Tài liệu GIỚI THỰC VẬT - GVGD: TS. Nguyễn Dương Tâm Anh pptx

Đặc điểm chung của rêu• Không có rễ thực sự • Không có mô mạch để lưu thông các chất lỏng • Không có hoa và không sản sinh ra hạt • Giao tử được biệt hóa thành thân và cấu trúc giống lá

GIỚI THỰC VẬT

GVGD: TS Nguyễn Dương Tâm Anh

Giới thực vật

Đặc điểm cấu tạo

• Đa bào, tế bào nhân thực

• Tế bào có vách làm bằng cellulose

• Nhiều tế bào có lục lạp, chứa sắc tố chlorophyll

• Cơ thể phân hóa thành nhiều mô và hệ cơ quan khác nhau

– Lá hấp thụ ánh sáng mặt trời để chuyển thành glucose Lá có lớp phủ giống sáp

ở bề mặt để chống sự mất nước

– Hệ rễ phân nhánh cung cấp sự chống đỡ và hấp thu nước

– Thân cung cấp sự chống đỡ

– Hoa/Đài hoa/ Nụ là cơ quan sinh sản

Đặc điểm biến dưỡng

• Tự dưỡng nhờ quang hơp

Vai trò giới Thực vật đối với tự

nhiên và con người

• Tạo nên hệ cân bằng sinh thái

• Cung cấp O2 đảm bảo sự sống còn cho thế giới động vật và con người

• Sản phẩm từ quang hợp cung cấp nguồn dinh dưỡng, năng lượng cho toàn bộ thề giới động vật và con người

Sự phát sinh loài của giới Thực vật

• Không có cấu trúc mô mạch

• Mọc thành bụi hoặc thành khối

• Hầu hết lá không có lớp cutin bao phủ

• Gồm có 3 ngành:

– Bryophyta (Rêu thật sự)

– Marchantiophyta (Rêu tản)

– Anthocerophyta (Rêu sừng)

Giới thiệu chung về Rêu

• Khoảng 23,000 loài được xác định

• Nhiều loài sống cộng sinh với nấm

• Rêu bùn có vai trò quan trong trong các đầm lầy:

Đặc điểm chung của rêu

• Không có rễ thực sự

• Không có mô mạch để lưu thông các chất lỏng

• Không có hoa và không sản sinh ra hạt

• Giao tử được biệt hóa thành thân và cấu trúc giống lá

• Sinh sản nhờ bào tử

• Tế bào tinh trùng có roi

• Hầu hết sống ở cạn, môi trường ẩm ướt

– Túi đực (antheridia) tạo ra

cơ quan sinh sản đực

– Túi noãn (archegonia) tạo ra

cơ quan sinh sản cái

• Phôi phát triển trong vỏ bảo vệ

của túi chứa noãn

( archegonium )

• Rêu đơn tính khác gốc chỉ sinh

sinh ra các túi đực hoặc túi

noãn

• Rêu đơn tính cùng gốc sinh ra

cả cả hai túi bào tử

Cây cái

Đầu túi đực (antheridial)

Mô tạo cơ quan sinh sản đực

Đầu túi noãn (archegonial)

Noãn/trứng

Vòng đời

chung của

Rêu

Sợi mềm Đài

chĩa ra khi phát triển bao

gồm các tế bào nhu mô

chứa ít lục lạp

Cấu trúc thể bào tử của Marchantia

Ngành Bryophyta – Rêu thật sự

• Khoảng 15,000 loài được xác định

• Cấu trúc giống lá của thể giao tử không có tế bào nhu mô, khí khổng hoặc gân lá

• Phiến rêu luôn là một tế bào dày, không bao

giờ phân thùy

– Chiếm ưu thế trong kỷ hóa thạch

– Đóng vai trò quan trọng đối với sự hình thành than đá

• TV mạch bậc cao, có hạt

– Phát tán bằng hạt đa bào

– Phôi được gói trong hạt

– Vận chuyển giao tử trong hạt phấn

– Sự thụ tinh không phụ thuộc nước

– TV hạt trần: thụ phấn nhờ gió, hạt không được bảo vệ

– TV hạt kín: Thụ phấn nhờ gió, nước, côn trùng, thụ tinh kép, hạt được

bảo vệ trong quả

Sự phát sinh loài của Thực vật có mạch

Ordovician, 475 mya

Devonian, 400 mya Devonian, 360 mya Cretaceous, 130 mya

Giới thiệu nhóm Quyết thực vật

• Thuộc nhóm Thực vật có mạch bậc thấp (không

có hạt)

