中国藓类植物无性繁殖体的初步观察

无性生殖在苔藓植物的生活史中起着重要的作用,并且常通过各种无性繁殖体来完成。无性繁殖体的形态常被用来辅助鉴定一些不育的藓类植物。本文通过对38种藓类植物的无性繁殖体进行显微观察,结果显示：无性繁殖体在不同的藓类植物之间已经过多次演化;无性繁殖体的形态在种内是相对稳定的,且与其着生位置、配子体的分枝方式密切相关,而与植物的系统位置以及生境并无直接的关系;无性繁殖体的颜色与其胞壁的厚度以及表面纹饰密切相关。此外,无性繁殖体的产生常常与假根、原丝体有共存关系。在研究中发现,藓类植物的无性繁殖体主要包括原丝体芽胞、无性芽胞（叶生芽胞、中肋芽胞、枝生芽胞）、芽体、假根芽胞和假根状块茎;其中原丝体芽胞和无性芽胞最为常见。     

藓类植物的无性繁殖及其应用

藓类植物的无性繁殖方式复杂多样,在多变、极端或不可预测的环境中具有明显优势.按形态特点,藓类植物的无性繁殖方式分为营养繁殖和特化的无性繁殖方式2种,特化的无性繁殖体包括掉落枝尖部、鞭状枝、易掉落的小枝、珠芽、假根芽胞或块茎、芽胞、脆折的叶片和内生芽胞等8种类型.本文综述了藓类植物中无性繁殖体的形态及其发生过程,介绍了苔藓植物无性繁殖在组织培养、分子生物学研究、沙漠结皮形成过程以及园林建设上的应用.     

长柄石杉芽胞及芽胞植株形态研究

为研究石杉属植物芽胞形态特征以及芽胞在石杉属植物无性繁殖中的作用,对野外采集和移栽后新生的长柄石杉（Huperzia javanica）芽胞体、芽胞的形态特征、芽胞萌发形成芽胞植株的过程进行了描述,并对芽胞和芽胞残体发生数量进行计数。结果表明,芽胞体由芽胞和芽托部组成,前者是6个小叶围住的小芽,后者为具有6个鳞状叶的柄状体;芽胞脱落后一周开始萌发并进一步发育为芽胞植株;芽胞体发生枝条上平均有5个芽胞发生;芽胞发生具有一定程度的周期性,可以据此估计石杉植株株龄和生长速度。     

念珠丝瓜藓(缺齿藓科)形态特征及其在中国的新分布

通过对中国产丝瓜藓属Pohlia(缺齿藓科Mielichhoferiaceae)植物系统地分类学研究,对本属一具有假根生念珠状排列的芽胞的种——念珠丝瓜藓的形态解剖学特征和地理分布进行了修订,并讨论了念珠丝瓜藓的生境,以及与其相近种泛生丝瓜藓、明齿丝瓜藓和黄丝瓜藓等进行了比较分析。根据标本信息,确定念珠丝瓜藓在中国的分布由原来的5省区扩大到10省区,并绘制了该种在中国的分布图。     

原丝体、原叶体和原植体

原丝体、原叶体、原植体都是在孢子植物中提到的概念。它们虽只一字之差,但函义却不同。原丝体(Protonema)是在苔藓植物生活史中的一种构造。它是由孢子萌发后所形成的绿色丝状体或片状体。在原丝体上产生假根和芽体,由芽体发育成具有假根和拟茎、叶(或片状体)的绿色植物体——配子体。此时的原丝体一般都死亡,只有少数种类的原丝体能继续存活。形成原丝体是苔藓植物的一个主要特征。     

五种藓类植物的孢子萌发与原丝体发育

本文对中华缩叶藓(Ptychomitrium sinense)、狭叶缩叶藓(P. linearifolium)、威氏缩叶藓(P．wilsonii)、葫芦藓(Funaria hygrometrica )和立碗藓(Physcomitrium sphaericum ) 5种国产藓类植物的孢子萌发和原丝体发育进行研究, 结果表明不同藓类孢子萌发和原丝体发育类型不同, 孢子萌发和原丝体发育方式与藓类植物的生态环境有关。     

五种藓类植物的孢子萌发与原丝体发育

本文对中华缩叶藓(Ptychomitrium sinense)、狭叶缩叶藓(P.linearifolium)、威氏缩叶藓(P.wilsonii)、葫芦藓(Funaria hygrometrica)和立碗藓(Physcomitrium sphaericum)5种国产藓类植物的孢子萌发和原丝体发育进行研究,结果表明不同藓类孢子萌发和原丝体发育类型不同,孢子萌发和原丝体发育方式与藓类植物的生态环境有关.     

