孢子大小和培养基对水蕨孢子萌发及配子体性别分化的影响

利用MS培养基、改良Knop’s培养基、自来水和蒸馏水分别培养水蕨中等大小孢子,同时利用改良Knop’s培养基培养不同大小的水蕨孢子,观察记录不同条件下水蕨孢子萌发和性别分化情况。实验表明,二级孢子（赤道轴120～140μm）萌发率最高;一级孢子（赤道轴〉140μm）萌发最有利于使水蕨发育为两性配子体,三级孢子（赤道轴〈120μm）萌发最有利于使水蕨发育为雄配子体;MS培养基和改良Knop’s培养基相对于自来水和蒸馏水有利于水蕨孢子萌发;各培养基中水蕨两性配子体比率排序是MS培养基〉改良Knop’s培养基〉自来水〉蒸馏水,而雄配子体比率排序与之相反。此结果为水蕨的引种保护、人工繁育和分子生物学研究提供理论依据。     

同形鳞毛蕨成精子囊素系统的初步研究

研究了同形鳞毛蕨成精子囊素对该种和水蕨孢子萌发和配子体发育的影响,结果表明：同形鳞毛蕨配子体能产生成精子囊素,该成精子囊素能抑制同种孢子的萌发,抑制作用随配子体成熟度的增加而增强;同形鳞毛蕨成精子囊素还可促进同种孢子发育为雄配子体;光照条件下,同形鳞毛蕨成精子囊素对水蕨孢子萌发和配子体发育影响不大,黑暗条件下,同形鳞毛蕨成精子囊素能显著的促使水蕨孢子提早萌发,但都不影响其孢子最终萌发率和配子体的性别分化,表明同形鳞毛蕨和水蕨的成精子囊素不属于同一系统。     

重金属铅对3种蕨类植物孢子萌发和配子体发育的影响

研究了重金属铅对水蕨、中华桫椤和扇蕨孢子萌发及其对水蕨配子体发育的影响。结果表明：随着铅浓度的增加,水蕨、中华桫椤和扇蕨孢子的萌发率逐渐降低;在低于10^-4 mol·L^-1的环境中,水蕨孢子可以正常萌发;在低于10^-5 mol·L^-1的环境中,中华桫椤和扇蕨孢子能正常萌发;水蕨、中华桫椤和扇蕨的孢子都对铅具有一定的耐受性;铅对水蕨配子体的发育存在一定影响,铅使水蕨配子体呈不规则的心脏形,多发育为雄配子体;精子器凹陷入原叶体边缘;配子体细胞中叶绿体分布不均匀。本研究为铅污染土壤的植物修复筛选后备植物。     

野雉尾金粉蕨配子体发育及其系统学意义

野雉尾金粉蕨为中国蕨科金粉蕨属植物,而金粉蕨属的系统位置一直存在争议。该研究用原生境腐殖土和改良克诺普氏(Knop’s)营养液对野雉尾金粉蕨的孢子进行培养,培养条件为温度25℃、光照强度2 500 lx、光照12 h/d,在光学显微镜下观察记录其孢子萌发和配子体发育过程。结果表明:野雉尾金粉蕨的孢子为黄褐色,四面体型,三裂缝,赤道面观为扇形,具周壁,外壁表面具网状纹饰。孢子培养7 d后开始萌发,孢子萌发类型为书带蕨型(Vittaria-type)。孢子萌发后,配子体原始细胞经多次横向分裂形成3~9个细胞的丝状体,丝状体细胞呈圆筒形,壁薄,侧壁向外鼓起,含有颗粒较大且数量较多的叶绿体。15 d左右发育为片状体,片状体多为匙状。25 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,配子体发育类型为水蕨型(Ceratopteris-type)。在原叶体发育过程中分枝丝状体非常发达,配子体呈丛状生长,整个发育过程没有毛状体产生。野雉尾金粉蕨的假根为单细胞管状,偶有分支,内无叶绿体。45 d左右精子器开始出现,精子器顶面观近圆形,侧面观为近椭圆形或短柱状。精子器成熟时,盖细胞裂开,精子逸出。60 d左右颈卵器出现,颈卵器比较大,基部略大于顶部,侧面观呈烟囱状,顶面观为铜钱状,颈部由四列细胞构成。90 d左右发育出肉眼可见的幼孢子体。从研究结果看,其配子体发育的特征与凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris L.)相似,支持金粉蕨属归于凤尾蕨科的观点。该研究结果为野雉尾金粉蕨系统学研究提供了配子体发育方面的证据。     

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.     

