中国蕨类植物孢子形态的研究Ⅵ.凤尾蕨科

利用扫描电镜对国产凤尾蕨科(Pteridaceae)2属30种4变种植物孢子进行了观察。其中凤尾蕨属(Pteris)29种4变种,孢子三裂缝,辐射对称;极面观为钝三角形,赤道面观为半圆形或超半圆形;孢子极轴长26~54μm,赤道轴长34~97μm;外壁厚,形成孢子表面纹饰的轮廓;周壁薄,紧贴于外壁上;多数种类孢子外壁具沿赤道加厚的赤道环,孢子表面呈瘤块状、疣块状,或隆起的脊连成网状或拟网状等纹饰,有的种类具近极脊和远极脊。凤尾蕨属植物孢子的形态稳定,种间差异明显,但孢子形态特征与孢子体的形态特征是不相关的。栗蕨属(Histiopteris)植物孢子为单裂缝,两侧对称,极面观椭圆形,赤道面观豆形;孢子极轴长22~23μm,赤道轴长29~36μm;周壁很薄,由外壁形成孢子纹饰的轮廓;表面呈粗的块状纹饰。从孢子形态上看,栗蕨属与凤尾蕨属有很大差异,将其放在一个科中不合适。     

中国蕨类植物孢子形态的研究 Ⅵ . 凤尾蕨科

利用扫描电镜对国产凤尾蕨科( Pteridaceae ) 2 属30 种4 变种植物孢子进行了观察。其中凤尾蕨属( Pteris) 29 种4 变种, 孢子三裂缝, 辐射对称; 极面观为钝三角形, 赤道面观为半圆形或超半圆形; 孢子极轴长26～54μm, 赤道轴长34～97μm; 外壁厚, 形成孢子表面纹饰的轮廓; 周壁薄, 紧贴于外壁上; 多数种类孢子外壁具沿赤道加厚的赤道环, 孢子表面呈瘤块状、疣块状, 或隆起的脊连成网状或拟网状等纹饰, 有的种类具近极脊和远极脊。凤尾蕨属植物孢子的形态稳定, 种间差异明显, 但孢子形态特征与孢子体的形态特征是不相关的。栗蕨属( Histiopteris) 植物孢子为单裂缝, 两侧对称, 极面观椭圆形, 赤道面观豆形; 孢子极轴长22～23μm, 赤道轴长29～36μm; 周壁很薄, 由外壁形成孢子纹饰的轮廓; 表面呈粗的块状纹饰。从孢子形态上看, 栗蕨属与凤尾蕨属有很大差异, 将其放在一个科中不合适。     

中国金粉蕨属孢子形态的研究

利用扫描电子显微镜对我国产金粉蕨属8种2变种蕨类植物的孢子进行了观察。结果表明,该属孢子形态较为一致。三裂缝,辐射对称,极面观为钝三角形或三角圆形,赤道面观为椭圆形,超半圆形成或扇形,周壁较薄,外壁突起形成表面纹饰的基本轮廓,具赤道环,近极脊和远极脊等结构,种间差异主要表现在远极面的纹饰形态上,从孢子形态上看,金粉蕨属与中国蕨科其它属差异较大,而与凤尾蕨属相似,建议将本属放在凤尾蕨科。     

中国蕨类植物孢子形态的研究ⅩⅢ.叉蕨科

利用扫描电镜对中国产叉蕨科7属34种植物孢子的形态进行了观察。叉蕨科植物孢子为左右对称,极面观为椭圆形,赤道面观为半圆形、超半圆形或豆形;极轴长为18～38μm,赤道轴长为23～57μm;单裂缝,裂缝长度为孢子全长的1/2～2/3;孢子具脊状、翅状、刺状和耳状4种纹饰,孢子表面有时具细刺、颗粒或孔。通过孢粉学分析,叉蕨科依据孢子形态特征和依据孢子体形态特征的分类结果并不一致,孢粉纹饰类型呈现一定程度的属间交叉;支持将叉蕨科和鳞毛蕨科进行重新划分的MAARTEN J.M的新分类系统。     

蜈蚣草孢壁发育及其系统学意义

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对凤尾蕨科(Pteridaceae)蜈蚣草(Pteris vittata L.)孢壁的形成和发育进行研究。结果表明:蜈蚣草孢子四面体型,极面观钝三角圆形,赤道面观半圆形或超半圆形,近极面具瘤状纹饰和近极脊,远极面具脊并连成网状,具赤道环;孢子具乌毛蕨型外壁,由外壁外层构成纹饰的轮廓;实心型周壁由2层构成,且内层薄、外层具小球体。结合孢子外壁和周壁的发育特征,认为凤尾蕨科与裸子蕨科和水蕨科的亲缘关系较近,支持将裸子蕨科和水蕨科置于凤尾蕨科。     