中华缩叶藓孢子萌发与原丝体发育特征研究

通过室内人工培养中华缩叶藓的孢子,在光学显微镜下详细观察了其孢子萌发、原丝体发育及配子体发生的全过程.结果表明:中华缩叶藓的孢子在壁内萌发,随后分裂产生块状原丝体;块状原丝体上可产生两种丝状体,一种是具疣的棒状原丝体,另一种是由长圆柱状细胞组成的轴丝体;配子体原始细胞只产生于块状原丝体上.根据中华缩叶藓的孢子萌发和原丝体发育特征,并参照Nishida对藓类植物孢子萌发类型的划分,确定中华缩叶藓的萌发孢子型应属于缩叶藓型(Ptychomitrium-type).     

波叶仙鹤藓的孢子培养及发育生物学研究

首次成功地进行了人工条件下波叶仙鹤藓(Atrichum undulatum(Hedw.)P.Beauv)单细胞孢子的培养,并详细研究、拍摄了其植物体(配子体)形态发育的全过程。孢子无后熟或体眠期,3-4天即可萌发,萌发率可达95％以上;培养10天左右绿丝体系统、轴丝体系统及假根开始分化,约40天开始出现芽体原基,50天芽体陆续形成,80天左右植物体完成营养生长,开始性器发育。初生假根发育不良,基原细胞不分裂,由绿丝体产生轴丝体的方式复杂,轴丝体细胞分裂面有球形和斜向、横向三种,芽原基分化时,首先在轴丝体上产生光合能力很强的细胞群,其基部产生芽原基,芽原基的分化成功率仅有50％左右,芽体形成后,原丝体系统多枯萎或特化为假根。并就波叶仙鹤藓的形态发育、生理生态、生殖和进化等方面也进行了理论探讨。     

小扭口藓(Barbula indica)芽胞发育特征的实验研究

在光照培养箱中人工对照培养小扭口藓(Barbula indica(Hook.) Spreng)的芽胞,显微镜下观察并记录其发育成配子体的全过程。结果表明:小扭口藓芽胞在3~4 d即可萌发;10 d左右开始分化出绿丝体、轴丝体及假根;18 d,轴丝体上的侧枝顶端细胞以分生缢割的方式产生单细胞或多细胞芽胞;40 d,轴丝体上开始出现配子体原始细胞;之后,配子体原始细胞发育成桑椹状的幼小配子体。还对芽胞形态发育、生理生态及配子体发生过程的特点进行了分析和讨论。     

碎米藓属两种藓类植物孢子萌发与原丝体发育特征研究

为获取其孢子萌发类型与该属植物系统发育、生态选择以及生殖策略选择的相关性,该研究通过室内人工培养的方式,在微米量级下观察并描述了碎米藓属(Fabronia)碎米藓(F.pusilla)和东亚碎米藓(F.matsumurae)两种藓类植物孢子萌发、原丝体发育和配子体发生的过程。结果表明:(1)两种藓类植物孢子均为壁外萌发,均产生由1~15个半圆球形细胞组成的绿丝体(chloronema)短枝;(2)碎米藓在绿丝体顶端分化产生轴丝体细胞,东亚碎米藓未分化产生轴丝体(caulonema);(3)两种藓类植物配子体原始细胞均在绿丝体上分化产生。参照Nishida对藓类植物孢子萌发型划分标准,分析并确定了碎米藓属两种藓类植物孢子萌发型均为蓑藓型(Maromitrium-type),为碎米藓属的系统分类提供了发育学证据。     

中国丝瓜藓属直蒴组的分类学研究

采用经典分类学研究方法,对河北师范大学植物标本馆(HBNU)等国内多个标本馆保存的中国丝瓜藓属直蒴组(Pohlia Hedw.section Cacodon Lindb.ex Broth.)及其近缘类群植物标本共计130余号进行了分类学分析鉴定,并对所确定的中国产直蒴组物种的芽胞大小、形状及叶原基数量和长度等形态学特征进行比较分析,以期为中国丝瓜藓属直蒴组的分类学研究提供理论依据。结果表明:(1)经鉴定中国丝瓜藓属直蒴组植物共有8种——夭命丝瓜藓[Pohlia annotina(Hedw.)Lindb.]、糙枝丝瓜藓[P.camptotrachela(Ren.Card.)Broth.]、林地丝瓜藓[P.drummondii(Müll.Hal.)Andr.]、疣齿丝瓜藓[P.flexuosa Harv.]、纤毛丝瓜藓[P.hisae T.J.Kop.et J.X.Luo]、异芽丝瓜藓[P.leucostoma(BoschSande Lac.)M.Fleisch.]、念珠丝瓜藓[P.lutescens(Limpr.)H.Lindb.]和卵蒴丝瓜藓[P.proligera(Kindb.ex Breidl.)Lindb.ex Arnell]。(2)中国丝瓜藓属直蒴组植物的重要鉴别特征是在假根或叶腋处生有芽胞,而且芽胞形状以及叶原基形状和数量在直蒴组中存在差异,如念珠丝瓜藓具有假根生芽胞,而疣齿丝瓜藓具有两型芽胞。(3)对所鉴定的中国丝瓜藓属直蒴组8种植物的识别特征、生境及其与相近种的关系进行了详细描述,并绘制了形态特征墨线图。     

