1、 一一 藻体形态藻体形态 褐藻植物体是多细胞的,基本上可褐藻植物体是多细胞的,基本上可分为分为3 3大类:大类:分枝的丝状体分枝的丝状体,有的分枝,有的分枝比较简单,有的分化为匍匐枝和直立枝的比较简单,有的分化为匍匐枝和直立枝的异丝体型;异丝体型;由丝状体互相紧密结合,由丝状体互相紧密结合,形成形成假薄壁组织体假薄壁组织体;是比较高级的是比较高级的类型,是类型,是薄壁组织体薄壁组织体(有组织分化的),(有组织分化的),多数藻体的内部分化成多数藻体的内部分化成表皮层、皮层和髓表皮层、皮层和髓三部分。三部分。*表皮层表皮层的细胞较多,内含许多载色体。的细胞较多,内含许多载色体。*皮层皮层细胞较大,
2、有机械固着作用;细胞较大,有机械固着作用;靠近表皮层的几层细胞,也含有载色体。含载色体的部分有同化作用。靠近表皮层的几层细胞,也含有载色体。含载色体的部分有同化作用。*髓髓在中央,由无色的长细胞组成,有输导和贮藏作用。有些种类的髓在中央,由无色的长细胞组成,有输导和贮藏作用。有些种类的髓部有类似筛管的构造,称为部有类似筛管的构造,称为喇叭丝喇叭丝。用示踪原子标记技术证明:巨藻属中。用示踪原子标记技术证明:巨藻属中甘露醇,由同化组织通过类似的筛管,转移到藻体的其他部位。甘露醇,由同化组织通过类似的筛管,转移到藻体的其他部位。二二 藻体生长藻体生长 褐藻门植物体的生长,常在藻体的一定部位。褐藻门植
3、物体的生长,常在藻体的一定部位。1 1、顶端生长;、顶端生长;2 2、居间生长;、居间生长;3 3、毛基生长;、毛基生长;4 4、表面生长。、表面生长。三三 细胞结构细胞结构 1 1、细胞壁:、细胞壁:分为两层,分为两层,内层是纤维素内层是纤维素的,其化学成分和维管植物一样;的,其化学成分和维管植物一样;外层是褐藻胶外层是褐藻胶组成。同时壁内还含有组成。同时壁内还含有1 1种碳水化合物,叫种碳水化合物,叫褐藻糖胶褐藻糖胶。褐藻糖。褐藻糖胶胶能使褐藻形成粘液质,退潮时可使暴露在外面的藻体免于干燥。能使褐藻形成粘液质,退潮时可使暴露在外面的藻体免于干燥。2 2、原生质体:、原生质体:细胞单核细胞单
4、核,和维管植物相似,有核膜、核仁;,和维管植物相似,有核膜、核仁;细胞中细胞中央有央有1 1个或多个个或多个液泡液泡;载色体载色体1 1至多数,粒状或小盘状。电子显微镜下观至多数,粒状或小盘状。电子显微镜下观察,察,褐藻载色体有褐藻载色体有4 4层膜包围,外面层膜包围,外面2 2层是内质网膜,里边是层是内质网膜,里边是2 2层载色体膜层载色体膜。褐藻的蛋白核褐藻的蛋白核不埋在载色体里边,而是在载色体的不埋在载色体里边,而是在载色体的l l侧形成突起状,与载侧形成突起状,与载色体的基质紧密相连,称此为色体的基质紧密相连,称此为单柄型单柄型(single-stalked type)(single-
5、stalked type)。蛋白核外包。蛋白核外包有贮藏的多糖。有些种褐藻没有蛋白核,学者认为没有蛋白核的种类在系统有贮藏的多糖。有些种褐藻没有蛋白核,学者认为没有蛋白核的种类在系统发育方面是比较进化的,如网地藻目发育方面是比较进化的,如网地藻目DictyotalesDictyotales、海带、海带LaminarialesLaminariales等。等。3 3、光合色素:、光合色素:载色体含有载色体含有叶绿素叶绿素a a和和c c、胡萝卜素胡萝卜素和和6 6种叶黄素种叶黄素。叶黄素中有。叶黄素中有1 1种叫种叫墨角藻黄素墨角藻黄素,色素含,色素含量最大,掩盖了叶绿素,使藻体呈褐色,而且在光合