中国凤尾蕨属细胞学的初步研究

本文报道了中国产10种凤尾蕨属植物和2种蕨属和栗蕨属植物的细胞学研究结果。 在凤尾蕨 属中,8种是多倍体或具有多倍体细胞型,4种是无性孢子繁殖的后代,6种实际上是种复合体或种复合体成员,单纯有性生殖的二倍体只有2种。凤尾蕨至少具有9条孢子发生路线,在其同一个体上除了产生二倍孢子外,还可能产生少量加倍或多倍孢子;广义的蜈蚣草实际上是个种复合体,其祖先的二倍体细胞型广泛分布于中国亚热带地区说明这里可能是该复合体的起源中心;岩凤尾蕨具有不寻常的染色体数目n＝55,这说明在本属和本科中可能存在着非整倍体进化。     

广西蕨类植物孢子形态的研究Ⅱ.铁角蕨属

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对广西产9种铁角蕨属植物即拟狭翅铁角蕨、黑柄铁角蕨、剑叶铁角蕨、长生铁角蕨、岭南铁角蕨、石生铁角蕨、阴湿铁角蕨、半边铁角蕨和细裂铁角蕨植物的孢子形态进行了观察,对每个种的形态特征进行了详细描述,其中5种铁角蕨属植物孢子的表面纹饰为首次报道。结果如下:9种铁角蕨属植物孢子都为单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形或近圆形,赤道面观为肾形、椭圆形或近圆形。主要纹饰类型有翅脊状纹饰、翅状纹饰和脊状纹饰类型。讨论了各种间的差异。为铁角蕨属的分类和系统演化研究提供孢粉学的资料。     

凤尾蕨属配子体若干系统学特征新考

通过对凤尾蕨属(Pteris L.)8种,即半边旗(P.semipinnata L.)、傅氏凤尾蕨(P.fauriei Hieron.)、阔叶凤尾蕨(P.esquirolii Christ)、三叉凤尾蕨(P.tripartita Sw.)、蜈蚣草(P.vittata L.)、溪边凤尾蕨(P.excelsa Gaud.)、有刺凤尾蕨(P.setuloso-costulata Hayata)、西南凤尾蕨(P.wallichiana Agardh)孢子的人工培养,观察并总结了该属配子体发育各阶段形态特征,并与以往的观察结果进行比较.最终选取孢子萌发型与配子体发育类型等稳定特征作为判断依据,讨论该属与书带蕨科(Vittariaceae)、中国蕨科(Sinopteridaceae)、铁线蕨科(Adiantaceae)等科的亲缘关系.研究认为蕨类配子体生长点上方边缘细胞分布情况多变,不是稳定的系统学特征.而配子体特定部位边缘细胞的外侧壁形态则具有较高的系统学参考价值.     

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。     

凤尾蕨属5种植物孢子体形态研究

采用光学显微镜对凤尾蕨属5种植物孢子体形态特征进行观察和分析,以探讨该属植物的形态和亲缘关系,为凤尾蕨属的系统分类提供新的资料和依据.结果显示,该属5种植物的基本气孔类型为腋下细胞型和极细胞型;叶脉类型为无网眼的羽状分离型;副叶脉呈一回分叉平行分布;5种植物的维管束木质部多为单柱型管状中柱,也有部分双柱型网状中柱,管状分子中均有导管分子存在,仅在蜈蚣蕨和银脉凤尾蕨中发现管胞,其中井栏边草无纹孔膜残余.研究表明,蜈蚣蕨和银脉凤尾蕨较为原始,井栏边草、溪边凤尾蕨、紫轴凤尾蕨关系更近,也更为进化.     

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。     

假冷蕨属孢子形态研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对假冷蕨属4种植物的孢子进行了详细观察,并与亲缘关系较近的冷蕨属、蹄盖蕨属植物孢子形态进行比较。结果表明,假冷蕨属孢子均为单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为肾形,周壁表面具不规则脊状褶皱,连接成网状。假冷蕨属与蹄盖蕨属孢子形态特征相似,亲缘关系较近。     

