龙津蕨的配子体发育特征及其系统学意义

采用改良Knop's营养液液体培养基于25℃恒温培养箱中培养龙津蕨(Mesopteris tonkinensis)的孢子,每天光照12 h,黑暗12 h,光照强度为2 500 lx。用光学显微镜观察记录其孢子萌发、配子体发育的全过程,为龙津蕨系统学的研究提供配子体发育方面的详实资料。结果表明:成熟孢子深褐色,不透明,两侧对称,极面观椭圆形,赤道面观圆角三角形,具单裂缝,孢子周壁具密集的脊状褶皱。播种后15 d左右萌发,形成2~5个细胞长的丝状体。孢子萌发类型为书带蕨型(vittaria-type)。具单细胞假根,不含叶绿体,基部膨大。20 d左右发育成片状体,30 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,成熟原叶体心脏形对称,56 d左右形成成熟原叶体,原叶体发育类型为铁线蕨型(adiantum-type)。幼原叶体仅左右两翼顶端细胞产生乳突毛状体,成熟原叶体边缘及背腹面都具少量乳突毛状体,毛状体由单细胞构成。68 d左右精子器开始出现,精子器近圆球形,由基细胞、环细胞、盖细胞构成。75 d左右颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由3层细胞构成。其侧面观柱状,顶面观为铜面状。颈卵器垂直于原叶体表或向原叶体基部倾斜。另外,根据已知的金星蕨科其他属的配子体发育特征,发现龙津蕨配子体发育的这些特征与他们存在较大的区别,因此龙津蕨系统学位置还有待于进一步研究。     

肾蕨配子体发育的研究

利用光学显微镜观察肾蕨(Nephrolepis auriculata)孢子的萌发及配子体发育过程。结果表明:成熟的孢子棕黄色,不透明,极面观圆球形,赤道面观豆形,单裂缝,表面光滑。孢子萌发类型为书带蕨型,播种后15 d左右萌发,形成5-12个细胞长的丝状体。原叶体发育为三叉蕨型。30 d左右发育为片状体,45 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,成熟原叶体心脏形对称。原叶体边缘及背腹面都具毛状体,毛状体由单细胞构成。60 d左右精子器开始出现,精子器近圆球形,由3个细胞构成。70 d左右颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由4列细胞构成,3-5层细胞高。原叶体受精后1个月内可看到幼胚生成。     

日本蹄盖蕨配子体发育的研究

采用混和土培养日本蹄盖蕨(Athyrium niponicum)孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。结果表明:孢子黑褐色,赤道面豆形,极面观椭圆形,单裂缝。播种7 d左右孢子萌发,萌发类型为向心型,配子体发育为铁线蕨型。丝状体7~11细胞时开始发育为片状体。播种14 d后发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。原叶体边缘可产生单细胞毛状体。播种后20 d左右精子器出现,精子器近圆球形,由3细胞组成。7 d后颈卵器出现,成熟颈卵器3~5层细胞高。精卵受精后14 d左右即可观察到从原叶体上生成的幼胚。     

普通针毛蕨配子体发育的研究

采用混合土培养普通针毛蕨（Macrothelypteris torresiana (Gaud.) Ching）孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。结果表明：孢子褐色,赤道面观为半圆形,极面观椭圆形,单裂缝。播种3 d左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型。播种7 d左右发育为片状体,丝状体与片状体两阶段的界限不明显。原叶体边缘及背腹面均可产生毛状体。播种21 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。播种35 d左右开始有性器官出现,精子器近圆球形,由3个细胞组成,成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,4～5层细胞高。原叶体受精后1个月内即可观察到从原叶体上生成的幼胚。     

剑叶凤尾蕨配子体发育的研究

剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)是凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris)多年生常绿草本植物,具有较高的观赏和药用价值。但是, 目前对其繁殖过程还缺乏了解, 限制了剑叶凤尾蕨资源的开发利用。本文报道了成功地采用混合土培养剑叶凤尾蕨的孢子, 并系统地观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。剑叶凤尾蕨的孢子呈褐色, 赤道面观豆形, 极面观三角形, 单裂缝。播种1周左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型, 配子体发育为水蕨型。播种3周左右发育为片状体。幼原叶体不对称, 成熟原叶体裸露, 无毛状体, 呈心脏形。播种5周左右开始有性器官出现, 精子器由3细胞组成, 成熟颈卵器颈部由4列细胞组成, 4层细胞高。原叶体受精后1个月内即可观察到从原叶体上生成的幼胚。该研究为园艺学研究提供了用孢子人工繁殖剑叶凤尾蕨的方法, 也为分子生物学、遗传学和蕨类植物系统学研究提供了基础。     

