蕨类植物紫萁绒毡层细胞凋亡的细胞学特征

绒毡层凋亡过程是小孢子发生中的重要事件,以往的研究主要集中在被子植物,蕨类植物尚未见此方面的报道。该研究首次采用透射电镜和免疫荧光技术对蕨类植物紫萁(Osmunda japonica Thunb.)绒毡层细胞凋亡的细胞学过程进行了观察,以明确紫萁绒毡层细胞的发育类型和凋亡特征,为蕨类植物绒毡层细胞凋亡的深入研究以及孢子发育研究提供依据。结果显示：(1)紫萁的绒毡层属于复合型,即外层绒毡层为分泌型,该层细胞发育过程中液泡化,营养物质被吸收;内层绒毡层为原生质团型,经历了细胞凋亡的过程。(2)绒毡层内层细胞在凋亡过程中细胞壁和细胞膜降解,细胞质浓缩且空泡化;细胞核内陷、变形,染色质浓缩凝聚,形成多数小核仁,DAPI荧光由强变弱;线粒体、质体、内质网、高尔基体等细胞器逐渐退化,液泡中多包含纤维状物、絮状物、黑色嗜锇颗粒和小囊泡等;出现多泡体、多膜体和细胞质凋亡小体,上述特征与种子植物绒毡层凋亡特征基本一致。(3)与种子植物相比,紫萁绒毡层的细胞凋亡开始得早,在整个凋亡过程中没有核凋亡小体的产生;除了产生孢粉素外,绒毡层细胞内产生了大量的丝状物质、絮状物质和电子染色暗的颗粒物,这些物质可能用于...     

团扇蕨是观察蕨类植物孢子囊发育的好材料

团扇蕨[Gonocormus minutus (Blume) Bosch]是观察蕨类植物孢子囊发育过程的一种好材料.以团扇蕨为材料观察孢子囊发育具有取材容易、方便确定和获得孢子囊发育的各个时期、方便进行半薄切片和观察、可代表大多数蕨类植物孢子囊发育的特点(薄囊型)等优点,可为丰富《植物学实验》的教学材料提供资料.     

凤丫蕨孢子壁的结构和发育研究

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对裸子蕨科（Hemionitidaceae）凤丫蕨（Coniogramme japonica（Thunb.） Diels）孢壁的结构和发育进行了研究。结果表明,凤丫蕨孢子外壁表面光滑,由2层构成,即薄的内层和厚的外层。周壁分为周壁内层和周壁外层两部分,周壁内层中上部具辐射状排列的小柱状成分,周壁外层由鳞片和小球体疏松交织成平面或立体网状,由两层周壁共同构成孢子表面皱状纹饰的轮廓。探讨了凤丫蕨孢子周壁的来源,为孢粉学和蕨类植物系统演化研究提供基础资料。     

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。     

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.     

中国蕨类植物孢子形态的研究XI.石杉科

利用扫描电镜对中国产石杉科2属22种植物孢子形态进行了观察,为石杉科分类和系统演化研究提供依据。结果显示:石杉科植物孢子为三裂缝,四面体形,辐射对称;极面观为钝三角形、圆三角形或近圆形;赤道面观为扇形或近椭圆形;石杉属孢子三边向内凹,马尾杉属孢子三边外凸;极轴长为16～26μm,赤道轴长为22～36μm;孢子具外壁,不具周壁,由外壁形成表面穴状纹饰的轮廓,穴为大小、深浅和密度不等的点状近圆形或不规则条状的凹陷。从孢子形态和纹饰类型看,石杉属和马尾杉属属间差异明显,属内差异不明显。     

普通针毛蕨颈卵器和卵的发育

蕨类植物卵发生是有性生殖研究的重要内容。真水龙骨类II的卵发生尚无人研究, 本文对该类群中的普通针毛蕨(Macrothelypteris torresiana)卵发生过程进行了光镜和透射电镜研究。结果显示: 卵细胞刚形成时, 与腹沟细胞紧密相连, 随着卵进一步发育, 卵细胞和腹沟细胞之间逐渐形成分离腔, 但孔区处卵细胞和腹沟细胞始终相连。随后, 卵细胞上表面有不定型物质堆积在质膜外, 形成一层加厚的卵膜, 孔区处没有卵膜覆盖的位置最后形成受精孔。在卵发育后期, 卵细胞核变得不规则, 近成熟时卵核产生大量核外突。卵发育过程中卵膜的出现、受精孔的产生以及核外突等特征, 与进化的真水龙骨类中其他蕨类植物的卵发生研究结果相似, 与薄囊蕨类中原始基部类群的卵发生现象有显著差别。由此可见, 普通针毛蕨属于进化类型。依据卵发生中卵膜和受精孔等特征推测原始薄囊蕨类经过里白类、桫椤类, 最终演化为水龙骨类。     

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。     

乌蕨孢子壁的形成和发育

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对鳞始蕨科(Lindsaeaceae) 乌蕨( Stenoloma chusanum Ching) 孢壁的形成和发育进行了研究。结果表明乌蕨孢子两侧对称、单裂缝, 表面具疣状纹饰。孢壁由内壁、外壁和周壁三部分构成。外壁在四分体阶段已基本形成, 其表面光滑, 质地均匀, 由孢粉素形成。周壁是由绒毡层残余物在外壁表面沉积形成, 可分为周壁内层、周壁中层和周壁外层三部分。在周壁中层与外层之间有一层均匀的空间。最后, 本文探讨了孢壁的形成和发育规律, 研究结果对揭示孢子纹饰和孢壁各层的形成过程、来源和稳定性有重要的意义, 并为孢粉学和系统学研究提供基础资料。     

乌蕨孢子壁的形成和发育

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对鳞始蕨科（Lindsaeaceae）乌蕨（Stenoloma chusanum Ching）孢壁的形成和发育进行了研究。结果表明乌蕨孢子两侧对称、单裂缝,表面具疣状纹饰。孢壁由内壁、外壁和周壁三部分构成。外壁在四分体阶段已基本形成,其表面光滑,质地均匀,由孢粉素形成。周壁是由绒毡层残余物在外壁表面沉积形成,可分为周壁内层、周壁中层和周壁外层三部分。在周壁中层与外层之间有一层均匀的空间。最后,本文探讨了孢壁的形成和发育规律,研究结果对揭示孢子纹饰和孢壁各层的形成过程、来源和稳定性有重要的意义,并为孢粉学和系统学研究提供基础资料。