不同光照度下水蕨配子体叶绿素荧光特性的研究

以模式植物水蕨的两性配子体和雄配子体为材料,研究了不同光照度下蕨类植物配子体叶绿素荧光参数的差异,探讨水蕨配子体光系统Ⅱ(PSⅡ)对不同光照的响应规律.结果表明:同一光照度条件下,水蕨两性配子体的实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))和潜在光化学效率(F_v/F_m)均高于雄配子体,但无显著差异,此时两者间的光化学猝灭系数(q_p)和非光化学猝灭系数(q_N)值也无显著差异;在4 000 lx光照条件下,两性配子体PSⅡ驱动的电子传递速率(ETR_(PSⅡ))显著高于雄配子体.随着光照度的增加,水蕨两性配子体的Ф_(PSⅡ)、ETR_(PSⅡ)和q_p值逐渐增加,且在4 000 lx光照下显著增加,但F_v/F_m和q_N值无显著变化;而雄配子体的Ф_(PSⅡ)、ETR_(PSⅡ)、F_v/F_m、q_p和q_N值均呈先增后减趋势,但各光照处理间无显著差异.研究发现,水蕨两性配子体PSⅡ的活性相对比雄配子体高;两性配子体和雄配子体的光保护能力相似;光照度对水蕨雄配子体的光合能力没有显著影响,而4 000 lx的光照度对水蕨两性配子体的生长最有利.     

狭眼凤尾蕨配子体发育及其成精子囊素对水蕨配子体发育的影响

对狭眼凤尾蕨（Pteris biaurita）配子体发育特征及其外源成精子囊素对模式植物水蕨（Ceratopteris thalictroides）在黑暗和光照条件下孢子萌发和配子体发育的影响进行了研究。结果表明：（1）狭眼凤尾蕨孢子深褐色,三裂缝,孢子萌发为书带蕨型,原叶体发育为水蕨型,无毛状体产生;培养发现,其配子体能产生精子器,但不产生颈卵器,当接种密度适中时,可进行无配子生殖。（2）在光照和黑暗条件下狭眼凤尾蕨成精子囊素有促进和抑制水蕨孢子萌发的作用,但效果均不显著。（3）在光照条件下,狭眼凤尾蕨成精子囊素可以延迟水蕨心脏形配子体分生组织缺刻的形成,但对其配子体形态和性别分化无明显影响;而在黑暗条件下狭眼凤尾蕨成精囊素对水蕨长条形配子体的形态发育具有一定影响,与对照组相比其顶端分生组织发达,整体呈长楔形,对性别分化影响不显著。可见,狭眼凤尾蕨和水蕨不具有同种成精子囊素系统。     

液体培养基条件下乌毛蕨配子体发育的研究

在液体培养基条件下对中国产乌毛蕨(Blechnum orientaleL.)配子体发育进行了观察。结果表明:乌毛蕨的孢子为两面体型,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为半圆形或豆形,周壁具脊状褶皱;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为三叉蕨型,成熟原叶体为对称的心脏形。经比较分析,蕨类植物孢子繁殖时采用混合土培养较适宜;液体培养基和混合土在研究蕨类植物配子体发育时同样具有可行性。孢子形态和配子体发育的观察结果表明,乌毛蕨是蕨类植物中较进化的种类;乌毛蕨科与鳞毛蕨科亲缘关系较近。     

东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅵ.中国蕨科

本文研究了无粉银粉背蕨配子体的发育,孢子四面体,三裂缝,孢子萌发为带蕨型,丝状体２－１２个细胞长,单列或多列,原叶体裸露,心脏形,生殖器较大,该配子表现为原始的性状,原叶发育为铁线蕨笄哉水蕨型,或两者之间的类型,在发育中的变异大,体现中国蕨科配子体的特点。     

银粉背蕨配子体及幼孢子体发育的研究

银粉背蕨是一种小型观赏蕨类植物,但目前我国对该蕨的研究还不够成熟。本文利用改良Knop's培养基和腐殖土培养银粉背蕨的孢子,观察其配子体及幼孢子体形态发育特征,并研究了其配子体发育的最适培养基pH值。研究结果显示：（1）银粉背蕨孢子黄褐色,具三裂缝,极面观三角圆形,赤道面观为近半圆形,孢子具网状纹饰;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为水蕨型;颈卵器和精子器为薄囊蕨型;成熟原叶体为对称的心脏形,不具毛状体;上述特征为银粉背蕨孢子和配子体发育的稳定特征。（2）培养基pH值在7.0~9.0时随着碱性的增强,银粉背蕨孢子萌发和配子体生长发育速度逐渐增加。（3）利用腐殖土培养银粉背蕨孢子,7~8周可发育成幼叶,成苗率达90%,成苗健壮,根系发达,是扩繁银粉背蕨的适宜方式。本文为资源植物银粉背蕨人工繁殖和演化研究提供科学依据。     

