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農業知識家
花的繁殖有哪些方式?
發問者:Novia
發問日期:2007年12月19日
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花的繁殖有哪些方式?
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入門級會員
Raisin 發表於 2007/12/19
花的授粉方式
顯花植物有兩種授粉途徑。一種稱為自花授粉;花粉由花藥傳至同一朵花或是同一株其他花朵的柱頭上。另一種稱為異花授粉;花粉由雄蕊傳至另一株植物的柱頭上授粉。當一種植物的自花授粉率達到百分之九十五以上,即稱為自花授粉植物,(也就是說,其異花授粉比例在百分之五以下)。而當一種植物的異花授粉率達到百介之九十五以上時,稱為異花授粉植物。(相對的,其自花授粉率低於百分之五)。而授粉率介於兩者之間的稱為屢異交植物。
這兩種授粉方式有何差別?何者較為優越?以發現演化論而享譽世界的生物學家達爾文曾對此研究過。他以牽牛花、毛地黃、三色菫等植物進行試驗,結果發現異花授粉的植株不論在生長高度、強健程度或種子數目上,皆優於自花授粉者。
生物的繁殖與生存競爭間,實存在著兩種看似相反、卻互相調和的力量在作用著:一是力求維持整個族群固有的特質;另一則是持續改變以適應不斷變化的環境。異花授粉可增加染色體內基因的新組合,產生許多具有些微變異的後代,在環境改變時具有較佳的生存機會。所以大部分的植物都是異花授粉。
自花授粉
在某些特殊的情況下,植物必須依賴自花授粉來繁殖後代。像生長於高山、沙漠、極地或其他氣候極端變化的地區,而一些一年生的草木及生活期短植物必須在短期內產生大量種子,自花授粉乃是唯可信賴的授粉方式。這些植物為了族群的延續,迫於無奈得放棄較佳的授粉方式。
另外許多一年生的農作物也是行自花授粉,像常見的糧食作物禾本科的稻、麥及豆類的落花生、大豆等等。因為在選種過程中較易挑選出自花授粉的品系,因為牠們能持續保持均一的品質,能夠由農民自行留種,能夠連續種植數代,且能保持相同產量。異花授粉的品系因為後代變異過大,產量不穩定,往往遭到淘汰的命運。像稻子的花就構造上應屬風媒花,但經人類長栽培選種的結果,現在已成為自花授粉的農作物。是人類為了自身利益而改變了植物特性的實例。
水稻的花約在早上七八點左右開放,然而開放,然而開放前早已完成了授粉工作,開放時只見已釋放完花粉的雄蕊露出花被外,雌蕊則仍然躲藏在花被片內,所以稻的開花,事實上只是風媒花祖先遺留下的痕跡而已。
自花授粉雖然看似較為簡單,但一些自花授粉物也會產生特殊的花部構造以保證授粉的成功,有些會產生較高的雄蕊、較低的雌蕊好讓花粉自然落到自然落到柱頭上。
異花授粉
在自然界中絕大多數的植物是行異花授粉,為確實達到這個目地,異花授粉的植物,會產生一些特殊的機制與構造來避免自花授粉。有些植物的雌蕊或雄蕊退化,形成只有雌蕊的雌花和只有雄蕊的雄花。像秋海棠、玉米等;有些植物雖同時具有雌、雄蕊,但雌、雄蕊的成熟期不同,如朱僅、一串紅是雄蕊先成熟,待花粉散佈後雌蕊方成熟。而車前草則是雌蕊先成熟而雄蕊後成熟,一朵花在花粉飛散時柱頭已經枯蕊。
毛地黃的花是雌雄同花,但雄蕊先熟、雌蕊後熟;所以在花序下方的是開放較久的雌性花,而在花序上端的是剛開放的雄性花。帶著他株花粉的熊蜂會先從下方的花開始採蜜,同時讓雌性花接受異花的花粉,按著熊蜂曾往上飛進人雄性花帶走花粉,到其他植株進行異花授粉的工作。另外有些植物則產生自花不孕性,即經過一些特殊的辨識方法,讓自花的花粉無法在柱頭上萌發。
蘭科植物的特徵是:雌、雄蕊共同生長在一個棒狀物前端形成蕊性。在蕊柱頂端的是雄蕊,由藥帽及花粉塊所構成。在下方,具有黏質膠體略微內凹的是雌蕊的性頭。在雌雄蕊之間有一特殊構造 (喙)將雌雄蕊分隔開來,其作用在於防止自花的花粉落入柱頭中。只有在極少數自花授粉的種類中喙才會退化。在花粉塊基部具有一塊黏質,可幫助花粉塊黏附在授粉者身上,以便進行授粉的工作。蘭科植物在台灣原生約有360餘種,是原生植物中種類最多的一科。但至今仍少有人研究其授粉機制及授粉動物。
異花授粉雖有助於後代的遺傳變異,但是如何將花粉由一朵花的花粉,準確的帶到相隔很遠的另一朵花的柱頭上,卻是另一門大學問。(別忘了!植物是無法自由移動的。)由於要與其他植物競爭,因此異花授粉的植物必須善用自然界的力量(風、水),或是與善於活動的動物 (昆蟲、鳥類、哺乳動物)間建立良好的合作關係。經過長時間的天擇與演化結果,往往一種植物會由特定的授粉動物合作而排除其他的動物。植物的花也在構造上產生特化,以適合特殊的授粉者,授粉者也會產生相對應的變化。這樣可以使雙方的授粉工作更有效率,也更易獲得授粉的報酬,下面我們就以非洲鳳仙為例作一說明:
非洲鳳仙花是很常見的觀賞花卉,也是觀察異花授粉非常好的材料。它的花聯合成左右對稱的形式,在中央有一細小的開口直通到後方細長的"距";也就是腺所在 的位置。雌雄就長在開口上方,五個肥短的雄蕊癒合成一個帽子由綠色的雌蕊蓋住,花藥全部向下,朝下方開口展開。如此的構造有何作用呢?