腾格里沙漠固定沙丘藓类植物结皮层的自然恢复及人工培养试验研究

 通过藓类结皮层的自然恢复和人工培养藓类植物促进结皮层形成试验,研究了腾格里沙漠固定沙丘生物结皮层形成过程中优势成分真藓 （Bryum argenteum） 的繁殖生物学特性,结果表明：藓类结皮层人工去除后在3～4年内70%的样方基本恢复,在此过程中真藓主要靠茎叶碎片传播和繁殖;通过分株法、撒茎叶法培养的真藓在1个月后长满整个样地, 主要通过如下方式繁殖——茎的碎片连续分枝可产生小植株,茎、叶均可产生原丝体,由原丝体发育产生小植株,小植株又可再生原丝体,如此反复产生新植物体,这一过程是野外人工促进生物结皮层形成过程中真藓主要的繁殖途径。与室内培养中真藓的繁殖特性相比较,野外培养的真藓在繁殖过程中产生的原丝体较粗壮,分枝多,但在两种条件下的繁殖特性相同,能够揭示该地区自然条件下藓类植物萌发和定居的繁殖机理。该研究为人工促进生物结皮层形成及治理受损结皮层提供了实验依据。     

不同生境下十七种藓类植物叶的比较解剖学

使用石蜡切片法,对不同生境下的17种藓类植物的叶片进行了解剖观察和比较分析,结果表明不同种类的藓类植物在中肋导水主细胞的有无、厚壁细胞是否分化、中肋细胞层数及细胞密度、叶片细胞层数、叶表附属物、叶片细胞密度等方面存在显著差异。藓类植物叶的解剖结构具有生态适应意义,旱生环境下的藓类植物,叶片细胞胞壁具不同程度的增厚,有些藓类植物叶片具附属结构,藓类植物中肋的有无,反映了对水分吸收和运输方式的不同。例如,荫湿生环境下的羽枝青藓Brachythecium plumosum,其中肋细胞胞壁较薄,无导水主细胞和副细胞的分化,也没有厚壁细胞分化,能够在阴湿环境下吸收水分和养分;钝叶匍灯藓Plagiom niumrostratum具有与旱生藓类植物相似的中肋结构,叶片较厚,中肋具导水主细胞,中肋背面具厚壁细胞,这些特点使该种藓类植物能够分布于间隙性干旱胁迫的环境中;水灰藓Hygro-hypnum luridum叶片纤细柔弱,仅1层细胞,细胞胞壁薄,叶表无附属结构,中肋细胞层数少,无导水主细胞分化,也没有厚壁细胞,这些特点使得水灰藓能够生长在水生环境中;东亚小金发藓Pogonatum inflexum和波叶仙鹤藓Atrich umundulatum的叶腹面覆盖着栉片,东亚砂藓Racomitrium japonicum、大羽藓Thuidium cym-bifolium、福氏蓑藓Macromitrium ferriei、东亚短颈藓Diphyscium fulvifolium、扭口藓Barbula unguiculata和角齿藓Ceratodon purpureus的叶片表面有乳头状突起或疣状物,这些附属结构使它们能够适应于旱生的环境中。     

