短柄禾叶蕨配子体发育的研究

首次通过人工培养的方式,详细记录了短柄禾叶蕨（Grammitis dorsipila (Christ.)C.Chr.）具代表性的配子体形态发育全过程及各环节的特征,包括孢子萌发、原丝体、毛状体、叶绿体、边缘细胞、精子器等,并附特征性结构照片29幅。为禾叶蕨科（Grammitidaceae）的研究积累了配子体发育方面的详实资料,并初步讨论了短柄禾叶蕨配子体特征所体现的系统学意义。     

叉蕨科4属5种植物配子体的发育模式及其系统学意义

利用光学显微镜详细观察了叉蕨科（Aspidiaceae）4属5种植物,即肋毛蕨属（Ctenitis（C．Chr．）C．Chr．）的亮鳞肋毛蕨（C．subglandulosa（Hance）Ching）和海南肋毛蕨（C．decurrenti-pmnata（Ching）Ching）、轴脉蕨属（Ctenitopsis Ching ex Tard-Blot et C．Chr．）的轴脉蕨（C．sagenioides（Mett．）Ching）、黄腺羽蕨属（Pleocnemia Presl）的黄腺羽蕨（P．winitti Holtt．）以及叉蕨属（Tectaria Cav．）的剑叶叉蕨（T.leptophylla（C．H．Wright）Ching）的配子体发育过程,记录了配子体各发育阶段的模式特征,认为这5种植物的孢子、丝状体、片状体、生长点、翼片、细胞、毛状体和假根等具有稳定的系统学意义。检索结果与该科的经典分类结果基本相似,并在此基础上编写了各分类群的检索表。本研究为叉蕨科系统学研究积累了详实的配子体形态学资料。     

阔叶鳞盖蕨和粗毛鳞盖蕨(碗蕨科)配子体发育的研究

以腐殖土为基质,对阔叶鳞盖蕨Microlepia patyphylla（D．Don）J．Sm．和粗毛鳞盖蕨M.strigosa（Thunb．）Presl进行了孢子繁殖;利用光学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,萌发慢;孢子萌发需要光,萌发方式为书带蕨型Vittaria-type;配子体生长慢,发育类型为铁线蕨型Adiantum—type;原叶体心形或其他形状,无毛状体,多数为雌雄异株。性器类型为薄囊蕨型Leptosporangiate-type。它们既具有大量的原始性状,也具有少数进化性状。与阔叶鳞盖蕨相比,粗毛鳞盖蕨的配子体发育特征更为原始。说明粗己鳞盖蕨的系统位置更加低下。首次观察到阔叶鳞盖蕨中细胞自然死亡时的叶绿体聚集现象。粗毛鳞盖蕨原叶体老化时叶绿体呈现规则的、相互镶嵌的多边形的形状以及在正常光照下粗毛鳞盖蕨某些细胞中的部分叶绿体成链珠状排列等现象。     

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。     

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。     

东北蕨类植物配子体发育的研究：Ⅶ.金星蕨科

本文研究了金星蕨科的２属,各属中１种即卵果蕨（ＰｈｅｇｏｐｔｅｒｉｓｐｏｌｙｐｏｄｏｉｄｅｓＦｅｅ）和沼泽蕨（Ｔｈｅｌｙｐｔｅｒｉｓｐａｌｕｓｔｒｉｓ（Ｓａｌｉｂ）Ｓｏｃｈｏｔｔ）的配子体发育全过程,比较了该２种的特征,以表明秦仁昌（１９６３）将它们分为２属的合理性。并观察到印果蕨配子体后期,中脉区域出现细胞壁由螺纹加厚的维管细胞,连成维管系统。     

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.     

假瘤蕨属植物配子体与幼孢子体发育的比较形态学研究

配子体及幼孢子体发育过程对蕨类植物的系统学研究具有重要意义,但在假瘤蕨属植物中较少报道.本研究比较了3种假瘤蕨属植物的配子体及幼孢子体发育过程:孢子均为单裂缝,萌发类型为书带蕨型.原叶体发育为槲蕨型.丝状体2～6细胞,成熟配子体心形,中肋明显加厚.配子体两性,在播种后48 ～ 55 d产生精子器,之后15 ～ 18 d产生颈卵器.播种后80 ～ 100 d,形成胚胎,后者分化出第一叶、第一根和茎端,发育为幼孢子体.配子体边缘分布有单细胞毛状体,配子体腹面分布有单列多细胞的毛状体,以中肋处最多,围绕并保护胚胎和幼孢子体.本属3个种的配子体和幼孢子体,在孢子体积、萌发时间、丝状体和成熟配子体特征以及性器产生时间等方面存在差异.土培条件下的配子体发育不同步,即配子体分批发育,原因为配子体的营养繁殖或孢子萌发不整齐.     

