用部位

10、進 行分類。 明代李時珍本草綱目記載藥用植物1195種，將植物分為草、谷、菜、果、木等5部。 草部：山草、芳草、濕草、青草、蔓草、水草等11類； 木部：喬木、灌木等6類,二、自然分類系統(tǒng)時期(18世紀晚期-19世紀初),林奈 (Linnaeus) 1737年發(fā)表自然體系后，許多學者努力尋求能夠反映自然界客觀植物類群的分類方法，從多方面的特征進行分析，走向了自然分類的途徑。 英國：本生和虎克系統(tǒng) 雙子葉植物 單子葉植物,多瓣、離瓣花類 合瓣花類 單被花和不完全花類,微子類、上位花類、冠花類、萼花類、裸花類、離心皮類、穎花類,瑞典植物學家 林奈 (Linnaeus) 于1737年發(fā)表自然體系，根據

11、花的構造特點和花各部分數目(尤其是雄蕊數目)將植物分為24綱，其中第1-13綱按雄蕊數目區(qū)分，第14-20綱按雄蕊長短 (如二強雄蕊、四強雄蕊等)、雄蕊和雌蕊的關系以及雄蕊的聯合情況區(qū)分；第21-23綱按花的性別(如雌雄同株、雌雄異株、雜性花等)區(qū)分，第24綱稱為隱花植物。 許多學者認為林奈系統(tǒng)的人為性大，因為只根據雄蕊數目一個特征劃分綱，常會使親緣關系疏遠的種類放到同一綱中。如：蓼科的酸模屬(Rumex)有6個雄蕊，小檗科的小檗屬(Berberis)也有6個雄蕊，它們一同放入第6綱，顯然不合適。,三、系統(tǒng)分類系統(tǒng)時期,1859年,達爾文創(chuàng)立生物進化論以后 根據生物進化的原理，建立能反映植物類

12、群之間親緣關系和植物界客觀演化規(guī)律的分類系統(tǒng) 恩格勒(A.Engler)系統(tǒng) 哈欽松(J.Hutchinson)系統(tǒng) 塔赫他間(A.Takhtajan)系統(tǒng) 柯朗奎斯特(A.Cronquist)系統(tǒng),四、我國種子植物分類簡史,解放前，主要是外國人做中國的種子植物分類。我國首推鐘觀光教授（1918-1921，走遍南方11省，采集15萬號標本）。有關植物研究所：1922，中國科學社生物研究所； 1927，北平研究院植物研究所； 1928，靜生生物調查所；1929，中山大學農林植物研究所。 解放后，1950，中國科學院植物研究所，全國各重要省區(qū)都成立了植物研究所，高等院校也相應發(fā)展植物分類學的教學和

13、科研工作。 主要工作： 中國植物志、中國高等植物圖鑒、各地方植物志 植物區(qū)系和植物資源調查 專科、專屬植物的深入研究,細胞分類學（染色體分類學） 1染色體的數目作為分類性狀 2染色體核型分析 （1）常規(guī)的形態(tài)分析 （2）帶型分析 （3）著色區(qū)段分析 （4）定量細胞化學分析 3染色體組分析 根據染色體的同源性和非同源性可以：(1)知道是否出現了雜交；（2）查明染色體結構上的差異；(3)解釋不育的原因；(4)指明一個種的衍生關系，這在分類學上具有重要意義。,（二）化學分類學 在經典分類學的基礎上，從植物的化學組成(主要是特征性成分)所表現出來的特征，從小分子化合物和大分子化合物的角度，并結合其他有

14、關學科，來進一步研究植物的系統(tǒng)發(fā)育。 小分子化合物作為分類性狀應用于植物分類 例如：黃酮類化合物的分布對榆科中榆亞科（含黃酮醇）和樸亞科（含葡基黃酮）中屬的處理； 又如：萜類化合物對蕓香目的分類意義；甜菜拉因的存在與否來劃定石竹目 大分子化合作為分類性狀應用于植物分類 首先是血清學研究；蛋白質做電泳分析來比較植物種類之間蛋白質的異同；DNA堿基順序在分類學上是比較可靠的證據,染色體的數目作為分類性狀 例如：芍藥科 (Paeoniaceae)，以前都將它放在毛茛科中，但這個屬由于具花盤，心皮大而肉質，柱頭厚而鐮狀，二唇狀，雄蕊離心發(fā)育以及種子有大的假種皮等特征，從毛茛科分出獨立成芍藥科。根據細胞