非洲鳳仙花朵的構造是專為具有細長口器的蝴蝶、熊蜂等昆蟲所設計的,因為細長的距可以排除口器不夠長的動物前來吸蜜。非洲鳳仙在開放之初是其雄花期,蝴蝶雖然口器很長,但為了吸到位於花朵深處的花蜜,仍必須把不斷把頭部伸進開口處,因此頭部會接觸到向下開展的花藥,而帶走粉紅色的花粉。當花粉釋放完畢,雄蕊形成的蓋子就會脫落,露出雌蕊,進入雌花期。同樣地,當帶著花粉的蝴蝶飛到花上吸蜜時,其頭部所帶的花粉也會接觸到雌蕊,以完成異花授粉的任務。花的結構與其授粉者間如此完美的配合,大自然精巧的設計實在讓人嘆為觀止!
最後要說明的是,選擇自花或異花授粉方式並非一成不變的,一些異花授粉的植物有時在無法接受到其他花的花粉時,也會進行自花授粉以產生種子。
參考資料
http://www.bio.ncue.edu.tw/~8723028/new_page_35.htm
顯花植物有兩種授粉途徑。一種稱為自花授粉;花粉由花藥傳至同一朵花或是同一株其他花朵的柱頭上。另一種稱為異花授粉;花粉由雄蕊傳至另一株植物的柱頭上授粉。當一種植物的自花授粉率達到百分之九十五以上,即稱為自花授粉植物,(也就是說,其異花授粉比例在百分之五以下)。而當一種植物的異花授粉率達到百介之九十五以上時,稱為異花授粉植物。(相對的,其自花授粉率低於百分之五)。而授粉率介於兩者之間的稱為屢異交植物。
這兩種授粉方式有何差別?何者較為優越?以發現演化論而享譽世界的生物學家達爾文曾對此研究過。他以牽牛花、毛地黃、三色菫等植物進行試驗,結果發現異花授粉的植株不論在生長高度、強健程度或種子數目上,皆優於自花授粉者。
生物的繁殖與生存競爭間,實存在著兩種看似相反、卻互相調和的力量在作用著:一是力求維持整個族群固有的特質;另一則是持續改變以適應不斷變化的環境。異花授粉可增加染色體內基因的新組合,產生許多具有些微變異的後代,在環境改變時具有較佳的生存機會。所以大部分的植物都是異花授粉。
自花授粉
在某些特殊的情況下,植物必須依賴自花授粉來繁殖後代。像生長於高山、沙漠、極地或其他氣候極端變化的地區,而一些一年生的草木及生活期短植物必須在短期內產生大量種子,自花授粉乃是唯可信賴的授粉方式。這些植物為了族群的延續,迫於無奈得放棄較佳的授粉方式。
另外許多一年生的農作物也是行自花授粉,像常見的糧食作物禾本科的稻、麥及豆類的落花生、大豆等等。因為在選種過程中較易挑選出自花授粉的品系,因為牠們能持續保持均一的品質,能夠由農民自行留種,能夠連續種植數代,且能保持相同產量。異花授粉的品系因為後代變異過大,產量不穩定,往往遭到淘汰的命運。像稻子的花就構造上應屬風媒花,但經人類長栽培選種的結果,現在已成為自花授粉的農作物。是人類為了自身利益而改變了植物特性的實例。
水稻的花約在早上七八點左右開放,然而開放,然而開放前早已完成了授粉工作,開放時只見已釋放完花粉的雄蕊露出花被外,雌蕊則仍然躲藏在花被片內,所以稻的開花,事實上只是風媒花祖先遺留下的痕跡而已。
自花授粉雖然看似較為簡單,但一些自花授粉物也會產生特殊的花部構造以保證授粉的成功,有些會產生較高的雄蕊、較低的雌蕊好讓花粉自然落到自然落到柱頭上。
異花授粉
在自然界中絕大多數的植物是行異花授粉,為確實達到這個目地,異花授粉的植物,會產生一些特殊的機制與構造來避免自花授粉。有些植物的雌蕊或雄蕊退化,形成只有雌蕊的雌花和只有雄蕊的雄花。像秋海棠、玉米等;有些植物雖同時具有雌、雄蕊,但雌、雄蕊的成熟期不同,如朱僅、一串紅是雄蕊先成熟,待花粉散佈後雌蕊方成熟。而車前草則是雌蕊先成熟而雄蕊後成熟,一朵花在花粉飛散時柱頭已經枯蕊。
