胞子嚢(後期ラテン語、古代ギリシャ語のσπορά(sporá)「種子」とἀγγεῖον(angeîon)「容器」に由来。複数形:sporangia)[ 1 ]は、胞子が形成される容器である。[ 2 ]単細胞で構成されている場合もあれば、多細胞で構成されている場合もある。事実上すべての植物、菌類、およびその他多くのグループは、ライフサイクルのどこかの時点で胞子嚢を形成する。胞子嚢は有糸分裂によって胞子を生成することができるが、陸上植物や多くの菌類では、胞子嚢は減数分裂によって遺伝的に異なる半数体の胞子を生成する。

菌類のいくつかの門では、胞子嚢は無性生殖において役割を果たし、有性生殖においても間接的な役割を果たすことがある。胞子嚢は胞子嚢柄上に形成され、半数体の核と細胞質を含む。[ 3 ]胞子は、各半数体の核と細胞質を丈夫な外膜で包むことによって胞子嚢内で形成される。無性生殖の間、これらの胞子は風によって散布され、発芽して半数体の菌糸になる。[ 4 ]
菌類の有性生殖は門によって異なるが、一部の菌類では胞子嚢が有性生殖において間接的な役割を果たしている。接合菌類では、不利な条件に応答して、2 個体由来の半数体菌糸が結合して接合胞子嚢を形成するときに有性生殖が起こる。接合胞子嚢内の半数体核はその後融合して二倍体核になる。[ 5 ]条件が改善すると、接合胞子嚢は発芽し、減数分裂を経て胞子嚢を生成し、胞子を放出する。

コケ類、ゼニゴケ類、ツノゴケ類では、分枝しない胞子体が単一の胞子嚢を生成し、その形態は非常に複雑になることがあります。ほとんどの非維管束植物、多くのヒカゲノカズラ類、およびほとんどのシダ類は同型胞子性(1種類の胞子のみを生成する)です。イワヒバ科やイソエタ科などのヒカゲノカズラ類[ 7 ]:7 、絶滅したレピドデンドロン目[ 8 ]、およびマルスイレ科やサルビニア科などのシダ類は異型胞子性(2種類の胞子を生成する)です[ 7 ]: 18 これらの植物は、それぞれ機能的に雄または雌である配偶体を生み出す小胞子と大胞子の両方を生成します。ほとんどの異型胞子性植物には、小胞子嚢と大胞子嚢と呼ばれる2種類の胞子嚢があります。

胞子嚢は茎の先端(先端)または側方(側面)に生じるか、葉に付随する。シダ植物では、胞子嚢は通常、葉の裏面(下面)にあり、胞子嚢群と呼ばれる密集した塊に集まっている。胞子嚢群は包膜と呼ばれる構造で覆われている場合がある。シダ植物の中には、胞子嚢が縮小した葉片に沿って散在するものや、葉縁に沿って(または葉縁のすぐ内側に)存在するものもある。一方、ヒカゲノカズラ類は、胞子嚢を葉の表側(上面)または茎の側面につける。胞子嚢をつける葉は胞子葉と呼ばれる。植物が異形胞子性の場合、胞子嚢をつける葉は小胞子葉または大胞子葉に区別される。種子植物では、胞子嚢は通常、球果または花の中にある。

ソテツ類は、小胞子嚢を小胞子葉上に形成し、小胞子葉は集合して球果を形成する。大胞子嚢は胚珠に形成され、胚珠は大胞子葉上に形成され、大胞子葉は別の植物の球果に集合する(ソテツ類はすべて雌雄異株である)。針葉樹は通常、小胞子嚢を小胞子葉上に形成し、小胞子葉は集合して紙質の花粉球果を形成し、胚珠は変形した茎軸上にあり、複合胚珠球状鱗片を形成する。顕花植物は、雄しべの葯に小胞子嚢(通常、葯1本あたり4個の小胞子嚢)と、子房内の胚珠内に大胞子嚢を持つ。すべての種子植物では、胞子は減数分裂によって生成され、胞子嚢内で配偶体に発達する。小胞子は雄配偶体(花粉)になる。大胞子は雌性配偶体(胚嚢)になる。
発生順序に基づいて分類すると、維管束植物では真胞子嚢と薄胞子嚢が区別される。

発達過程で融合した胞子嚢の集まりを合胞体(複数形:合胞体)と呼ぶ。この構造は、マツヨイグサ属(Psilotum)や、クリステンセニア属、ダナエア属、マラティア属などのマツヨイグサ科(Marattiaceae)で最も顕著に見られる。
柱状体(複数形:柱状体)は、一部の種の胞子嚢に伸びてそれを支える不稔(非生殖)構造である。菌類では、柱状体は分岐している場合も分岐していない場合もあり、菌類由来または宿主由来である可能性がある。Secotium属では単純な分岐しない柱状体を持つが、 Gymnoglossum属では柱状体は分岐している。Geastrum属の一部の種では、柱状体は胞子塊( gleba )への柄の延長として現れる。[ 9 ]