15、學研究，芍藥屬染色體大，基數x=5，這和毛茛科大多數屬的基數很不相同，支持了將芍藥屬獨立成科的觀點?，F在芍藥科不僅得到了普遍承認，而且認為它與毛茛科之間并無緊密親緣關系。最新的一些系統(tǒng)還建立了芍藥目(Paeoniales)，并認為和五椏果目 (Dilleniales)接近。,Kengyilia gobicola 的染色體核型,血 清 鑒 定 法,數量分類學 數量分類學是以表型特征為基礎，利用大量性狀(包括形態(tài)學、細胞學和生物化學等的各種性狀)、數據，按一定的數學模型，應用計算機運算得出的結果，對物種進行定量比較。 數量分類學的基本步驟： 1確定研究對象 2選擇性狀 3性狀的編碼 4 原始數據的

16、變換和標準化 5 相似性概念的數量化 6 分類運算 7 將分類運算結果以樹系圖或其他圖形表示,超微結構和微形態(tài)分類 60年代末電子顯微鏡資料開始應用在被子植物分類方面 透射電子顯微鏡特征 1篩管分子質體； 2P-蛋白質； 3核蛋白質晶體； 4內質網膨大儲囊 掃描電子顯微鏡特征 1表皮細胞的排列； 2細胞的形態(tài)； 3外層細胞壁的凹凸； 4角質層分泌物。,鵝觀草屬（Roegneria)的種間RAPD分析（OPD-20),10種披堿草屬（Elymus)的RAPD分析（OPR-16),分子系統(tǒng)學,秈稻與粳稻的區(qū)別,稻（名醫(yī)別錄）Oryza sativa L. a. 秈稻（亞種）Oryza sativa

17、 L. ssp. Sativa Oryza sativa L. ssp. japonica 葉多被毛，很少無毛?；ㄐ蜉^長，穗軸節(jié)間較長，小穗排列稀疏較少彼此重疊；小花外稃疏被毛。穎果較長，橫斷面扁平，胚乳含直鏈淀粉多。南方種植 b. 粳稻（亞種） Oryza sativa L. ssp. indica 葉無毛或少毛?；ㄐ蚨蹋胼S節(jié)間短使小穗密集重疊排列；小花密被直而短的毛。穎果粗圓，橫斷面近圓形，胚乳含支鏈淀粉多。北方種植,有效發(fā)表:發(fā)表品一定要是印刷品，并可通過出售、交換或贈送，到達公共圖書館或者至少一般植物學家能去的研究機構的圖書館。 僅在公共集會上、手稿或標本上以及僅在商業(yè)目錄中或非科學

18、性的新聞報刊上宣布的新名稱，即使有拉丁文特征描述，亦屬無效。 合格發(fā)表：1935年1月1日起，除藻類(但現代藻類自1958年1月1日起)和化石植物外，l個新分類群名稱的發(fā)表，必須伴隨有拉丁文描述或特征集要，否則不作為合格發(fā)表。科或科級以下新分類群的發(fā)表，必須指明其命名模式，才算合格發(fā)表。 新科模式屬 新屬模式種 新種模式標本,關于模式標本,主模式標本(全模式標本、正模式標本) 由命名人指定的模式標本，即作者發(fā)表新分類群時據以命名、描述和繪圖的那一份標本。 等模式標本(同號模式標本、復模式標本) 與主模式標本同為一采集者在同一地點、同一時間所采集的同號復份標本。,合模式標本(等值模式標本) 作者在發(fā)表一分類群時未曾指定主模式而引證了2個以上的標本，被引證標本中的任何1份，均可稱為合模式標本。 后選模式標本(選定模式標本) 作者在發(fā)表一分