• Tiến hóa từ những tổ tiên thực vật có mạch sơ

khai

• Mọc phổ biến ở nơi ẩm ướt

• Khoảng 11,000 loài được xác định, rất khác nhau

Đặc điểm chung của Quyết thực vật

• Lá thường có hình răng lược gồm các loài dương xỉ, mộc tặc, cỏ tháp bút

• Có rễ thật với mô mạch hóa gỗ

• Thể bào tử chiếm ưu thế trong vòng đời

• Dạng cây quen thuộc là thể bào tử

• Thể giao tử là cây nhỏ mọc trên hoặc dưới mặt đất

• Có một sự khác biệt quan trọng so với TV có mạch: cây đồng bào tử (homosporous)và dị bào tử (heterosporous)

– Cây đồng bào tử chỉ tạo ra một loại bào tử Bào tử này phát triển thành giao tử lưỡng tính với túi đục và túi noản

– Cây dị bào tử tạo ra 2 loại bào tử :

• Đại bào tử (megaspore) phát triển thành giao tử cái

• Tiểu bào tử (microspore) phát triển thành bào tử đực

• Giao tử đực có roi, thụ tinh nhờ nước

Vai trò của Quyết thực vật đối với hệ

sinh thái và con người

• Loài tiên phong: tự mọc đầu tiên trên những vùng đất nghèo dinh dưỡng

• Cải thiện môi trường sống cho các loài khác phát triển

– Đưa chất dinh dưỡng trở vào đất

– Giúp tránh sói mòn đất

• Làm thực vật cắm hoa, trang trí

• Thổ dân châu Úc ăn dương xỉ như nguồn tinh bột

• Tro dương xỉ làm gia vị

• Sử dụng dương xỉ như thuốc trị gãy xương, sưng loét, sốt, đau đầu, cảm lạnh, nhiễm trùng răng miệng, đau dạ dày, bệnh phong, đau đẻ

• Làm dây thừng, hàng rào, sản phẩm lau chùi

Vòng đời chung của Quyết thực

vật

• Mộ số loài có khả năng sống sót trong vùng khô hạn

bằng cách cuốn chặt thân lại thành khối tròn, ngưng lại hoạt động biến dưỡng, khi trời mưa, chúng duỗi ra và

sinh trưởng

Ngành Sphenophyta – Cỏ tháp bút

• Là loài quyết thực vật được phát hiện đầu tiên

• These are the easiest ferns to recognize

• Thân chứa nhiều silica nên thường tạo ra tiếng cọt kẹ khi cọ xát vào nhau

• Mọc ở khắp nơi ngoại trứ Úc, New Zealand và Nam cực

• Là thực vật có mạch cổ xưa nhất ít bị biến đổi theo thời gian nhất

• Tinh trùng có nhiều roi được dùng để bơi trong nước đến túi noãn

Cấu trúc sinh sản

Vegetative structure

Ngành Psilotophyta – Lá thông

• Có ít loài (khoảng chỉ ~30)

• Phân bố rộng rãi ở Úc, New Zealand, và ít loài ở Nam Mỹ

Ngành Pteridophyta – Dương xỉ

• Đa dạng về loài nhất với hơn 12,000 loài được phát hiện

• Lá hình lược, cuộn tròn khi còn non và

duỗi thẳng ra khi lá trưởng thành

• Rễ là thân rễ đơn giản

• Các túi bào tử nằm ở mặt dưới là trong

những đám tròn gọi là sorus (túi bào tử) Thỉnh thoảng các túi bào tử được phủ bởi một lá nhỏ gọi là indusium

Tản giao tử

Tinh trùng

Trứng

Tản bào tử

Tản bào tử non

Lá dương xỉ với các túi bào tử

Tế bào cây dương xỉ

Indusium

Túi bào tử

Túi bào tử giải phóng các bào tử

Sự phát sinh của thực vật có mạch, sinh sản bằng hạt

Thực vật có mạch có hạt

• Sinh sản bằng cách tạo hạt

• 3 đặc điểm thích nghi quan trọng của sinh sản

– Tiếp tục giảm ưu thế của thể giao tử

– Sự hình thành của hạt

– Sự tiến hóa của hạt phấn

• Thể giao tử của thực vật có hạt giảm về kích thước và thời gian tồn tại so với thực vật có mach không hạt

