中华刺蕨和长耳刺蕨配子体发育研究

采用光镜观察,对中华刺蕨和长耳刺蕨配子体发育进行了观察研究.结果表明:中华刺蕨和长耳刺蕨的孢子和配子体发育特征相似,孢子均两侧对称,单裂缝,孢子萌发方式为书带蕨型;配子体经丝状体、片状体发育为心形原叶体,毛状体多产生于幼原叶体生长点两侧边缘,为多细胞棒状,原叶体发育方式为槲蕨型;幼原叶体阶段即可产生精子器,而颈卵器只产生于大型心形原叶体生长点下方,性器官发育类型为薄囊蕨型,卵受精后发育成孢子体.该研究结果支持秦仁昌将刺蕨属和实蕨属独立为实蕨科的观点.     

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。     

地钱生殖托形态结构新观察及其对有性生殖的适应

用显微观察技术对苔类植物地钱（Marchantia polymorpha）生殖托的形态结构进行了研究,本研究的新观察包括：（1）生殖托具有明显的背腹分化,被认为是叶状体为适应有性生殖而高度特化的直立枝;（2）雌托盘的9～11个指状裂瓣中边缘两个稍不同,除了两个边缘裂瓣外的其他裂瓣间具雌苞。托柄具有背腹之分,雌托柄背面具光合组织,并向两侧扩展形成纵沟,雌托柄的腹面具2条被鳞片重叠覆盖相互平行的纵沟,内具假根;（3）与雌托柄不同,雄托柄外观平滑,背面无光合组织及纵沟。观察发现,伞状的雌托能滞留水分,并沿雌托柄的纵沟缓慢释放连续的水流,游动精子沿着纵沟内的水流到达雌托下面的颈卵器。上述观察表明地钱生殖托的结构是对有性生殖的一种适应,这有助于我们理解地钱受精作用的机理。     

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。     

团扇蕨孢子发生和发育的显微观察

利用光学显微镜对膜蕨科（Hymenophyllaceae）团扇蕨(Gonocormus minutus(Blume) Bosch)孢子的发生和发育进行了观察。研究结果表明：团扇蕨孢子为多边圆形,三裂缝不明显,外壁表面光滑,周壁薄,紧贴外壁表面,由周壁形成乳头状或颗粒状纹饰。在外壁形成后期,孢子表面和囊腔中出现大量小球;在周壁形成时期,孢子表面和周围出现较多小球体;小球和小球体参与孢子壁的形成。团扇蕨绒毡层为混合型,内层为周原质团绒毡层;外层为腺质型绒毡层。本文为膜蕨科系统演化和发育生物学研究提供依据。     

培养基对不同性别水蕨配子体叶绿素荧光特性的影响

研究了MS和改良knop’s培养基条件下水蕨(Ceratopteris thalictroides)两性配子体和雄配子体叶绿素荧光参数的差异,结果表明:MS培养基中两性配子体PSⅡ线性电子传递的量子效率ФPSⅡ和PSⅡ驱动的电子传递速率ETRPSⅡ值显著高于MS培养基中的雄配子体以及改良knop’s培养基中的配子体;各组配子体光化学效率Fv/Fm值无显著差异;外源营养对各组配子体光化学荧光猝灭系数qP和非光化学荧光猝灭系数qN的影响不具明显规律性。综上所述,MS培养基中外源糖类的添加使水蕨配子体PSⅡ的光合活性增强,有利于大量快速生长的两性配子体的形成。     

水蕨精子器及精子形态的显微观察

水蕨(Ceratopteris thalictroides)隶属于水蕨科(Cer- atopteridaceae)水蕨属(Ceratopteris),为一年生多汁淡水生草本蕨类。采集水蕨成熟孢子,按常规方法将其接种到改良knop's液体培养基中,置于人工培养箱中培养。培养条件为全天光照,光照强度约2000 lx;湿度约为60%～70%。     

中华鳞毛蕨配子体发育过程的观察

Morphological variation during the gametophyte development process of Dryopteris chinensis ( Bak.) Koidz. was observed. The results show that the development process of D. chinensis can be divided into spore germination, filament formation, plate formation, prothallus formation, sexual organ formation and apogamety. The spores are bilaterally symmetric, monolete, surface with ridge fold ornamentation, elliptical in polar view, and approximately semicircle-shaped in equatorial view. The spore germination type is of Vittaria-type;the filaments with a length of 3-7 cells, not branched or occasionally branched, with single or double row cells; mature prothallus is symmetrically cordate, and the development type of prothallus is of Aspidium-type, with long unicellular clavate trichomes distributed on the surface and in the margin;with antheridium but archegonium is not observed, belongs to apogamety. One prothallium of D. chinensis produces one embryo, and young embryo can be generated within one month after the formation of antheridium; there are a lot of unicellular trichomes and some multicellular trichomes on the young embryo of sporophyte.     

15种铁角蕨科植物叶表皮形态特征的研究

利用光学显微镜对铁角蕨科15种植物的叶表皮形态特征进行观察。研究结果表明：（1）15种铁角蕨科植物的叶上、下表皮细胞形状为不规则型,垂周壁为深波状、波状或浅波状;上表皮细胞长宽比1.3~2.6,下表皮细胞长宽比1.3~4.1;（2）在15种铁角蕨科植物中共观察到7种气孔器类型,分别为腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型、无规则型、极细胞型、聚合极细胞型和聚腋下细胞型,每种植物具有2~5种气孔器类型,气孔均为下生型,多为椭圆形;气孔的长宽比1.12~2.81,气孔密度16.4~105.1个·mm^-2,气孔指数为5.7%~21.1%;（3）铁角蕨科植物叶表皮形态特征中的上表皮细胞形状、垂周壁形状、上表皮细胞长宽比、主要气孔器类型及衍生类型等具有一定的属内稳定性,可作为铁角蕨科属间分类的依据之一;（4）该研究在一定程度上支持秦仁昌和吴兆洪对铁角蕨科的划分以及铁角蕨属内分组和组内分系,并为铁角蕨科植物的分类鉴定及系统演化研究提供基础资料。     

蕨受精作用的细胞学观察

为了阐明进化蕨类受精作用的特点和细胞学机制,该文采用透射电镜观察了蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)受精作用的主要过程,观察结果显示:(1)蕨精子通过受精孔进入卵细胞,多数情况下,该精子的螺旋运动先在受精孔的下方产生一个受精腔,然后精子再与卵细胞质融合。(2)第一个精子的这种延迟的螺旋运动和因精子的钻入而引起的卵细胞固缩反应可能是阻止多精受精的重要因素。(3)卵发育时期产生的核外突在受精后仍能持续12 h,然后与核本体分离,逐渐在细胞质中消解。(4)合子通过其后方细胞质的液泡化而建立了水平极性,此后再进行细胞分裂。该研究观察到了进化蕨类受精作用过程中的一些新现象,包括产生受精腔、卵细胞固缩反应、核外突的命运以及合子极性建立等,这有助于理解蕨类植物的受精作用机制及有性生殖的演化。