龙头节肢蕨配子体发育的研究

采用原生境土、Knorp’s营养液和MS培养基的培养方法对龙头节肢蕨(Arthromeris lungtauensis Ching)的孢子进行对照培养,观察其孢子萌发和配子体发育过程。结果：孢子黄色,呈二面体型,赤道面观为肾形,极面观椭圆形,周壁瘤状,有刺,单裂缝;接种5 d后孢子开始萌发,萌发为书带蕨型（Vittaria-Type),原叶体的发育为槲蕨型(Drynaria-Type）;接种7 d后向丝状体发育,为3~8个细胞长;接种2周后向片状体发育,片状体呈长阔匙形,达6~8纵列细胞;接种6周后向原叶体发育,成熟的原叶体呈对称心形,毛状体二型（单细胞乳头状的毛状体和4~5个细胞分枝的毛状体）和假根分叉;接种9周后出现精子器,早于颈卵器1周出现和成熟;精子器具宽而短的柄,颈卵器的颈沟部较短而且通常弯曲。研究表明龙头节肢蕨的配子体发育过程中出现毛状体,假根分叉,颈卵器弯曲等进化特征,并对其分类学意义初步讨论。     

Effects of inorganic nitrogen sources on spore germination and gametophyte growth in Botrychium dissectum

Abstract. The effects of variations in nitrogen source upon spore germination and gametophyte growth of the eusporangiate fern Botrychium dissectum forma obliquum were investigated. Spore germination and early gametophyte growth were directly related to the oxidation level of the supplied nitrogen source. Nitrate and nitrite inhibited spore germination and at concentrations above 0.035 mol m^-3 prevented it entirely. Ammonium promoted germination well above the levels attained on media without nitrogen. Concentrations of ammonium greater than 0.035 mol m^-3 often resulted in germination above 90%. The growth of young gametophytes from spores was reduced on media without nitrogen or on media with high concentrations of nitrate. Ammonium stimulated the growth of both young and older gametophytes. However, older gametophytes were able to grow on media containing nitrate as the sole nitrogen source. We conclude that a reduced nitrogen source is necessary for spore germination and early growth of Botrychium gametophytes. This requirement has several ecological implications which may be related to the distribution of these ferns and the establishment of mycorrhizal associations.     

华南紫萁和粗齿紫萁的配子体发育研究

以腐叶土为基质 ,对华南紫萁和粗齿紫萁进行了孢子繁殖 ;利用Olympus显微镜观察和记录了它们的孢子萌发和配子体发育过程。结果表明 ,两者的孢子及配子体性状极为相似 :孢子同型 ,三裂缝 ,壁厚 ,含叶绿体 ,萌发快 ;在常温下 ,孢子的存活期短 ;孢子萌发需要光 ,萌发类型为紫萁型 ;丝状体阶段不发达 ,仅 2～ 3个细胞 ;原叶体无毛状体 ,中脉厚 ,精子器和颈卵器较大 ;由原叶体发育成幼孢子体所需时间极长。不同之处 :粗齿紫萁的孢子和精子器大些、颈卵器成对着生、成熟配子体多数为雌雄异株、受精率极低。华南紫萁和粗齿紫萁的孢子及配子体发育特点与紫萁、分株紫萁、绒紫萁、桂皮紫萁的极为相似 ,它们既具有大量的原始性状 ,也具有少数进化性状 ,支持把紫萁科列入原始薄囊蕨纲的观点。此外 ,也从孢子和配子体性状方面说明了紫萁属是一个自然的分类群     

金灰藓(Pylaisiella polyantha)配子体发生的实验观察

金灰藓Pylaisiella polyantha (Hedw．)Grout孢子在光照培养箱中进行培养,实验组为含有Knop培养液的琼脂培养基质,对照组为无营养成分的琼脂培养基质。在光学显微镜下对配子体发生进行了观察、描绘和照相。结果表明：实验组和对照组孢子萌发所需时间相同,均为53．5h,萌发极相为1～4极。4d时,实验组萌发率为85．4％,对照组为54．1％;20d时,开始形成配子体芽原基;40d时,形成具假根、茎、叶的配子体,并形成两性器官。并对配子体发生过程的特点进行了分析和讨论。     

金灰藓(Pylaisiella polyantha)配子体发生的实验观察

金灰藓Pylaisiella polyantha(Hedw.)Grout孢子在光照培养箱中进行培养,实验组为含有Knop培养液的琼脂培养基质,对照组为无营养成分的琼脂培养基质。在光学显微镜下对配子体发生进行了观察、描绘和照相。结果表明:实验组和对照组孢子萌发所需时间相同,均为53.5h,萌发极相为1～4极。4d时,实验组萌发率为85.4%,对照组为54.1%;20d时,开始形成配子体芽原基;40d时,形成具假根、茎、叶的配子体,并形成两性器官。并对配子体发生过程的特点进行了分析和讨论。