《植物分类学》PPT课件.ppt

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1、教教 材材与与参考书参考书植物分类学植物分类学 自编教材自编教材植物学（下册）植物学（下册）吴国芳等编著吴国芳等编著种子植物分类学种子植物分类学 汪劲武汪劲武中国植物志中国植物志四川植物志四川植物志中国高等植物图鉴中国高等植物图鉴中国种子植物科属辞典中国种子植物科属辞典 植物分类学植物分类学第一章第一章 概概 述述第二章第二章 植物界的类群植物界的类群第三章第三章 裸子植物的分类裸子植物的分类第四章第四章 被子植物的分类被子植物的分类第一章第一章 概概 述述 一、植物分类学的内容与任务一、植物分类学的内容与任务 二、植物分类学简史二、植物分类学简史 三、植物分类的方法三、植物分类的方法 四、植

2、物分类的等级和单位四、植物分类的等级和单位 五、植物的命名五、植物的命名一、植物分类学的任务与内容一、植物分类学的任务与内容1 1、分类：、分类：对各种植物的特征和性质进行比较、分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。规律进行有序的排列。2 2、命名：、命名：按照国际植物命名法规给植物符合要按照国际植物命名法规给植物符合要求的名称。求的名称。3 3、鉴定：鉴定：对所收集到的植物，根据植物分类学对所收集到的植物，根据植物分类学的基础理论知识，通过查阅资料，与已知植物种类的基础理论知识，通过

3、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。于哪一植物类群。二、植物分类的历史二、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三、植物分类的方法三、植物分类的方法1 1、传统分类法、传统分类法 （形态分类法、经典分类法）（形态分类法、经典分类法）2 2、实验分类法、实验分类法 （1 1）细胞分类学细胞分类学（染色体分类学）（染色体分类学）（2 2）化学分类学化学分类学 （3 3）孢粉分类学）孢粉分类学 （4 4）血清鉴定法血清鉴定法 （5 5）数量分

4、类学数量分类学 （6 6）超微结构和微形态分类超微结构和微形态分类 (7)(7)分子系统学分子系统学(利用分子标记利用分子标记,DNA,DNA差异差异)四、植物分类的等级和单位四、植物分类的等级和单位（分类阶元）（分类阶元）中中 文文 拉拉 丁丁 文文 英英 文文 界界 Regnum Kingdom 门门 Divisio Division 纲纲 Classis Class 目目 Ordo Order 科科 Familia Family 属属 Genus Genus 种种 Species Species例：例：水稻水稻 Oryza sativaOryza sativa L.L.界界.植物界植物界

5、 PlantaePlantae 门门.被子植物门被子植物门 SpermatophytaSpermatophyta 纲纲.单子叶植物纲单子叶植物纲 Monocotyledoneaeonocotyledoneae 目目.禾本目禾本目 Graminales Graminales 科科.禾本科禾本科 GramineaeGramineae 属属.稻属稻属 OryzaOryza 种种.稻稻 Oryza sativaOryza sativa L.L.例：例：黄莲黄莲 Coptis chinensis Franch.界界.植物界植物界 Plantae 门门.被子植物门被子植物门 Spermatophyta 纲

6、纲.双子叶植物纲双子叶植物纲 Dicotyledoneae 目目.毛茛目毛茛目 Ranales 科科.毛茛科毛茛科 Ranunculaceae 属属.黄莲属黄莲属 Coptis 种种黄莲黄莲 Coptis chinensis Franch.种（种（speciesspecies）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（亚种（subspecies subspecies 缩写缩写subsp.)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。籼稻籼稻（亚种）

7、与粳稻粳稻（亚种）的区别大麻的大麻的2个亚种个亚种变种（变种（varietas varietas 缩写缩写 var.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。辣椒辣椒 Capsicum annuumCapsicum annuum L.L.菜椒菜椒 C.annuum var.grossum C.annuum var.grossum(L.)Sendt.(L.)Sendt.朝天椒朝天椒 C.annuum var.conoidea C.annuum var.conoidea(Mill.)Irish(Mill.)Irish变

8、型（变型（forma forma 缩写缩写 f.f.）种内某些个体有细小变异，如花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。定的分布区，而呈零星分布。品种（品种（cultivar cultivar 缩写缩写 cv.cv.）不是分类学中的单位，只用于栽培植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，

9、成为商品后，才需要，而且要进行买卖，成为商品后，才能称为能称为品种品种，否则只能称为，否则只能称为品系品系。五、植物的命名五、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）（一）双名法双名法 用两个拉丁词对一种植物定名，第一个词是属名属名（第一个字母要大写），第二个词是种加词种加词（种名）。一个完整的学名还要加上定名人的姓氏或姓氏缩写。水稻水稻 Oryza sativaOryza sativa L.L.银杏银杏 Ginkgo biloba Ginkgo biloba L.L.李李 Prunus salicina Lindl.Prunus

10、salicina Lindl.梅花梅花 P.mumeP.mume(Sieb.)Sieb.et Zucc.(Sieb.)Sieb.et Zucc.植物学名举例植物学名举例月季月季 Rosa chinensisRosa chinensis向日葵向日葵 Helianthus annuusHelianthus annuus杜仲杜仲 Eucommia ulmoidesEucommia ulmoides红豆树红豆树 Ormosia hosieiOrmosia hosiei珙桐珙桐 Davidia involucrataDavidia involucrata厚朴厚朴 Magnolia officinalis

11、Magnolia officinalis小麦小麦 Triticum aestivumTriticum aestivum樟树樟树 Cinnamomum camphoraCinnamomum camphora桂花桂花（木犀）Osmanthus fragransOsmanthus fragrans水仙水仙 Narcissus tazetta var.chinensisNarcissus tazetta var.chinensis（二）有关命名人表示法的含义（二）有关命名人表示法的含义（1 1）若由二人命名，则在两人之间加）若由二人命名，则在两人之间加“et”“et”，如多于二人，在第一人后加如多于二

12、人，在第一人后加“et al.”“et al.”。例：纤穗鹅观草例：纤穗鹅观草 Roegneria tenuispica Roegneria tenuispica etet Y.H.ZhouY.H.Zhou （2 2）有时二个命名人之间有有时二个命名人之间有“ex”“ex”，表示前一，表示前一 个是该种的命名人，但未公开发表，后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。人著文代他公开发表了这个种。例：紫背杜鹃例：紫背杜鹃 Rhododendron forrestiiRhododendron forrestii Balf.Balf.exex Diels.Diels.（3

13、 3）有时两个命名人的前一命名人有括号，表）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。为分类位置不恰当，应该重新组合。例：大丛鹅观草例：大丛鹅观草Roegneria magnicaespisRoegneria magnicaespis(D.F.Cui)L.B.Cai(D.F.Cui)L.B.Cai -Elymus magnicaespisElymus magnicaespis（三）国际植物命名法规简介（三）国际植物命名法规简介1 1、植物命名的模式法和、植物命名的模式法和模式标本模式标本2

14、 2、每一种植物只有、每一种植物只有1 1个合法的正确学名个合法的正确学名3 3、学名的、学名的有效发表和合格发表有效发表和合格发表4 4、优先律原则优先律原则每一种植物只有一个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合法的拉丁学名，并且以最早发表的为合法学名。学名。5 5、保留名保留名八角茴香八角茴香 与与 莽草莽草返 回（一）人为分类系统时期（一）人为分类系统时期(18(18世纪初以前世纪初以前)人为地根据植物的经济用途和实用部人为地根据植物的经济用途和实用部位进行分类。位进行分类。草部：草部：山草、芳草、湿草、青草、蔓山草、芳草、湿草、青草、蔓草、水草草、水草等等1111

15、类；类；木部：木部：乔木、灌木乔木、灌木等等6 6类类明代李时珍本草纲目记载药用植明代李时珍本草纲目记载药用植物物11951195种，将植物分为种，将植物分为草、谷、菜、果、草、谷、菜、果、木木等等5 5部。部。返回返回（二）自然分类系统时期（二）自然分类系统时期(18(18世纪晚期世纪晚期-19-19世纪初世纪初)林奈林奈(Linnaeus)1737年发表自然体系后，许多学者努年发表自然体系后，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。特征进行分析，走向了自然分类的途径。英国：本生

16、和虎克系统英国：本生和虎克系统双子叶植物双子叶植物单子叶植物单子叶植物多瓣、离瓣花类多瓣、离瓣花类合瓣花类合瓣花类单被花和不完全花类单被花和不完全花类微子类、上位花类、冠花类、微子类、上位花类、冠花类、萼花类、裸花类、离心皮类、萼花类、裸花类、离心皮类、颖花类颖花类林奈的植物分类体系林奈的植物分类体系第第1-13纲纲按雄蕊数目区分；按雄蕊数目区分；第第14-20纲纲按雄蕊长短按雄蕊长短(二强雄蕊、四强雄蕊二强雄蕊、四强雄蕊等等)、雄蕊和雌蕊的关系及雄蕊的联合情况区分；、雄蕊和雌蕊的关系及雄蕊的联合情况区分；第第21-23纲纲按花的性别按花的性别(如雌雄同株、雌雄异株、如雌雄同株、雌雄异株、杂性