剑叶凤尾蕨配子体发育的研究

剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)是凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris)多年生常绿草本植物,具有较高的观赏和药用价值.但是,目前对其繁殖过程还缺乏了解,限制了剑叶凤尾蕨资源的开发利用.本文报道了成功地采用混合土培养剑叶凤尾蕨的孢子,并系统地观察记录其孢子萌发及配子体发育过程.剑叶凤尾蕨的孢子呈褐色,赤道面观豆形,极面观三角形,单裂缝.播种1周左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为水蕨型.播种3周左右发育为片状体.幼原叶体不对称,成熟原叶体裸露,无毛状体,呈心脏形.播种5周左右开始有性器官出现,精子器由3细胞组成,成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,4层细胞高.原叶体受精后1个月内即可观察到从原叶体上生成的幼胚.该研究为园艺学研究提供了用孢子人工繁殖剑叶凤尾蕨的方法,也为分子生物学、遗传学和蕨类植物系统学研究提供了基础.     

乌毛蕨配子体发育的研究

采用混合土培养乌毛蕨（Blechnum orientale）孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。结果表明：孢子黑褐色,赤道而豆形,极而观椭圆形,单裂缝。播种1周左右孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为叉蕨型。丝状体5—10细胞时开始发育为片状体。播种2周后发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。原叶体边缘及表面均可产生毛状体,数量丰富,为单细胞。播种后1个月左右开始有颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,3—5层细胞高。精子器产,扛时间较颈卵器早10d左右,精子器近圆球形,由3细胞组成。精卵受精后2周左右即可观察到从原叶体上生成的幼胚。     

阔鳞瘤蕨(水龙骨科)配子体形态发育的研究

利用光学显微镜详细观察记录了阔鳞瘤蕨孢子萌发、配子体发育及幼孢子体形成的整个形态发育过程.结果表明:成熟孢子黄色,极面观椭圆形,赤道面观肾形,近极单裂缝,表面具大小不一的球形颗粒.接种后6～8 d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,形成3～7个细胞的丝状体.原叶体发育为槲蕨型,接种后30 d左右进入片状体阶段,毛状体出现在片状体形成之后,幼原叶体短舌状,成熟原叶体心脏形.精子器在接种后60 d左右开始产生,颈卵器在精子器发生后10 d左右形成,每个原叶体上只能形成一个受精卵.培养基培养的片状体常在基部进行营养繁殖.     

傅氏凤尾蕨配子体发育及其无配子生殖的研究

采用光学显微镜对傅氏凤尾蕨（Pteris fauriei Hieron.）的配子体发育进行了研究。傅氏凤尾蕨孢子深褐色,呈四面体形,三裂缝,极面观为钝三角形,赤道面观近半圆形。孢子自播种3～7 d左右开始萌发,萌发类型为书带蕨型。18 d左右发育为丝状体,大约为6～10个细胞长;25 d左右,丝状体可通过顶端细胞或中间细胞分裂产生片状体。播种40～50 d左右,在片状体的侧面产生分生组织,发育成原叶体,发育类型为水蕨型。雄配子体形状不规则,其上可产生精子器。大型原叶体形状较规则,顶端为心形,发育2～3个月左右,在生长点下方产生无性胚芽,进行无配子生殖。此后不久,在胚芽和生长点之间产生导管连接孢子体和配子体。经多次培养表明傅氏凤尾蕨不产生颈卵器,为专性无配子生殖。     

四回毛枝蕨配子体发育的研究

采用MS培养基培养四回毛枝蕨孢子,利用光学显微镜详细观察记录了其孢子萌发、配子体发育及幼孢子体形成的整个过程。结果表明:成熟的孢子黑褐色,不透明,极面观圆球形,赤道面观蚕豆型,单裂缝,表面微褶皱。播种后8d左右萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为三叉蕨型。播种20d左右发育为片状体。播种30d左右形成幼原叶体,幼原叶体暂不对称,成熟原叶体呈蝴蝶形。原叶体边缘及背腹面都具毛状体,数量丰富,单细胞。播种50d左右开始有性器官出现,精子器近圆球形,由3细胞构成,成熟颈卵器颈部由5列细胞构成。原叶体受精后1月内可看到幼胚生成。     

水蕨配子体发育的研究

研究了我国产水蕨(Ceratopteris thalictroides)配子体发育的全过程,水蕨孢子为四面体型,三裂缝,孢子萌发为向心型,丝状体4～8个细胞长,无明显的顶端细胞,丝状体顶部细胞同时分裂形成片状体,分生组织位于片状体一侧,使原叶体成为不对称的心脏形,原叶体发育为水蕨型,无毛状体,精子器和颈卵器较大,该配子体表现为较原始的性状.     