• Thể giao tử cái và phôi non được bảo vệ khỏi những bất lợi môi trường bởi vì chúng được giữ lại trong túi bào tử

ẩm ướt của thể bào tử bố mẹ

• Gồm 2 nhóm:

– Thực vật hạt trần - Gymnosperms

– Thực vật hạt kín - Angiosperms

Sự giảm thiểu ưu thế của thể giao tử

Sự phát triển của hạt

• Bào tử là hình thức chủ yếu mà nhờ đó thực vật phát tán khắp nơi trong suốt 200 triệu năm ở trên cạn

• Hạt là một giải pháp để thực vật kháng chịu môi trường khắc nghiệt và phát tán thế hệ mới

• Hạt gồm có một phôi bào tử được gói với nguồn dinh dưỡng trong một vỏ bảo vệ

• Tất cả hạt đều là thể dị bào tử, tạo 2 dạng túi bào tử khác nhau

để sản xuất ra 2 lọai bào tử

cái hoặc noãn (chứa trứng)

đực (chứa tinh trùng)

• Vỏ bảo vệ hạt có nguồn gốc từ

lớp vỏ ngoài của tế bào noãn.

• Trong lớp vỏ bảo vệ này, hạt có

thể ở trạng thái ngủ trong thời

gian hàng ngày, hàng tháng,

thậm chí hàng năm cho đến khi gặp điều kiện thuận lợi cho sự nảy mầm

• Khi hạt được giải phóng khỏi cây

bố mẹ, nó có thể ở gần cây bố

mẹ hoặc được mang đi chỗ khác nhờ gió hoặc động vật

Hạt phấn: không phụ thuộc nước

• Tiểu bào tử, được giải phóng khỏi túi tiểu bào tử, phát

triển thành hạt phấn

• Có lớp ngoài chắc bền bao bọc

• Được mang đi bởi gió hoặc động vật cho đến khi sự thụ phần xảy ra khi chúng tiếp cận với vùng phụ cận của noãn

– Hạt phấn sẽ kéo dài một ống vào noãn và đưa hai tinh trùng vào trong đại giao tử cái (trứng)

– Ở rêu và quyết thực vật, tinh trùng có roi phai bơi qua một màng nước để đến được với trứng

• Sự tiến hóa của hạt phấn ở cây có hạt dẫn đến sự đa dạng của thực vật trên đất liền

Thực vật hạt trần - Gymnosperms

• Hầu hết thực vật hạt trần là cây có quả hình nón như thông

• Noãn và hạt của thực vật hạt trần phát triển trên bề mặt của loại lá biệt hóa gọi là là bào tử (sporophyll)

Ngành Ginglophyta – Bạch quả

• Có 1 loài duy nhất Gingko biloba.

– Lá hình quạt, chuyển thành vàng và rụng vào mùa thu, thường được trồng làm cây cảnh

– Thường trồng cây đực vì quả của cây cái khi phân hủy có mùi rất khó chịu

Ngành Cycadophyta – Tuế

• Có lá giống lá cọ nhưng không phải cây cọ

Ngành Gnetophyta

• Ngành Gnetophyta gồm 3 chi rất khác nhau:

– Weltwitschia (hai lá): mọc ở các vùng sa mạc

phía tây nam châu Phi, lá dạng dây đai

– Gentum (dây gắm): cây mộc hoặc dây leo vùng

Ngành Coniferophyta - Thông

• “conifer” xuất phát từ cấu trúc sinh sản là quả hình nón “cone”.

• Khoảng 550 loài gồm thông, linh sam, vân sam, thông rụng lá, thủy tùng, tuyết tùng, bách, cây gỗ đỏ…

• Hầu hết nhóm thực vật này xanh thường niên, lá xanh và quang hợp suốt năm

Vòng đời chung của thực vật hạt trần

Nhóm thực vật hạt kín - Angiosperms

• Còn gọi là thực vật có hoa, sản sinh ra hoa và quả

• Rất đa dạng và phân bố khắp trái đất

• Khoảng 250,000 loài được biết

Thực vật một lá mầm

và hai lá mầm

Vòng đời chung của thực vật có hoa