扇蕨配子体发育与濒危机制的探讨

采用改良Knop’s固体培养基、原生境腐殖质土和红壤分别培养扇蕨（Neocheiropteris palmatopedate）孢子,光学显微镜及解剖镜下观察记录其孢子萌发及配子体发育过程,比较了3种培养方法对其配子体发育和有性繁殖的影响,并在此基础上探讨了扇蕨的濒危原因。结果表明：成熟孢子黄褐色,赤道面观为豆形,极面观椭圆形,单裂缝。孢子萌发类型为书带蕨型,原叶体发育为槲蕨型。成熟原叶体呈心脏形。毛状体在原叶体阶段出现。有性生殖周期长及配子体发育成幼孢子体的百分率低是扇蕨在配子体世代的主要濒危原因。此外,红壤固有的理化性质导致扇蕨配子体发育极其缓慢、精子器和颈卵器发生的时间间隔过长使其不能受精产生孢子体。原生植被遭受破坏引起的林下腐殖质土消失、红壤裸露,加剧了扇蕨的濒危。     

下延叉蕨和芽胞叉蕨配子体发育的研究

利用光学显微镜详细观察了叉蕨属(Tectaria)下延叉蕨(Tectaria decurrens)和芽胞叉蕨(T.fauriei)的配子体发育过程,记录了配子体各发育阶段的特征。结果表明:(1)下延叉蕨和芽胞叉蕨的孢子均为单裂缝,具周壁,由周壁形成纹饰,孢子极面观椭圆形,赤道面观豆形或肾形。(2)孢子萌发方式为向心型。(3)原叶体发育方式为三叉蕨型。(4)成熟原叶体心脏形,两翼向斜上方扩展。(5)均具单细胞和多细胞毛状体,在丝状体或片状体阶段出现。研究认为,从配子体发育角度看,叉蕨属是较进化的陆生真蕨类;毛状体的类型、位置和出现时间等特征在叉蕨属种间存在差异,可作为该属种间分类的特征。     

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.     

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。     

东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅷ铁角蕨科

本文研究了过山蕨配子体的发育过程。孢子左右对称,单裂缝,具周壁,孢子萌发为书带蕨型,丝状体２－７个细胞长,原叶体发育为三叉蕨型,原叶体的毛状体形状多样。性器官较小,在配子体上的此等特征说明过山蕨为进化的类型。     

东北蕨类植物配子体发育的研究X.岩蕨科

在室内培养条件下,详尽地比较观察了我国东北产的岩蕨科２属４种的配子体发育过程,了解该科在配子体发育上的特征,来说明建立岩蕨科的合理性和种属间的区别。     

中国产对开蕨配子体发育的研究

本文对中国产铁角蕨科的对开蕨(Phyllitis japonica)配子体发育,用光学显微镜和扫描电镜作了详细研究。孢子单裂缝,周壁具褶皱。萌发方式向心型。丝状体2—8细胞,单列。原叶体发育三叉蕨型,具毛状体。雌雄同株为主。精子器较大,颈卵器细长。比较配子体的特征,本文认为中国产的对开蕨与欧洲所产的应为同一种。     

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。     

麦秆蹄盖蕨（Athyrium fallaciosum）配子体的发育规律及播种密度对配子体性别分化的影响

在组织培养条件下,对麦秆蹄盖蕨（Athyrium fallaciosum）配子体发育的连续过程进行了详细观察。结果表明:麦秆蹄盖蕨孢子为四面体型; 孢子萌发为书带蕨型（Vittaria-type）;原叶体发育为铁线蕨型（Adiantum-type）,成熟原叶体为对称的心形;精子器近圆球形,成熟颈卵器细长,常向原叶体基部倾斜或弯曲。常规播种条件下,发现麦秆蹄盖蕨配子体有雌配子体、雄配子体、雌雄同体配子体和无性配子体类型。配子体的性别随密度不同而呈现一定的变化趋势,雄配子体随密度增大呈上升趋势;雌配子体随密度增大先上升后下降;雌雄同体配子体和无性配子体随密度变化不大。雌配子体和雌雄同体配子体具颈卵器数目一般为10～15个;精子器数目随密度的增大逐渐减少,雄配子体中具有约50个精子器,雌雄同体配子体具有约20个精子器。     

东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅸ蹄盖蕨科

在室内培养条件下,用光镜较详尽地比较观察了我国东北产蹄盖蕨科８属１０种的配子体发育的全过程;对蹄盖蕨科的系统分类,提供配子体发育方面的证据。蹄盖蕨科８属中仅有６属在配子体发育方面的属间区别明显,而假冷蕨属和短肠蕨属与蹄盖蕨属在配子体发育中未见甚大差异。     

旱生蕨类植物金毛裸蕨配子体发育及其生态意义

采用光学显微镜对旱生金毛裸蕨(Gymnopteris vestita)配子体发育的全过程进行了观察。结果显示,(1)旱生金毛裸蕨孢子三裂缝,成熟时黄褐色,接种后10～15d萌发,萌发类型为书带蕨型。原叶体母细胞首先形成单列的丝状体,其后配子体发育明显区别于非旱生的蕨类,金毛裸蕨配子体发育最明显的特征是形成大量的分枝,通常单列的丝状体基部细胞可通过细胞纵分裂形成丝状分枝,这些分枝又可进一步产生新的分枝,分枝的末端可形成片状体,这些片状体又可产生分枝丝状体或片状体,最终整个配子体可发育为群丛。有时,单列的丝状体也可直接发育为片状体,然而这些片状体并不发育为原叶体而是产生大量的丝状分枝。当群丛形成时,在丝状体或片状体表面可产生数量较多的精子器,但在人工培养条件下并没有发现颈卵器。如果培养条件适宜,配子体可进行营养繁殖,持续较长时间,老的片状体上可产生新的丝状体。金毛裸蕨位于群丛外的大型心形原叶体可进行无配子生殖产生孢子体。金毛裸蕨的配子体发育特征,包括多分枝、发达的营养繁殖及无配子生殖现象的发生,表明了金毛裸蕨配子体群丛的形成是对于旱生环境的一种适应性。     

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。