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。     

鳞毛蕨科的孢子形态研究

对鳞毛蕨科及其相近类群的19属65种的孢子形态进行了光学显微镜观察,并对其中12属30种进行了扫描电镜观察。鳞毛蕨科的孢子左右对称,极面观为椭圆形、近球形,赤道观为肾形,极轴/赤道轴的比值为0.60～0.86;单缝孢,裂缝长度约为孢子全长的1/2～3/4,属中至大型孢子。鳞毛蕨科具有多样性的外壁纹饰:不仅包括刺状、瘤状、颗粒状、脊状、窗孔状、耳状、片状及翅状等几种基本类型,而且还存在一些中间过渡类型。根据孢子形态特征,对本科的属间关系进行了探讨。孢子形态特征的相似性支持假复叶耳蕨属、肉刺蕨属、球盖蕨科与鳞毛蕨属的近缘关系,黔蕨属与复叶耳蕨属间的近缘关系。玉龙蕨属的两个种的孢子纹饰与耳蕨属的部分种一致,支持将玉龙蕨属作为耳蕨属的异名处理。拟贯众属独特的翅状纹饰支持将其从鳞毛蕨科中分离出去。     

傅氏凤尾蕨复合群的分子系统学研究

杂交和多倍化是蕨类植物物种形成的主要机制,往往导致多倍体复合群的出现。同一复合群的成员在形态上具有明显的连续性与过渡性,复合群内部往往存在复杂的亲缘关系,给分类带来很大困难。傅氏凤尾蕨复合群是凤尾蕨属中分类学问题最为突出的复合群之一,成员间仅以植株的高度、羽片的大小、裂片间隙的大小、裂片先端的形状或孢子囊群的长短等细小的特征相区别。为确定该复合群某些成员的分类学位置,并理清成员间的亲缘关系,该研究选取了3个叶绿体DNA片段atp B、mat K和trn L-F构建傅氏凤尾蕨复合群的系统发育树,并结合孢粉学证据,探讨该复合群成员间的亲缘关系。结果表明:百越凤尾蕨和傅氏凤尾蕨的关系最为密切,建议把百越凤尾蕨归并到傅氏凤尾蕨中;硕大凤尾蕨与傅氏凤尾蕨的关系较远,但其孢子形态与傅氏凤尾蕨有一定重叠,两者的亲缘关系待深入研究;线裂凤尾蕨是一独立的种,与该复合群其它成员明显不同;隆林凤尾蕨都较早分化出来,单独作为一支,但其孢子形态多变,暗示其可能是杂种起源。     

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。     

凤尾蕨属植物在中国的分布新资料

凤尾蕨属植物具有较高的观赏价值和药用价值。弄清其在我国的分布状况,有利于资源的开发利用。本文报道了台湾凤尾蕨Pteris taiwanensis Ching ex Ching et S. H. Wu为中国大陆分布新记录,另外11种凤尾蕨属植物为省新记录,分别是海南凤尾蕨、指叶凤尾蕨、多羽凤尾蕨、大明凤尾蕨、细弱凤尾蕨、线羽凤尾蕨、栗柄凤尾蕨、单叶凤尾蕨、细羽凤尾蕨、三叉凤尾蕨和鸡冠凤尾蕨。并证实凤仪凤尾蕨Pteris dalhousiae Hook.没有分布至中国。     

云南复叶耳蕨属植物孢子形态研究

利用扫描电子显微镜对30种复叶耳蕨孢子形态进行了观察,结果显示:(1)复叶耳蕨孢子两侧对称,单裂缝,裂缝长度为赤道轴的1/2～3/4,极面观为卵圆形或椭圆形,赤道面观为半圆形或近圆形,大小为(25.45～43.43)μm×(18.09～31.92)μm。(2)复叶耳蕨孢子主要纹饰有:片状、刺状、瘤块状、翅状、脊状、耳状及粗糙7种类型。(3)根据孢子形态特征,对长期存在分类争议的种进行了探讨,并列出基于孢子形态的检索表。结果支持:将灰脉复叶耳蕨处理为西南复叶耳蕨的异名;大姚复叶耳蕨处理为日本复叶耳蕨的异名;镰形复叶耳蕨作为南川复叶耳蕨的异名;钝羽复叶耳蕨和浅裂复叶耳蕨孢子纹饰一致,因此其亲缘关系较近。     

4种蹄盖蕨科植物配子体形态和发育的比较研究

利用光学显微镜详细观察蹄盖蕨科(Athyriaceae)2属4种植物,即蹄盖蕨属的尖头蹄盖蕨(Athyrium vidalii)、长柄蹄盖蕨(A.longius)和喜马拉雅蹄盖蕨(A.fimbriatum)以及亮毛蕨属的亮毛蕨(Acystopteris japonica)配子体发育过程,记录配子体各发育阶段的特征。4种植物的孢子都为单裂缝,两侧对称,孢子萌发类型为向心型,配子体发育类型为铁线蕨型,性器官都为薄囊蕨型,成熟原叶体为对称的心脏形,无毛状体;种间差异包括孢子纹饰、孢子萌发时间、配子体形成时间、丝状体长度、片状体和原叶体的形态以及性器官大小。