黄土丘陵区6种侧蒴藓类植物营养繁殖特征

侧蒴藓类植物是苔藓植物中体型较大的类群,形态结构复杂,在水土保持、水源涵养等方面有巨大的应用潜力。该研究以黄土丘陵区6种常见侧蒴藓类植物为材料,采用人工气候室培养,研究了不同侧蒴藓类植物营养繁殖特征及种间差异。结果显示：（1）6种侧蒴藓类植物具有较强的繁殖能力,平均10 d和17 d均萌发新配子体和原丝体;营养繁殖中,6种藓新配子体萌发时间早于原丝体,其中青藓（Brachythecyum albicans）的新配子体萌发最早,镰叶灰藓（Hypnum bambergeri）萌发最晚。（2）6种藓新配子体的发枝长度、发枝数量在培养过程中均呈先增加后平稳的趋势,发枝长度在萌发后第21天均趋于平稳,发枝数量在第28天时均趋于平稳;藓盖度除柳叶藓（Amblystegium serpens）在培养结束前继续增加外其余藓种在生长42 d后趋于平稳,其中青藓的发枝长度、发枝数量、盖度增幅最明显,分别较萌发前增加4.73 mm、1.53条、46.22%。（3）6种藓盖度、新配子体发枝长度及发枝数量的增长速率差异显著,其中青藓3个指标的增长速率均显著高于其他藓种（P<0.05）,分别为0.97%·d^-1、0.24 mm·d^-1和0.101 条·d^-1。发枝长度增加速率最慢的是鳞叶藓（Taxiphyllum taxirameums）,为0.17 mm·d^-1、发枝数量增加速率最慢的是镰叶灰藓,为0.041条·d^-1、盖度增加速率最慢的是荫地绢藓（Entodon caliginosus）,为0.46%·d^-1。结果表明,黄土丘陵区6种常见侧蒴藓类植物通过人工培养均可进行营养繁殖,但营养繁殖存在种间差异,其中青藓的营养繁殖能力优势显著。本研究明确了侧蒴藓类植物营养繁殖特征及人工培养的可能性,可为该藓类植物在水土保持及生态恢复中的应用提供科学依据。     

尖叶拟船叶藓原丝体发育特征研究

将尖叶拟船叶藓[Dolichomitriopsis diversiformis(Mitt.)Nog.]孢子接种于Knop培养基上,置于恒温培养箱中培养,在光学显微镜下对其原丝体(protonema)发育特征进行了详细观察和记录。结果表明:孢子第2天就开始萌发,第6天时其萌发率达90%以上;原丝体系统由绿丝体(chloronema)和轴丝体(caulonema)构成,假根(rhizoides)产生于芽体基部,由轴丝体退化而成;配子枝原始细胞产生于绿丝体分枝的基部或轴丝体上的斜壁细胞;配子枝(game tophore)形成后其上各部位都可形成假根;孢子萌发类型为真藓型(Bryum-type)。     

大帽藓(Encalypta ciliata Hedw.)原丝体发育特征的实验研究

在人工培养大帽藓(Encalypta ciliata Hedw.)孢子的基础上,对其孢子萌发、原丝体发育及配子体发生的全过程进行了观察、描绘和照相。实验结果表明:在大帽藓的原丝体系统中主要包括两种成分,即:粗短的丝状绿丝体和细长的柳枝状轴丝体。丝状绿丝体一般由4～6个短粗柱状细胞组成;而轴丝体则是由多数细长柱形细胞构成,其上间隔分布有2～5个细胞组成的棒状体,初生假根有或者无。同时,还对大帽藓原丝体发育的特征进行了分析和讨论,初步确定大帽藓孢子萌发属于新的孢子萌发类型——大帽藓型(Encalypta-type)。     

葫芦蘚的培养观察

葫芦藓(Funaria hygrometrica Hedw.)是常见的苔藓植物。无论在郊外或市区,只要是有机质丰富而阴湿的土壤上,都容易找到。它们分布广泛,井具有藓类植物的典型特征,故在植物学教学中都将葫芦藓做为苔藓植物门中藓纲植物的主要代表来介绍。葫芦藓的生活史具有两个世代,即配子体世代和孢子体世代,配子体世代开始于孢子,孢子先萌发为绿色的丝状体,叫做原丝体,再由原丝体的若干部位上产生许多芽体,每个芽体长成一株具有茎叶的植物体。又     

长喙毛茛泽泻的生活史特征及濒危机制

长喙毛茛泽泻(Ranalisma rostratum)是1种水生濒危植物,目前我国仅在湖南茶陵的湖里沼泽中生存有1个种群。在自然生境中,它在水深5～10 cm条件下生长良好,植株挺水。该植物以无性和有性两种方式生殖,无性繁殖体对种群的补充是保持自然种群大小的重要途径。虽然种子产量不是限制因素,但无性繁殖体和种子传播受限制、种子生活力及萌发率低、幼苗生长慢、在自然群落中竞争能力差、生境破坏很可能是导致这种植物濒危的重要原因。     

大帽藓(Encalypta ciliata Hedw.)原丝体发育特征的实验研究

在人工培养大帽藓(Encalypta ciliata Hedw．)孢子的基础上,对其孢子萌发、原丝体发育及配子体发生的全过程进行行了观察、描绘和照相。实验结果表明：在大帽藓的原丝体系统中主要包括两种成分,即：粗短的丝状绿丝体和细长的柳枝状轴丝体。丝状绿丝体一般由4～6个短粗柱状细胞组成,而轴丝体则是由多数细长柱形细胞构成,其上间隔分布有2～5个细胞组成的棒状体,初生假根有或者无。同时,还对大帽藓原丝体发育的特征进行了分析和讨论,初步确定大帽藓孢子萌发属于新的孢子萌发类型——大帽藓型(Encalypta-type)。