毛地黃的花是雌雄同花,但雄蕊先熟、雌蕊後熟;所以在花序下方的是開放較久的雌性花,而在花序上端的是剛開放的雄性花。帶著他株花粉的熊蜂會先從下方的花開始採蜜,同時讓雌性花接受異花的花粉,按著熊蜂曾往上飛進人雄性花帶走花粉,到其他植株進行異花授粉的工作。另外有些植物則產生自花不孕性,即經過一些特殊的辨識方法,讓自花的花粉無法在柱頭上萌發。
蘭科植物的特徵是:雌、雄蕊共同生長在一個棒狀物前端形成蕊性。在蕊柱頂端的是雄蕊,由藥帽及花粉塊所構成。在下方,具有黏質膠體略微內凹的是雌蕊的性頭。在雌雄蕊之間有一特殊構造 (喙)將雌雄蕊分隔開來,其作用在於防止自花的花粉落入柱頭中。只有在極少數自花授粉的種類中喙才會退化。在花粉塊基部具有一塊黏質,可幫助花粉塊黏附在授粉者身上,以便進行授粉的工作。蘭科植物在台灣原生約有360餘種,是原生植物中種類最多的一科。但至今仍少有人研究其授粉機制及授粉動物。
異花授粉雖有助於後代的遺傳變異,但是如何將花粉由一朵花的花粉,準確的帶到相隔很遠的另一朵花的柱頭上,卻是另一門大學問。(別忘了!植物是無法自由移動的。)由於要與其他植物競爭,因此異花授粉的植物必須善用自然界的力量(風、水),或是與善於活動的動物 (昆蟲、鳥類、哺乳動物)間建立良好的合作關係。經過長時間的天擇與演化結果,往往一種植物會由特定的授粉動物合作而排除其他的動物。植物的花也在構造上產生特化,以適合特殊的授粉者,授粉者也會產生相對應的變化。這樣可以使雙方的授粉工作更有效率,也更易獲得授粉的報酬,下面我們就以非洲鳳仙為例作一說明:
非洲鳳仙花是很常見的觀賞花卉,也是觀察異花授粉非常好的材料。它的花聯合成左右對稱的形式,在中央有一細小的開口直通到後方細長的"距";也就是腺所在 的位置。雌雄就長在開口上方,五個肥短的雄蕊癒合成一個帽子由綠色的雌蕊蓋住,花藥全部向下,朝下方開口展開。如此的構造有何作用呢?
非洲鳳仙花朵的構造是專為具有細長口器的蝴蝶、熊蜂等昆蟲所設計的,因為細長的距可以排除口器不夠長的動物前來吸蜜。非洲鳳仙在開放之初是其雄花期,蝴蝶雖然口器很長,但為了吸到位於花朵深處的花蜜,仍必須把不斷把頭部伸進開口處,因此頭部會接觸到向下開展的花藥,而帶走粉紅色的花粉。當花粉釋放完畢,雄蕊形成的蓋子就會脫落,露出雌蕊,進入雌花期。同樣地,當帶著花粉的蝴蝶飛到花上吸蜜時,其頭部所帶的花粉也會接觸到雌蕊,以完成異花授粉的任務。花的結構與其授粉者間如此完美的配合,大自然精巧的設計實在讓人嘆為觀止!
最後要說明的是,選擇自花或異花授粉方式並非一成不變的,一些異花授粉的植物有時在無法接受到其他花的花粉時,也會進行自花授粉以產生種子。
參考資料
http://www.bio.ncue.edu.tw/~8723028/new_page_35.htm
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達人級會員
貞慈 發表於 2007/12/19
一般可用
?插法
種子
球莖(根莖)
組織栽培
葉子
依各種類而定
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球莖(根莖)
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