书城自然科学植物学实验与实习
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第28章 被子植物(八):鸭跖草亚纲

一、目的与要求

掌握鸭跖草科、莎草科、禾本科植物的主要特征和检索,认识当地这些科常见的绿化植物和杂草,要求判断并标注图中各部分形态结构名称。

二、用品与材料

(1)用品:解剖显微镜、放大镜。

(2)材料:鸭跖草科、莎草科、禾本科等各科重要种类的新鲜材料或腊叶标本或浸制标本。

三、内容与方法

(一)鸭跖草科(Commelinaceae)

观察要点:多年生常绿草本。茎枝多粗厚肉质,蔓生、匍匐或簇生直立。有些种类叶色美丽。耐阴性良好。叶全缘,多肉质,弧状平行脉或直出平行脉,叶基部有膜质鞘。花通常辐射对称,很少两侧对称,两性,腋生花束或顶生的聚伞花序或圆锥花序,通常蓝色或白色,花被6枚,两轮,雄蕊6枚,子房上位。蒴果。

1.吊竹梅(Zebrina pendula)

多年生常绿蔓生草本。茎枝半肉质。单叶互生,全缘,绿色,叶面有纵长的紫绿色杂以银白色条纹,中部和边缘为紫色条纹,叶背紫红色。聚散花序聚生于一大一小、顶生、苞片状的叶内;花冠管白色,裂片玫瑰色。蒴果。

2.紫万年青(Rhoeo discolor)

粗壮、多年生、多肉质常绿草本。茎粗厚而短,不分枝。单叶簇生,全缘,披针形,叶面暗绿色,叶背紫红色。聚散花序聚生于一大一小、顶生、蚌壳状的苞片内;苞片大而压扁,长3~4 cm,淡紫色;花白色。蒴果。

3.紫竹梅(Setcreasea pallida cv。Purple)

多年生常绿蔓生草本。茎叶均呈紫红色。单叶,长椭圆形,先端尖,基部抱茎。总苞长卵形,摺合成蚌壳状,花淡紫色至粉红色。蒴果。

(二)莎草科(Cyperaceae)

观察要点:多年生或一年生草本。茎实心,常三棱形,无节。叶通常3裂,有时缺,叶片狭长,有封闭的叶鞘。花小,两性或单性,生于鳞片(常称为颍)腋内,2至数个带花鳞片组成小穗,小穗复排成穗状、总状、圆锥状、头状或聚伞等各种花序;花被缺或退化为下位刚毛、丝毛或鳞片;雄蕊1~3个;子房上位,1室,柱头2~3个。瘦果或小坚果。

1.莎草(香附子)(Cyperus rotundus L。)

纤弱、直立、秃净、多年生草本。有匍匐根状茎和黑色、坚硬、卵形有芳香的块茎;秆三棱形,平滑、实心。叶3裂互生,叶片长线形,叶鞘棕色,边缘闭合成管状包茎。杆顶有叶状总苞2~3片,常长于花序;花序的辐射枝3~10个;覆瓦式排列于小穗轴上,小穗线形,紫红色,每鳞片内均具一朵两性花,或最下一至数枚鳞片腋内无花。取一朵花放在解剖镜或平台扩大镜下观察:花被退化成下位刚毛6条,刚毛等长于小坚果,红棕色,有倒刺。雄蕊3枚,柱头2~3(常长于花柱),小坚果双凸状,少有三棱形。坚果。农田恶性杂草,块茎可入药。

2.荸荠(马蹄)[Eleocharis tuberosa(Roxb。)Roem。et Schult。]

匍匐根状茎顶端膨大成球茎,可供食用和药用。秆丛生,圆柱形,有多数横隔膜;叶退花,仅有膜质叶鞘;小穗顶生,具多数两性花,花外有1鳞片,雄蕊1枚,雌蕊柱头3枚,下面有下位刚毛6条,小坚果。

(二)禾本科[(Poaceae),(Gramineae)]

常分为禾亚科(Agrostidoideae)、竹亚科(Bambusoideae),前者秆为草质,秆生叶为普通叶,通常无柄,叶片与叶鞘之间无明显的关节;而后者秆为木质,主秆叶与普通叶不同,称箨(即笋壳),普通叶片具短柄,与叶鞘相连处成一关节。本实验主要观察禾亚科。

观察要点:草本,茎有明显的节和节间,节间常中空,秆圆柱形。叶2裂互生,叶鞘开口,以小穗为基本单位组成各种花序。颖果。

1.水稻(Oryza sativa L。)

一年生草本。茎的节与节间明显,叶片条状披针形,叶舌膜质披针形,具叶耳。顶生圆锥花序,小穗具柄,取一个小穗进行观察:每个小穗只含有一朵发育小花,小穗基部颖片(glume)退化,只有残留痕迹。在发育花基部可看到两个鳞片状的稃片,它是两朵退化花的外稃,其余部分均已退化;再用镊子将发育花的内外稃分开,可见其外稃大而硬,呈船形,往往有芒,内稃较小,外稃和内稃之间,即位于子房基部有2个浆片,有6个雄蕊,雌蕊由2个心皮组成,1室,1胚珠,柱头2裂,呈羽毛状。颖果(被外稃和内稃包住)。水稻是主要粮食作物。

2.小麦(Triticum aestivum Linn。)

注意营养体的特征。叶舌在外形上与水稻叶舌有什么不同?什么花序?花序轴(穗轴)是什么形状?在每一节上生有几个小穗?小穗是否有柄?小穗两侧压扁,取一个小穗观察;最外两片是颖片,靠下一片是第一颖(外颖),靠上的一片为第二颖(内颖),颖片是什么形状?两颖间包含几朵花?然后取一朵两性花(中下部的花)进行观察:外面较大的一片是外稃,内面一片较小的是内稃,膜质透明,外稃,内稃各几条脉?在内外稃之间包含有3个雄蕊,1个雌蕊,2个浆片,其结构和水稻花有什么不同?再取小穗最上一朵退化花观察,可见雌雄蕊已退化,只剩内外稃。颖果外不包被内外稃。

3.大麦(Hordeum vulgate L。)

其营养体和小麦主要区别是叶舌两侧有较大的叶耳;花序轴每节着生3个小穗,小穗背腹压扁;颖极狭呈针状;每小穗只含1朵小花;小花之外稃披针形,顶端具长芒。

4.玉米(Zea mays)

大草本。单性花,雌雄同株,雄花序为顶生圆锥花序,雄小穗成对,一个具柄,一个无柄,都能发育,故叫同性对。每个小穗具2朵花,外包外颖和内颖,每朵雄花包括有透明的外稃和内稃,雄蕊3个、2个浆片,以及1个退化的雌蕊。雌花序腋生,为肉穗花序,雌小穗成对排列,均无柄,每个雌小穗具2朵花,其中有一朵退化,小穗外有2个颖片,退化花的内、外稃和发育花的内、外稃以及一个能发育的雌蕊,雌蕊由2个心皮组成,基部具一膨大的子房,顶端为伸出的细而很长的花柱,柱头顶端2裂。

本科植物有很多是主要的粮食作物,具有重要的经济价值。

四、作业与综合题

1.鸭跖草科植物有哪些主要特征?

2.莎草科有哪些主要特征?

3.绘制香附子花图式并写出花程式。

4.调查当地常见的鸭跖草科、禾本科、莎草科植物。

5.比较水稻、小麦、玉米在形态上的异同。