孢子生殖

孢子生殖是很多孢子植物和真菌等利用孢子進行的生殖方式。孢子是細菌、原生動物、真菌和植物等產生的一種有繁殖或休眠作用的生殖細胞。能直接發育成新個體。植物通過無性生殖產生的孢子叫“無性孢子”，通過有性生殖產生的孢子叫“有性孢子”。

基本介紹

• 中文名：孢子生殖
• 外文名：spore formation
• 主體：孢子植物和真菌
• 本質：生殖方式
• 兩種形式：無性孢子，有性生殖

定義

孢子（spore)蕨類植物的孢子囊和孢子，在小型葉類型的蕨類植物中，孢子囊單生於孢子葉的近軸面葉腋或葉的基部，通常很多孢子葉緊密地或疏鬆地集生於枝的頂端形成球狀或穗狀，稱孢子葉球(strobilus)或孢子葉穗(sporophyllspilte)，如石松和木賊等。大型葉的蕨類植物不形成孢子葉穗，孢子囊也不單生於葉腋處，而是由許多孢子囊聚集成不同形狀的孢子囊群或孢子囊堆(sorus)，生於孢子葉的背面或邊緣。孢子囊的細胞壁由單層(薄囊蕨類)或多層(厚囊蕨類)細胞組成，在細胞壁上有不均勻的增厚形成環帶(annulus)．環帶的著生位置有種種形式，如頂生環帶、橫行中部環帶、斜行環帶、縱行環帶等，這些環帶對於孢子的散布有重要作用。孢子囊壁有由多層細胞構成（厚囊蕨亞綱）或一層細胞構成、（薄囊蕨亞綱）孢子囊壁的細胞中往往有部分細胞的胞壁不均勻增厚，它們排列成帶狀，稱為環帶。環帶有頂生，橫行中部、斜行、縱行等類型。多數蕨類植物產生的孢子在形態大小上是相同的，稱為孢子同型(isospore)，少數蕨類如卷柏屬和水生真蕨類的孢子大小不同，即有大孢子(macrospore)和小孢子(microspore)的區別，稱為孢子異型(Heterospore)。產生大孢子的囊狀結構叫大孢子囊(megasporangium)，產生小孢子的叫小孢子囊(mirosl orangium)，大孢子萌發後形成雌配子體，小孢子萌發後形成雄配子體。

孢子示意圖

龍鬚草為無融合生殖的體細胞無孢子生殖

孢子囊常集生成孢子囊群（堆）。孢子囊群的著生方式有多種，原始類型生於枝頂特化的孢子葉上而成穗狀或圓錐狀的孢子囊穗，進化的類型著方式有：邊生孢子囊群，指孢子囊群著生於羽片的邊緣，頂生孢子囊群，生於羽片頂端；脈端生孢子囊群，生於細脈先端，脈背生孢子囊群，系生於細脈中部，穴生孢子囊群，系生於羽片所形成凹穴處，也有布滿於葉背者。孢子囊群有者具蓋，有者無蓋。孢子囊群有圓形、腎形、條形等各種形狀。

微觀孢子

形狀

孢子的形狀常為兩面形、四面形或球狀四面形，外壁光滑或有脊及刺狀突起或有彈絲。大多數種類的孢子為一型，少數種類為異型（如卷柏），即有大、小孢子之分。蕨類植物約有12000種，我國約有2600種，藥用植物較多。

孢子結構

真菌孢子

遊動孢子(zoospore)

形成於遊動孢子囊(zoosporangium)內。遊動孢子囊由菌絲或孢囊梗頂端膨大而成。遊動孢子無細胞壁，具1—2根鞭毛，釋放後能在水中遊動。

林芝孢子粉

孢囊孢子(sporangiospore)

形成於孢囊孢子囊(sporangium)內。孢子囊由孢囊梗的頂端膨大而成。孢囊孢子有細胞壁，無鞭毛，釋放後可隨風飛散。

分生孢子(conidium)

產生於由菌絲分化而形成的分生孢子梗(conidiophore)上，頂生、側生或串生，形狀、大小多種多樣，單胞或多胞，無色或有色，成熟後從孢子梗上脫落。有些真菌的分生孢子和分生孢子梗還著生在分生孢子果內。袍子果主要有兩種類型，即近球形的具孔口的分生孢子器(pycnidium)和杯狀或盤狀的分生孢子盤(acervulus)。

有性生殖

(sexual reproduction)真菌生長發育到一定時期(一般到後期)就進行有性生殖。有性生殖是經過兩個性細胞結合後細胞核進行減數分裂產生孢子的繁殖方式。多數真菌由菌絲分化產生性器官即配子囊(gametangium)，通過雌、雄配子囊結合形成有性孢子。其整個過程可分為質配、核配和減數分裂三個階段。第一階段是質配，即經過兩個性細胞的融合，兩者的細胞質和細胞核(N)合併在同一細胞中，形成雙核期(N+N)。第二階段是核配，就是在融合的細胞內兩個單倍體的細胞核結合成一個雙倍體的核(2N)。第三階段是減數分裂，雙倍體細胞核經過兩次連續的分裂，形成四個單倍體的核(N)，從而回到原來的單倍體階段。經過有性生殖，真菌可產生四種類型的有性孢子。

孢子生殖

卵孢子(oospore)

卵菌的有性孢子。是由兩個異型配子囊——雄器和藏卵器接觸後，雄器的細胞質和細胞核經授精管進入藏卵器，與卵球核配，最後受精的卵球發育成厚壁的、雙倍體的卵孢子。

接合孢子(zygospore)

接合菌的有性孢子。是由兩個配子囊以配子囊結合的方式融合成1個細胞，並在這個細胞中進行質配和核配後形成的厚壁孢子。

子囊孢子(ascospore)

子囊菌的有性孢子。通常是由兩個異型配子囊——雄器和產囊體相結合，經質配、核配和減數分裂而形成的單倍體孢子。子囊孢子著生在無色透明、棒狀或卵圓形的囊狀結構即子囊(ascus)內。每個子囊中一般形成8個子囊孢子。子囊通常產生在具包被的子囊果內。子囊果一般有四種類型，即球狀而無孔口的閉囊殼(cletothecium)，瓶狀或球狀且有真正殼壁和固定孔口的子囊殼(perithecium)，由於座溶解而成的、無真正殼壁和固定孔口的子囊腔(locule)，以及盤狀或杯狀的子囊盤(9pothecium)。

擔孢子(basidiospore)

擔子菌的有性孢子。通常是直接由“+”、“-”菌絲結合形成雙核菌絲，以後雙核菌絲的頂端細胞膨大成棒狀的擔子(basidium)。在擔子內的雙核經過核配和減數分裂，最後在擔子上產生4個外生的單倍體的擔孢子。

此外，有些低等真菌如根腫菌和壺菌產生的有性孢子是一種由遊動配子結合成合子，再由合子發育而成的厚壁的休眠孢子(restingspore)。

真菌的孢子生殖可以離開水.

植物通過無性生殖產生的孢子叫“無性孢子”，如分生孢子、孢囊孢子、遊動孢子等；通過有性生殖產生的孢子叫“有性孢子”，如接合孢子、卵孢子、子囊孢子、擔孢子等；直接由營養細胞通過細胞壁加厚和積貯養料而能抵抗不良環境條件的孢子叫“厚垣孢子”、“休眠孢子”等。孢子有性別差異時，兩性孢子有同形和異形之分。前者大小相同；後者在大小上有區別，分別稱大、小孢子，並分別發育成雌、雄配子體，這在高等植物較為多見。