形態構造
(一)營養體中軸(莖)明顯地分節和節間兩部分,每個節上生有一輪小枝(葉)及側枝。不同屬小枝構造各異,輪藻屬不分枝,麗藻屬具一至多次分叉。側枝具有頂端繼續生長的能力
二)生殖器官
輪藻門的有性生殖器官發達,雌性生殖器官稱為藏卵器。它們均生在小枝上,雌雄同株或異株,藏卵器呈長圓形,外面由5列細胞包被,最下部的5個細胞長形,螺鏇形圍繞,位於藏卵器頂端的細胞很短。形成由5或10個細胞排列成一輪或二輪的冠(通稱冠細胞)。藏精器呈球形,外壁由8個(罕見4個)盾片狀的細胞組成。盾片細胞內側中央有盾柄細胞,其上產生排列成絲狀的單細胞精囊絲,每個細胞產生一個具2條鞭毛的精子。輪藻門除有性生殖外,有的種類地下假根部分的節上可產生珠芽,以進行營養繁殖。
(三)色素、貯存物質
輪藻門的色素和貯存物質與綠藻門相似(因此,有的藻類學家將輪藻列入綠藻門,作為輪藻綱),但輪藻類的營養體及生殖方式比較複雜,同綠藻門區別較大。
【分類】
輪藻門僅一綱,輪藻綱Charophyceae,輪藻目Charales。常見者為輪藻屬和麗藻屬。 藻類植物的1門,大型沉水植物。植物體具有類似根、莖、葉的分化。莖有節和節間之分,在節上輪生有相當於葉的小枝,有些種類體外被有鈣質或膠質。細胞內具有小形盤狀或橢圓形色素體;光合色素為葉綠素a和b,以及β胡蘿蔔素、葉黃素和其他類胡蘿蔔素;無蛋白核;同化產物為澱粉。單核。在成熟的細胞中具大的中央空泡。只有卵配生殖,生殖器官發達,具藏精器和藏卵器,生於小枝的節上或小枝輪基部,成熟時多呈橘紅色或金褐色,精細胞具有2條等長,頂生偏於一側的鞭毛。有些種類能在地下假根部分的節上產生珠芽,進行營養繁殖。分1綱、3目(直立輪藻目、右鏇輪藻目、左鏇輪藻目),現存僅左鏇輪藻目的輪藻科,含6屬,約400種,中國已報導的有150多種。廣泛分布於各種淡水或半鹹水中,稻田、池塘、湖泊、沼澤中尤為常見。 現存輪藻科的分類採用J.格羅夫斯(1935)和R.D.伍德(1962)系統。它們代表了當前對輪藻演化趨勢的兩種看法。20世紀70年代以前,以格羅夫斯為代表認為輪藻的器官形態演化趨向是:小枝從等勢分叉經單軸式分叉到不分叉;莖和小枝由不具皮層經具不完全的皮層到具完全皮層;藏精器由位於藏卵器的上方經二者並列到位於藏卵器的下方;藏卵器的冠細胞由雙層到單層。根據這一構想麗藻屬是現代輪藻中最原始的屬,經過鳥巢藻屬這一中間類型,演化為最高級的輪藻屬,其他各屬則是這一進化幹上的旁支。以後,R.D.伍德等人(1965)又提出了與此相反看法。 我國常見的有輪藻屬(Chara),麗藻屬(Nitella)和鳥巢藻屬(Tolypella)。輪藻屬(Chara)
輪藻門輪藻科最常見的一屬。植物體上往往有鈣質沉積。莖或小枝多具皮層;小枝不分叉,但節上生有苞片細胞;莖節上具有1~2輪托葉。雌雄同株、雌雄配子囊混生者,藏精器生於藏卵器的下方。廣布於世界各地,但主要產於北溫帶,共約180種。中國已知有27種,其中9種為特有種。多生於鈣質豐富、有機質較少、呈微鹼性的淡水或半鹹水中,特別是在透明度大,少浮葉植物生長的淺水湖、池塘、沼澤中,常大量生長。麗藻屬(Nitella),輪藻門輪藻科種類最多、分布較廣的一屬。植物體柔軟、纖細,小枝多等勢分叉,少單軸分叉;每個莖節上多為單輪,少2~3輪;常有能育和不育小枝之分,能育小枝多較短、密集,有的尚被有膠質。藏精器多頂生,藏卵器多側生於小枝的分叉上,有的也生於小枝的基部,藏卵器頂端的冠細胞10枚,排成雙層;受精卵縱扁;其外膜常具有各種紋飾。該屬約200種 ,主要產於熱帶和亞熱帶地區的微酸性水中。中國已知有90種,其中42種為特有種。
鳥巢藻屬(Tolypella)
輪藻門、輪藻科的1屬。植物體的小枝均為單軸分叉;每個莖節上的小枝均為單輪;藏卵器和藏精器並生於小枝分叉處的內側和小枝輪的基部;受精卵橢圓形,外膜平滑或具粒狀突起。
生殖方式
輪藻屬沒有無性生殖,有性生殖為卵式生殖。雌雄生殖器官結構複雜,為多細胞,二者皆生於短枝的節上。生殖器官的結構和生活史比較特殊。藏卵器外面有5個左鏇的螺鏇細胞包被著,頂端還具有由 5個或10個冠細胞構成的冠。藏精器的外面是有由8個(罕4個)盾細胞鑲嵌而成的外壁,裡面是由許多精子囊組成的精子囊絲體和一些不育的頭細胞組成的。精子囊呈球形,位於假葉的下方,外圍由8個三角形的盾細胞組成,成熟時鮮紅色,中央有盾柄細胞、頭細胞、次級頭細胞及數條單列細胞的精囊絲,精囊絲的每個細胞內產生1個精子。實際上這種藏精器是由許多雄性生殖器官和不育細胞構成的聚合體,所以也把它叫做精囊球,它的藏卵器又叫做卵囊球。卵囊長卵形,位於假葉的上方,內有1個卵細胞。輪藻的營養體和生殖器官雖然結構很複雜,但在生活史中無世代交替,植物體都是單倍體,而且在受精卵萌發後,經過原絲體階段才能發育為成體。輪藻的營養繁殖以藻體斷裂為主。輪藻的枝狀體基部也可長出珠芽,由珠芽長出植物體。生態分布和意義
輪藻分布較廣,在淡水、半鹹水中均能找到,尤以稻田、沼澤、湖泊中常見,在一些透明度高的瘦水池塘中也經常發生,特別是那些經常用生石灰清塘而富含鈣質的硬水中,更容易大量繁殖,這類底棲藻類除光合產氧對改善水質有一定作用外,很難被魚類取食和利用,沒有更多的漁業價值。 輪藻一般作為植物生理學或細胞學的實驗材料,也有的作飼料、肥料、藥用。有的還發現輪藻能殺蚊子幼蟲和淨化污水。在世界範圍內除了南極洲外的各大洲都有分布,溫帶最多。大多在低地生長,但在4000m以上的高山湖泊中也能生存。多數種類是廣溫性的,即能在冷水中生長、也能在高溫的溫泉中生存;少數種是狹溫性的,如麗藻屬的多數種只能在冬季水溫較低的水域中生存。