17、花等杂性花等)区分；区分；第第24纲纲隐花植物。隐花植物。林奈林奈(Linnaeus)于于1737年发表自然体系，年发表自然体系，根据花的构造特点和花各部分数目根据花的构造特点和花各部分数目(尤其是雄蕊数目尤其是雄蕊数目)将植物分为将植物分为24纲：纲：返回返回（三）系统分类系统时期（三）系统分类系统时期18591859年年,达尔文创立生物进化论以后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物类群之间亲缘关系和植物界客观演化规律的分类系统律的分类系统恩格勒恩格勒(A.Engler)(A.Engler)系统系统哈钦

18、松哈钦松(J.Hutchinson)(J.Hutchinson)系统系统塔赫他间塔赫他间(A.Takhtajan)(A.Takhtajan)系统系统柯朗奎斯特柯朗奎斯特(A.Cronquist)(A.Cronquist)系统系统返回返回（四）我国种子植物分类简史（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（观光教授（1918-19211918-1921，走遍南方，走遍南方1111省，采集省，采集1515万号标本）。万号标本）。有关植物研究所：有关植物研究所：19221922，中国科学社生物研究所；，中

19、国科学社生物研究所；1927 1927，北平研究院植物研究所；北平研究院植物研究所；1928 1928，静生生物调查所；，静生生物调查所；19291929，中山，中山大学农林植物研究所。大学农林植物研究所。解放后，解放后，19501950，中国科学院植物研究所，全国各重要省区都，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。科研工作。主要工作：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植物区系和植物资源调查专科、

20、专属植物的深入研究专科、专属植物的深入研究返返 回回细胞分类学（染色体分类学）细胞分类学（染色体分类学）1染色体的数目作为分类性状染色体的数目作为分类性状 2染色体核型分析染色体核型分析 （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。返返 回回化学分类学化学分类学在经典分类学的基础上，根据植物的化学组成在经典分类学的基础上，根据植物的化学组成(主主要是特征性成分要是特征

21、性成分)，进一步研究植物的系统发育。，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。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。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首先是血清学研究；蛋白质做电泳分析来比

22、较植物种类之间蛋白质的异同；物种类之间蛋白质的异同；DNADNA碱基顺序在分类学上碱基顺序在分类学上是比较可靠的证据。是比较可靠的证据。返返 回回血血 清清 鉴鉴 定定 法法 1926 德国 梅茨（Mez）利用沉淀反应来判断植物的亲缘关系利用沉淀反应来判断植物的亲缘关系某种植物蛋白质某种植物蛋白质 兔子兔子 兔子兔子血清中血清中血清中血清中产生抗体产生抗体产生抗体产生抗体 抗血清抗血清抗血清抗血清+要实验的要实验的要实验的要实验的植物蛋白质植物蛋白质 沉淀反应沉淀反应（沉淀越多，亲缘关系越近）（沉淀越多，亲缘关系越近）返 回数数 量量 分分 类类 学学以表型特征为基础，利用大量性状以表型特征为

23、基础，利用大量性状(包括形态学、细胞学和生物化学等各种包括形态学、细胞学和生物化学等各种性状性状)、数据，按一定的数学模型，应用、数据，按一定的数学模型，应用计算机运算得出的结果，对物种进行定量计算机运算得出的结果，对物种进行定量的比较和分析。的比较和分析。数数量量分类学的基本步骤分类学的基本步骤1 1确定研究对象确定研究对象（分类运算单位）2 2选择性状选择性状 (50个以上，最好100个以上)3 3性性状状的的编编码码（数值性状、二元性状、有序多态性状、无序多态性状）4 4原始数据的变换和标准化原始数据的变换和标准化5 5相相似似性性概概念念的的数数量量化化（距离系数、相关系数等）6 6分

24、类运算分类运算（聚类分析）7 7 将分类运算结果以树系图或其他图形表示将分类运算结果以树系图或其他图形表示返 回超微结构和微形态分类超微结构和微形态分类6060年代末，电子显微镜资料始用于被子植年代末，电子显微镜资料始用于被子植物分类方面物分类方面透射电子显微镜特征透射电子显微镜特征 1筛管分子质体；筛管分子质体；2P-蛋白质；蛋白质；3核蛋白质晶体；核蛋白质晶体；4内质网膨大储囊内质网膨大储囊扫描电子显微镜特征扫描电子显微镜特征 1表皮细胞的排列；表皮细胞的排列；2细胞的形态；细胞的形态；3外层细胞壁的凹凸；外层细胞壁的凹凸；4角质层分泌物。角质层分泌物。返 回分分 子子 系系 统统 学学鹅

25、观草属（鹅观草属（Roegneria)的种间的种间RAPD分析（分析（OPD-20)10种披碱草属（种披碱草属（Elymus)的的RAPD分析（分析（OPR-16)返 回染色体的数目作为分类性状染色体的数目作为分类性状例如：芍药属例如：芍药属(Paeonia)(Paeonia)以前位于毛茛科中。但以前位于毛茛科中。但这个属由于具花盘，心皮大而肉质，柱头厚而镰状，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征，从毛茛科分出独立成芍药科(Paeoniaceae)(Paeoniace

26、ae)。根据细胞学研究，芍药属染色体大，染色体基根据细胞学研究，芍药属染色体大，染色体基数数x=5x=5，与毛茛科大多数属的基数很不相同，支持了，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。将芍药属独立成科的观点。返返 回回Kengyilia gobicola 的染色体核型的染色体核型返返 回回黄莲黄莲 Coptis chinensis Franch.返 回籼稻与粳稻的区别籼稻与粳稻的区别 稻（名医别录）稻（名医别录）Oryza sativa L.a.籼稻（亚种）籼稻（亚种）Oryza sativa L.subsp.Sativa Oryza sativa L.subsp.ja

27、ponica 叶多被毛，很少无毛。花序较长，穗轴节间较长，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。长，横断面扁平，胚乳含直链淀粉多。南方种植南方种植 b.粳稻（亚种）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。形，胚乳含支链淀粉多。北方

28、种植北方种植返返 回回大麻的大麻的2个亚种个亚种大麻大麻Cannabis sativa L.1、subsp.Sativa 栽于北方，利用纤维为目的栽于北方，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栽于热带，提取麻醉剂或剌激剌为目的 返返 回回银杏银杏 Ginkgo biloba Ginkgo biloba L.L.返返 回回辣辣 椒椒 的的 变变 种种返返 回回模式法则模式法则与模式标本模式标本对于科及科以下各级新类群的发表，必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。须指明其命名模式，才算有效。模式标本必须要永久保存。模式标本必须要

29、永久保存。新科新科模式属模式属新属新属模式种模式种新种新种模式标本模式标本模式标本的类型模式标本的类型主模式标本主模式标本(全模式标本、正模式标本全模式标本、正模式标本)由由命命名名人人指指定定的的模模式式标标本本，即即作作者者发发表表新新分分类类群时据以命名、描述和绘图的那一份标本。群时据以命名、描述和绘图的那一份标本。等模式标本等模式标本(同号模式标本、复模式标本同号模式标本、复模式标本)与与主主模模式式标标本本同同为为一一采采集集者者在在同同一一地地点点、同同一一时间所采集的同号复份标本。时间所采集的同号复份标本。合模式标本合模式标本(等值模式标本等值模式标本)作作者者在在发发表表一一分

30、分类类群群时时未未曾曾指指定定主主模模式式而而引引证证了了2 2个个以以上上的的标标本本，被被引引证证标标本本中中的的任任何何1 1份份，均均可可称称为为合模式标本。合模式标本。后选模式标本后选模式标本(选定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，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，选定模式标本中，选定l l份作为命名模式的标本。份作为命名模式的标本。副模式标本副模式标本

31、(同举模式标木同举模式标木)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。本以外同时引证的标本，称为副模式标本。新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。重新选定出来充当命名模式的标本。原产地模式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，与原始资物的模式

32、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。尽相同，称为原产地模式标本。返返 回回有有 效效 发发 表表发表品一定要是印刷品，并可通过出售、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。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。合合 格格 发发 表表1935年1月1日起，除藻类(但现代藻类

33、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，必须科或科级以下新分类群的发表，必须指明其命名模式指明其命名模式，才算合格发表。新科模式属新属模式种新种模式标本返返 回回保保 留留 科科 名名十字花科十字花科 Cruciferae Brassiaceae Cruciferae Brassiaceae 豆豆 科科 Leguminosae Fabraceae Leguminosae Fabraceae伞形花科伞形花科 Umbelliferae Apiaceae Umbelliferae Apiaceae唇形科唇形科 Labiattae Lemiaceae Labiattae Lemiaceae 菊菊 科科 Compositae Asteraceae Compositae Asteraceae 禾本科禾本科 Graminneae Poaceae Graminneae Poaceae棕榈科棕榈科 Palmae Arecaceae Palmae Arecaceae返返 回回