6、量最大,掩盖了叶绿素,使藻体呈褐色,而且在光合作用中所起作用最大,有利用光线中短波光的能力。作用中所起作用最大,有利用光线中短波光的能力。4 4、光合产物:、光合产物:细胞光合作用积累的贮藏食物,是细胞光合作用积累的贮藏食物,是1 1种溶解状态的碳水化合物,在藻体内含量相当大,占种溶解状态的碳水化合物,在藻体内含量相当大,占干重的干重的5 5-35-35,主要是,主要是褐藻淀粉褐藻淀粉(laminarin(laminarin)和和甘甘露醇露醇(mannitol(mannitol)。许多褐藻细胞中含有大量许多褐藻细胞中含有大量碘碘,如在海带属的藻体,如在海带属的藻体中,碘占鲜重的中,碘占鲜重的0
7、.30.3,而每升海水中仅含碘,而每升海水中仅含碘0.00020.0002,因此,它是提取碘的工业原料。,因此,它是提取碘的工业原料。5 5、运动细胞:、运动细胞:褐藻的精子和游动孢子一般具褐藻的精子和游动孢子一般具2 2条不条不等长侧生鞭毛等长侧生鞭毛,向前方伸出的,向前方伸出的1 1条较长,是茸鞭型;条较长,是茸鞭型;向后方伸出的向后方伸出的1 1条较短,是尾鞭型的。条较短,是尾鞭型的。四四 繁殖繁殖 1 1、营养繁殖:、营养繁殖:藻体断裂藻体断裂:以断裂的方法进行,藻体纵裂成几个部分,每以断裂的方法进行,藻体纵裂成几个部分,每个部分发育成个部分发育成1 1个新的植物体;或者由母体上断裂成
8、断片,脱离母体发育成植个新的植物体;或者由母体上断裂成断片,脱离母体发育成植物体;物体;繁殖枝繁殖枝(propagulepropagule):的特殊分枝,脱离母体发育成植物体。):的特殊分枝,脱离母体发育成植物体。2 2、无性生殖:、无性生殖:以以游动孢子游动孢子和和静孢子静孢子繁殖。繁殖。孢子囊孢子囊有单室的和多室的两种:有单室的和多室的两种:单室孢子囊单室孢子囊(unilocular(unilocular sporangium)sporangium)是是1 1个细胞增大形成的,细胞核经个细胞增大形成的,细胞核经减数分裂,形成减数分裂,形成128128个侧生双鞭毛的游动孢子。个侧生双鞭毛的游
9、动孢子。多室孢子囊多室孢子囊(Plurilocular(Plurilocular sporangium)sporangium)是由是由1 1个细胞经过多次分裂,形个细胞经过多次分裂,形成成1 1个细长的多细胞组织每个小立方形细胞发育成个细长的多细胞组织每个小立方形细胞发育成1 1个侧生双鞭毛的游动孢个侧生双鞭毛的游动孢子,此种孢子囊发生在二倍体的藻体上,形成孢子时不经过减数分裂,因子,此种孢子囊发生在二倍体的藻体上,形成孢子时不经过减数分裂,因此,此种游动孢子是二倍的,发育成此,此种游动孢子是二倍的,发育成1 1个二倍体的植物。个二倍体的植物。3 3、有性生殖:、有性生殖:在配子体上形成在配子
10、体上形成1 1个多室的配子囊,配子囊的形成过程和多个多室的配子囊,配子囊的形成过程和多室孢子囊相同。配子结合有同配、异配、卵式生殖。室孢子囊相同。配子结合有同配、异配、卵式生殖。4 4、生活周期:、生活周期:在褐藻的生活史中,除了鹿角菜目外,都是世代交替的植在褐藻的生活史中,除了鹿角菜目外,都是世代交替的植物。在异形世代交替中多数是孢子体大,配子体小,如海带;少数是孢子体物。在异形世代交替中多数是孢子体大,配子体小,如海带;少数是孢子体小,配子体大,如萱藻属(小,配子体大,如萱藻属(ScytosiphonScytosiphon)。)。五五 生态分布生态分布 褐藻是附着生活的植物,绝褐藻是附着生
11、活的植物,绝大部大部分生活在海水分生活在海水中,仅有几个稀见种类中,仅有几个稀见种类生活在淡水中。褐藻可从潮间线一直生活在淡水中。褐藻可从潮间线一直分布到低潮线下约分布到低潮线下约3030米处,是构成海米处,是构成海底森林的主要类群。褐藻属于底森林的主要类群。褐藻属于冷水藻冷水藻类类,寒带海中分布最多。褐藻的分布,寒带海中分布最多。褐藻的分布与海水盐的浓度、温度,以及海潮起与海水盐的浓度、温度,以及海潮起落时暴露在空气的时间长短都有很密落时暴露在空气的时间长短都有很密切的关系,因此,在寒带、亚寒带、切的关系,因此,在寒带、亚寒带、温带、热带分布的种类,各有不同。温带、热带分布的种类,各有不同。
12、褐藻门大约有褐藻门大约有250250属,属,15001500种。根种。根据它们的世代交替的有无和类型,一据它们的世代交替的有无和类型,一般分为般分为3 3个纲,即:个纲,即:等世代纲等世代纲(Isogeneratae(Isogeneratae)不等世代纲不等世代纲(Heterogeneratae(Heterogeneratae)无孢子纲无孢子纲(Cyclosporae(Cyclosporae)。一一 水云属水云属(EctocarpusEctocarpus)属于等世代纲水云目。在地球上分布属于等世代纲水云目。在地球上分布较广,有些种分布在寒带的海水中。较广,有些种分布在寒带的海水中。1 1、藻体
13、形态、藻体形态 小型褐色叉状分枝的丝状小型褐色叉状分枝的丝状体,丝状体是单列细胞,分成匍匐附着部体,丝状体是单列细胞,分成匍匐附着部分和直立部分。匍匐部分的分枝密而不规分和直立部分。匍匐部分的分枝密而不规则;直立部分簇生,末端小枝逐渐变细。则;直立部分簇生,末端小枝逐渐变细。2 2、细胞结构、细胞结构 细胞单核,有少数带状或细胞单核,有少数带状或多数盘形的载色体。多数盘形的载色体。3 3、生活周期、生活周期 水云属的配子体与孢子体水云属的配子体与孢子体的形态构造相同,为同形世代交替。的形态构造相同,为同形世代交替。水云的无性生殖器官有单室孢子囊和水云的无性生殖器官有单室孢子囊和多室孢子囊两种,
14、都发生于侧生小枝的顶多室孢子囊两种,都发生于侧生小枝的顶端细胞上。有性生殖时,多室配子囊在配端细胞上。有性生殖时,多室配子囊在配子体的侧生小枝的顶端细胞上形成。来子体的侧生小枝的顶端细胞上形成。来自不同藻体的两个同型配子,互相结合成自不同藻体的两个同型配子,互相结合成合子,合子立即萌发,形成二倍体孢子体合子,合子立即萌发,形成二倍体孢子体植物。植物。二海带属二海带属(LaminariaLaminaria)属于不等世代纲海带目。属于不等世代纲海带目。约有约有3030种,分布在北冰洋、种,分布在北冰洋、北大西洋、北太平洋及非洲。北大西洋、北太平洋及非洲。1 1、形态结构、形态结构 海带海带(Lam
15、inariaLaminariajaponicajaponica)原是苏联远东地区、原是苏联远东地区、日本和朝鲜北部沿海的特产,日本和朝鲜北部沿海的特产,后来由日本传布到旅大海滨,后来由日本传布到旅大海滨,并逐渐地在辽东和山东半岛的肥沃海区生长,是我国常见的植并逐渐地在辽东和山东半岛的肥沃海区生长,是我国常见的植物,含有丰富的营养,是人们喜爱的食品。物,含有丰富的营养,是人们喜爱的食品。海带要求水温较低,夏季平均温度不超过海带要求水温较低,夏季平均温度不超过2020,而孢子体,而孢子体生长的最适温度是生长的最适温度是5-105-10。海带的孢子体分成海带的孢子体分成固着器、柄和带片固着器、柄和带
16、片3 3部分。固着器呈分部分。固着器呈分枝的根状。柄没有分枝,圆柱形或略侧扁,柄组织分化为枝的根状。柄没有分枝,圆柱形或略侧扁,柄组织分化为表表皮、皮层和髓皮、皮层和髓3 3层。带片生长于柄的顶端,不分裂,没有中层。带片生长于柄的顶端,不分裂,没有中脉,幼时常凸凹不平,内部构造和柄相似,也分为脉,幼时常凸凹不平,内部构造和柄相似,也分为3 3层。层。海带海带(LaminariaLaminaria japonica japonica)2 2、生活周期、生活周期 海带的生活史有海带的生活史有明显的世代交替。明显的世代交替。孢子体:孢子体:孢子体成熟时,在带孢子体成熟时,在带片的两面产生片的两面产生
17、单室的游动孢子单室的游动孢子囊囊,游动孢子囊游动孢子囊从生呈棒状,中从生呈棒状,中间夹着长的细胞,叫间夹着长的细胞,叫隔丝隔丝(或叫(或叫侧丝侧丝),隔丝尖端有透明的胶质,隔丝尖端有透明的胶质冠。带片上生长游动孢子囊的区冠。带片上生长游动孢子囊的区域为深褐色。域为深褐色。孢子母细胞孢子母细胞经过经过减减数分裂数分裂及多次普通及多次普通分裂分裂,产生很,产生很多单倍多单倍侧生双鞭毛侧生双鞭毛的的同型游动孢同型游动孢子子。游动孢子梨形,两条侧生鞭。游动孢子梨形,两条侧生鞭毛不等长。北方海带的孢子多在毛不等长。北方海带的孢子多在9 9、1010月间成熟,月间成熟,l0l0月底到月底到1111月月间放
18、出大量孢子。间放出大量孢子。孢子:同型游动孢子孢子:同型游动孢子在生理上在生理上是不同的,孢子落地后立即萌是不同的,孢子落地后立即萌发为发为雌、雄配子体雌、雄配子体。雄配子体:雄配子体:是十几个至几十个是十几个至几十个细胞组成分枝的丝状体,其上细胞组成分枝的丝状体,其上的精子囊由的精子囊由1 1个细胞形成,产个细胞形成,产生生1 1枚侧生双鞭毛的精子,构枚侧生双鞭毛的精子,构造和游动孢子相似。造和游动孢子相似。雌配子体:雌配子体:是由少数较大的细是由少数较大的细胞组成,分枝也很少,在胞组成,分枝也很少,在2 24 4个细胞时,枝端即产生单细胞个细胞时,枝端即产生单细胞的卵囊,内有的卵囊,内有1
19、 1枚卵。成熟时枚卵。成熟时卵排出,附于卵囊顶端,卵在卵排出,附于卵囊顶端,卵在母体外受精,形成二倍合子。母体外受精,形成二倍合子。合子:合子:不离母体,几日后即萌不离母体,几日后即萌发为新的海带。次年发为新的海带。次年6 6月在适月在适宜条件下,长至宜条件下,长至1.3-1.71.3-1.7米。米。生活史特点:生活史特点:海带的孢子体和配子体之间差别很海带的孢子体和配子体之间差别很大,大,孢子体孢子体大而有组织的分化,大而有组织的分化,配子体配子体只有十几只有十几个细胞组成。这样的生活史称为个细胞组成。这样的生活史称为异形世代交替异形世代交替。养殖:养殖:海带在自然情况下生长期是海带在自然情
20、况下生长期是2 2年,在人工筏年,在人工筏式条件下养殖的是式条件下养殖的是1 1年。第一年秋天采苗,第二年年。第一年秋天采苗,第二年3-43-4月间,生长速度达到最高峰,藻体长达月间,生长速度达到最高峰,藻体长达2-32-3米米左右。秋季水温下降至左右。秋季水温下降至2l2l以下时,带片产生大以下时,带片产生大量的孢子囊群,于量的孢子囊群,于10-1110-11月间放散大量孢子,此后月间放散大量孢子,此后如不收割,藻体即死亡。藻体只能生活如不收割,藻体即死亡。藻体只能生活13-1413-14个月个月左右。左右。三三 鹿角菜属鹿角菜属(PelvetiaPelvetia)属于无孢子纲,有两种。本属
21、于无孢子纲,有两种。本属的鹿角菜属温带性海藻,可食属的鹿角菜属温带性海藻,可食用,为黄海的特有种。固着于浪用,为黄海的特有种。固着于浪花冲击的岩石上。花冲击的岩石上。1 1、藻体形态、藻体形态 藻体褐色,软骨藻体褐色,软骨质,高约质,高约6-156-15厘米。基部为固着厘米。基部为固着器,是圆锥状的盘状体,中间为器,是圆锥状的盘状体,中间为扁圆柱状短柄,上部为二叉状分扁圆柱状短柄,上部为二叉状分枝,可重复分枝枝,可重复分枝2-82-8次;部分枝次;部分枝比较规则,生长在水浪冲击的岩比较规则,生长在水浪冲击的岩石上的藻体分枝较少,而生活在石上的藻体分枝较少,而生活在较平静的水中时,分枝较多。短柄
22、及分枝分化有表皮、皮层和中央髓,皮较平静的水中时,分枝较多。短柄及分枝分化有表皮、皮层和中央髓,皮层和中央髓都有类似筛管的构造。层和中央髓都有类似筛管的构造。2 2、生活周期、生活周期 鹿角菜的植物体是二倍体,生殖时在枝顶端形成生殖托,鹿角菜的植物体是二倍体,生殖时在枝顶端形成生殖托,生殖托的表面有明显的结疖状突起,突起处有一开口的腔,叫生殖窝。生殖托的表面有明显的结疖状突起,突起处有一开口的腔,叫生殖窝。雌、雄同窝,即在雌、雄同窝,即在1 1个生殖窝内产生精囊与卵囊两种雌雄生殖器官。通过减个生殖窝内产生精囊与卵囊两种雌雄生殖器官。通过减数分裂过程形成精子和卵子,成熟的精子和卵结合后发数分裂过
23、程形成精子和卵子,成熟的精子和卵结合后发育成二倍体的植物。育成二倍体的植物。昆布昆布 EckloniaEcklonia治疗甲状腺肿、淋巴结核、高血压、恶性肿瘤治疗甲状腺肿、淋巴结核、高血压、恶性肿瘤藻体暗褐色,幼体颜色较浅,丛生,扁平,叶片状,体高藻体暗褐色,幼体颜色较浅,丛生,扁平,叶片状,体高10103030厘米,可达厘米,可达6060厘米,宽厘米,宽2 24 4厘米。固着器为一中实的小盘状,柄部短小。体基部楔厘米。固着器为一中实的小盘状,柄部短小。体基部楔形,顶端钝圆,成熟时顶部腐溃。生长在风浪不太大的中潮带和低潮带形,顶端钝圆,成熟时顶部腐溃。生长在风浪不太大的中潮带和低潮带岩石上岩石
24、上含褐藻酸含褐藻酸31.7%31.7%、甘露醇、甘露醇7.19%7.19%、粗蛋白、粗蛋白16.93%16.93%、灰分、灰分28.76%28.76%、钾、钾5.28%5.28%、碘、碘0.011%0.011%功能:清热祛痰,软坚散结。用于淋巴结肿,干咳型肺结核功能:清热祛痰,软坚散结。用于淋巴结肿,干咳型肺结核 治疗甲状腺肿、淋巴结核、高血压、恶性肿瘤、降压去脂。治疗甲状腺肿、淋巴结核、高血压、恶性肿瘤、降压去脂。一、藻类细胞及演化路线一、藻类细胞及演化路线 *三条路线均三条路线均Chla,PSChla,PS。Pathway1Pathway1 Chla Chla+藻胆素藻胆素Pathway2
25、Pathway2 Chla+Chlc Chla+ChlcPathway3Pathway3 Chla+Chlb Chla+Chlb二、藻体形态的演化二、藻体形态的演化 具鞭毛单细胞体具鞭毛单细胞体具鞭毛群体具鞭毛群体具鞭毛多细胞体具鞭毛多细胞体 失去鞭毛失去鞭毛 不分枝丝状体不分枝丝状体分枝丝状体分枝丝状体异丝体异丝体枝状体枝状体 etc.etc.三、繁殖及生活史演化三、繁殖及生活史演化 营养繁殖、无性生殖、有性生殖营养繁殖、无性生殖、有性生殖 有性生殖、核相交替、世代交替有性生殖、核相交替、世代交替(同形、异形)关系同形、异形)关系隶属门类隶属门类 藻体颜色藻体颜色与形态与形态 细胞壁细胞壁成
26、分成分 光合色素光合色素 光合产物光合产物 生长环境生长环境 蓝藻门蓝藻门15001500种种 蓝绿色蓝绿色单细胞单细胞群体群体丝状体丝状体 粘肽粘肽GramGram阴性阴性胶质鞘胶质鞘叶绿素叶绿素a a、藻红素藻红素藻蓝素藻蓝素蓝藻淀粉蓝藻淀粉蓝藻颗粒体蓝藻颗粒体 多淡水多淡水少海产少海产气生气生 共生共生绿藻门绿藻门80008000种种 绿色绿色单细胞单细胞群体群体丝状体丝状体叶状体叶状体纤维素纤维素 叶绿素叶绿素a a、b b胡萝卜素胡萝卜素叶黄素叶黄素 淀粉淀粉 淡水产淡水产90%90%海产海产10%10%少气生少气生 红藻门红藻门40004000种种 红色红色多细胞丝体多细胞丝体叶状体叶状体枝状体枝状体 外层果胶质外层果胶质(琼脂糖)(琼脂糖)内层纤维素内层纤维素 叶绿素叶绿素a a、b b藻红素藻红素藻蓝素藻蓝素红藻淀粉红藻淀粉绝多为海产绝多为海产淡水产淡水产5050种种褐藻门褐藻门15001500种种橄榄褐色橄榄褐色分枝丝状体分枝丝状体到组织分化到组织分化 褐藻胶褐藻胶纤维素纤维素 叶绿素叶绿素a a、c c胡萝卜素胡萝卜素 6 6叶黄素叶黄素墨角藻黄素墨角藻黄素褐藻淀粉褐藻淀粉甘露醇甘露醇几乎全海产几乎全海产