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。     

舟山碎米蕨配子体发育及无配子生殖

采用光镜对舟山碎米蕨(Cheilosoria chusana)配子体发育及无配子生殖的全过程进行了观察。舟山碎米蕨孢子黄褐色,具三裂缝,极面观三角圆形,周壁表面具刺状纹饰,接种后15~20 d萌发,萌发类型为书带蕨型。丝状体一般具有5~10个细胞,片状体可通过丝状体顶端或居间细胞分裂产生。播种两个月左右,在片状体的顶端或侧面产生分生组织,发育成原叶体,发育类型为水蕨型。精子器出现在不规则片状体的表面,数量较多。经多次重复培养并没有发现颈卵器的存在,原叶体通过无配子生殖发育成为孢子体。无论在丝状体、片状体还是原叶体阶段都可能产生分枝,而且只要培养条件适宜,还可发育为分枝丝状体和分枝片状体相间的配子体丛。舟山碎米蕨配子体丛比单一原叶体更能适应干旱的环境。     

中国水蕨属孢子形态及其系统学意义的研究

利用扫描电镜和透射电镜技术对我国产水蕨属2种的孢子形态进行了观察,对2种的形态结构进行了描述。本属孢子是同型孢子蕨类植物中最大的孢子,三裂缝,肋状纹饰,由外壁形成纹饰的轮廓;具较薄的周壁,在高倍放大的情况下呈颗粒或杆状,我们从孢子形态角度,支持水蕨作为一个独立的科,它与海金沙科的非洲蕨属（Mohria)的亲缘关系较近,是介于海金沙科和裸子蕨科之间蕨群。     

蕨类植物腊叶标本叶表皮制片技术的改进

对蕨类植物腊叶标本叶表皮的制片技术进行了一些改进,克服了传统叶表皮制片中易出现的不足之处,简化了整个制作过程.这种方法使得蕨类植物叶表皮显微制片技术更加完善,可以为从事植物形态分类学基础研究的工作者提供技术支持.     

凤丫蕨属6种植物叶表皮特征的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对裸子蕨科(Hemionitidaceae)凤丫蕨属(Coniogramme)6种植物的叶表皮形态进行了观察和研究。结果表明：它们的叶片表面无附属物;具7种气孔器类型(极细胞型、腋下细胞型、不等细胞型、无规则四细胞型、聚合极细胞型、聚腋下细胞型和不规则型),在气孔器组成上具多型现象,气孔为下生型,不下陷,多沿叶的长轴方向排列;表皮细胞为不规则型,表皮细胞垂周壁呈浅波状或深波状。但6种凤丫蕨属植物在表皮细胞大小、气孔大小、气孔密度和气孔指数上存在一定的差异。上述研究结果为凤丫蕨属植物的系统分类及演化提供了证据。     

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。     

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。     

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。     

红盖鳞毛蕨孢子发育的超微结构和细胞化学研究

采用透射电镜和细胞化学技术对红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze.)的孢子发育过程进行了研究,根据超微结构和细胞化学特征可将其孢子发育过程分为3个阶段:(1)孢子母细胞及其减数分裂阶段:孢子母细胞壳在孢原细胞末期开始形成,位于孢子母细胞及其减数分裂形成的四分体外侧,PAS反应显示其为多糖性质,与胼胝质壁为同功结构;在减数分裂形成的四分孢子之间产生孢子外壳,从功能、形成位置和时间上看与胼胝质壁相似,但苏丹黑B反应显示其可能含有脂类物质,与孢子母细胞壳和胼胝质壁不同。(2)孢子外壁形成阶段:外壁为乌毛蕨型(Blechnoidal-type),由薄的多糖性质的外壁内层和表面平滑的孢粉素外壁外层构成;小球参与外壁外层的形成,组织化学分析显示小球的中央区域和外壁外层内侧部分由红色(多糖)变为黄色,小球的表面区域和外壁外层部分始终被染成黑色(脂类),可知小球与外壁同步发育。(3)孢子周壁形成阶段:周壁为凹陷型(Cavate-type),包括2层,内层薄,紧贴外壁,外层隆起形成孢子脊状褶皱纹饰的轮廓,以少见的向心方向发育;苏丹黑B和PAS反应观察周壁被染成橙色,推测其可能由多糖等成分构成;孢子囊壁细胞参与周壁的形成。本研究为揭示蕨类植物孢子发生的细胞学机制提供了新资料。     

瓦韦孢子壁的结构和发育的研究

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对水龙骨科（Polypodiaceae）瓦韦(Lepisorus thunbergianus (Kaulf.) Ching)孢子壁的结构和发育进行了研究。研究结果表明瓦韦孢子两侧对称、单裂缝,表面具波纹状纹饰。孢壁从内到外由内壁、外壁和周壁三部分构成。外壁来源于绒毡层物质,由外壁内层和外壁外层构成,外壁外层表面的波纹状纹饰形成孢子表面的纹饰轮廓。周壁薄,紧贴外壁表面,由2层片状结构叠合而成。在外壁外层形成过程中,孢子表面和周围出现较多小球。本文探讨了孢壁各层的结构、来源和发育过程,为蕨类植物系统学和孢粉学研究积累资料。