亮毛蕨的配子体发育特征及其系统学意义

采用原生境土培养方法对亮毛蕨(Acystopteris japonica)进行培养,并对其配子体发育过程进行了观察。结果表明:亮毛蕨植物的孢子二面体型,极面观为椭圆形,赤道面观肾形,单裂缝,无周壁,外壁具棒状纹饰,孢子萌发为书带蕨型(Vittaria-type),原叶体发育为铁线蕨型(Adiantum-type)。丝状体4～7个细胞,片状体小楔状,仅3～5个细胞宽,成熟原叶体心形,裸露,初生假根具叶绿体,颈卵器较短;配子体发育较迅速,假根具分枝和膨大,精子器囊由3个壁细胞构成,颈卵器略弯曲。本研究首次观察到亮毛蕨的颈卵器壁细胞内含有球形颗粒,但其功能不详。亮毛蕨的配子体发育过程兼有原始和进化的特点。在适宜的光照和温度下,土壤培养亮毛蕨原叶体的成苗率达95%以上,移栽成活率达89%以上。     

药用植物乌蕨配子体发育的观察

药用植物乌蕨(Stenoloma chusanum(L.)Ching)配子体发育周期短而迅速,是一种研究蕨类配子体世代的生理生态和分子生物学等特征的理想试验材料.本文采用原生境腐殖土培养方法对乌蕨的孢子进行人工培养,观察并记录其孢子萌发和配子体发育的过程.结果表明:乌蕨孢子呈黄色,单裂缝,二面体形;孢子萌发为书带蕨型(Vittaria-type).丝状体4～6个细胞,有时具二叉分枝.片状体为长楔形,达6～8个细胞宽.成熟的原叶体为对称心形,裸露,发育为槲蕨型(Drynaria-type),并且具备一定的营养繁殖能力.原叶体上的假根为单细胞且不含叶绿体.精子器为盖裂开放,颈卵器短而直立.利用孢子培养的方法对乌蕨种苗进行人工繁殖,将为保护性开发利用这一重要药用资源奠定基础.     

桫椤科三种植物配子体发育的研究

用土壤培养桫椤Alsophila spinulosa(Wall.exHook.)R.M.Tryon、中华桫椤A.costularis Baker和白桫椤Sphaeropteris brunoniana(Hook.)R.M.Tryon的孢子,利用光学显微镜对其配子体发育的各个阶段进行了观察,包括孢子形态及其萌发、原丝体发育特点、片状体和生长点的形成及分化、假根特征、精子器和颈卵器的分化及发育,以及原叶体感染真菌后的显微特征。初步讨论了桫椤科不同属(种)间的配子体发育的系统学意义和有性世代的濒危原因。     

金粉蕨配子体发育及其无配子生殖的研究

采用光学显微镜和半薄切片技术对金粉蕨(Onychium siliculosum(Desv.)C.Chr.)的配子体发育及其无配子生殖进行了研究。金粉蕨孢子黄褐色,具三裂缝,孢子萌发时先产生假根,然后长出原叶体细胞,萌发类型为书带蕨型。原叶体细胞经丝状体、片状体发育为原叶体,发育类型为水蕨型。金粉蕨配子体分枝发达,成熟配子体呈丛状。多次培养表明金粉蕨只能产生精子器,不能产生颈卵器,为专性无配子生殖。半薄切片观察表明配子体生长点下方的细胞经分裂产生一群小型细胞,由它们发育为无配子生殖胚。小型细胞先分化出无性胚芽,再分化出胚根。胚芽与胚根,胚与配子体之间由分化出的导管连接。     

江南星蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养江南星蕨(Microsorium fortunei (Moore) Ching)孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体形态发育过程。结果表明：孢子黄色,赤道面观豆形,极面观椭圆形,单裂缝,外壁具刺状纹饰。接种后7～12 d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型。接种后25 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚,有的甚至不形成。无机培养基培养的原叶体常在基部发生营养繁殖。毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘。接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。接种后80 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10 d左右。颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲。     

单叶双盖蕨配子体发育的研究

在人工条件下对我国产单叶双盖蕨（Diplazium subsinuatum (Wall. ex Hook. et Grev.) Tagawa）配子体发育进行了观察。结果表明：单叶双盖蕨的孢子为两面体型,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为圆肾形,周壁具粗刺状或棒状突起;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为铁线蕨型,成熟原叶体为心脏形。该研究试图为蕨类植物的系统分类积累资料。     

槲蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养槲蕨(Drynaria roosii Nakaike)孢子,显微镜下观察孢子萌发及配子体形态发育过程.结果表明:孢子黄色,具单裂缝,赤道面观豆形,极面观椭圆形,不具周壁,孢子外壁局部具大小不一的颗粒状纹饰.接种后10～12 d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,原叶体发育为槲蕨型.接种后20 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚.毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘.接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形.接种后65 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10 d左右.颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲.原叶体受精后幼胚突破颈卵器生长.     

江南星蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养江南星蕨(Microsorium fortunei(Moore)Ching)孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体形态发育过程.结果表明:孢子黄色,赤道面观豆形,极面观椭圆形,单裂缝,外壁具刺状纹饰.接种后7～12d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型.接种后25 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚,有的甚至不形成.无机培养基培养的原叶体常在基部发生营养繁殖.毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘.接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形.接种后80 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10d左右.颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲.