中国水韭属植物的孢子形态特征

利用扫描电镜观察了中国现存5种水韭属Isētes植物孢子的表面纹饰,并统计分析了孢子的大小(n=30).结果显示:高寒水韭上hypsophila大孢子表面光滑无突起纹饰,平均极面直径358 μm,小孢子具脑回状纹饰,平均长度22μm;云贵水韭Lyunguiensis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较低,近极面较稀疏且不连成完全的网络,平均极面直径390 μm,小孢子具疣状小颗粒至近于光滑的表面纹饰,平均长度22μm;台湾水韭L taiwanensis大孢子表面具瘤状突起,平均极面直径312μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度24μm;中华水韭I sinensis大孢子表面具脊条状突起,平均极面直径409 μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度28 μm;东方水韭I orientalis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较高,近极面的网络较完整,平均极面直径420 μm,小孢子表面具矮刺状-瘤状突起,平均长度34 μm.比较类群间的孢子形态特征与染色体数目表明:5个类群的孢子表面纹饰区别明显,同时,孢子的大小可反映类群的倍性,孢子较小的高寒水韭、云贵水韭和台湾水韭是二倍体(2n=22),孢子较大的中华水韭(2n=44)和东方水韭(2n=66)为多倍体.孢子的形态特征在中国水韭属植物物种的鉴定与分类中具有重要意义.     

长兴水韭，中国水韭属一个四倍体新种（英文）

水韭属是一类具有异形孢子的古老石松类植物,全属物种均被列入国家重点保护野生植物。该文报道了在浙江省长兴县新发现的一个四倍体水韭属居群。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将该物种命名为长兴水韭(Iso3tes changxingensis),并详细描述了其形态特征。长兴水韭与保东水韭(I.baodongii)在植株形态及孢子纹饰方面都较为相似,不同之处在于其染色体为44条,大孢子极面直径为317～411μm(平均为360μm)(vs.染色体22条,大孢子极面直径为390～510μm,平均为450μm)。与同为四倍体的隆平水韭(I.longpingii)在孢子大小方面极为接近,不同之处在于其根状茎3裂,叶片中间宽为2～3 mm,大孢子表面具棘刺-脊条状纹饰(vs.根状茎2裂,叶片中间宽度为1 mm,大孢子表面具瘤状-脊条状纹饰)。该种与中华水韭(I.sinensis)的区别在于其大孢子较小,表面纹饰不同,叶片长为20～60 cm(vs.大孢子极面直径为340～450μm,平均为409μm,具脊条状突起纹饰,叶片长为15～30 cm)。长兴水韭目前仅分布于其模式产地的一处沟渠,由于其分布区狭窄...     

中国水韭属两个四倍体新种

水韭属(Isoëtes)是起源最为古老的水生维管植物,全属物种均被列为国家一级重点保护植物。通过对全国水韭属植物的调查和研究发现,不同产地的四倍体植株在形态上存在显著差异。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将分布于中国湖南省长沙地区和怀化地区的四倍体居群分别命名为隆平水韭(Isoëtes longpingii)和湘妃水韭(I. xiangfei),并详细描述了其形态特征。隆平水韭形态上与中华水韭(I. sinensis)相似,不同之处在于其大孢子具小的瘤状或冠状纹饰,叶细长而柔弱,长达60 cm; 该种也与六倍体东方水韭(I. orientalis)相似,不同之处在于其染色体44条,大孢子具瘤状或冠状纹饰。湘妃水韭的大孢子纹饰虽与二倍体云贵水韭(I. yunguiensis)相似,但在小孢子纹饰、孢子囊形状和染色体数目方面却不同。隆平水韭仅少数植株生长于湖南省宁乡市一处池塘,完全沉水生长,而湘妃水韭则分布于怀化市通道县和会同县的湿地。由于这两个新种的分布区狭窄,野生居群数量和个体数较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准,将隆平水韭评为极危(CR)等级,湘妃水韭评为易危(VU)等级。所编制的中国已知水韭属物种的分种检索表,为本属物种的鉴定和保护工作提供了重要参考。     

两种濒危水韭植物迁地保护居群的基因流动态及回归重建保育遗传管理策略

采用微卫星分子标记对中华水韭（Isoetessinensis）安徽休宁、浙江建德和东方水韭（I.orientalis）浙江松阳三个孑遗居群的迁地保护居群开展了遗传多样性检测与遗传结构分析。7对多态性微卫星引物在36个迁地保护亚居群的720个样本中共检测到59个等位基因,每位点平均等位基因数（A）为8·43。迁地保护亚居群均维持很高的遗传多样性,多态信息含量（PIC）平均为0·707。迁地保护亚居群间遗传分化较低,遗传分化系数GST仅为0·070,居群间具有较大基因流（Nm=3·59）。单因素方差分析发现水韭孢子或孢子体在沿主要水流方向上的长距离传播能力要强于弱水流方向上的短距离传播能力,水流动态对水韭植物的基因流有重要影响。这与UPGMA聚类分析中迁地保护亚居群按邻近位置或水流相通程度优先聚类的结果相一致,水流所带动的强大基因流导致了不同孑遗居群来源的迁地保护亚居群间的遗传混杂。建议在开展水韭植物的迁地保护或回归自然重建时,对具有地方适应分化或者显著性进化的水韭植物居群应相互隔离而不宜配置在一起,以避免远交衰退的遗传风险。     

关于“中华水韭残存居群的数量性状分化和地方适应性及其对保育遗传复壮策略的提示”的讨论

植声:中国水韭属(Isoetes)植物的浙江松阳居群曾被作为中华水韭(Isoetes sinensis),然而,最近的研究已显示这个居群的水韭属植物是一个新的物种--东方水韭(Isoetes orientalis),其研究结果已于2005年发表在Novon上(Liu et al.,2005).作者依然将松阳居群作为中华水韭处理,其结果也就和以前的遗传多样性研究(陈进明等,2004)相似,即松阳居群和其它中华水韭居群之间存在显著差异,但最近的研究表明这种差异不是居群间的差异而是种间的差异,或者说作者在基本的类群和居群的选择上是错误的,因此,作者在此基础上的实验分析、结果及讨论就不再合理.     

中国3种水韭属植物自然居群水体化学性质特征及差异性研究

 通过测定20个化学因子,利用平均值、变异系数和差异显著性检验,分析研究了中国3种水生水韭属植物中华水韭(Isoetes sinensis)、云贵水韭(I. yunguiensis)和高寒水韭(I. hypsophila)自然居群水体化学性质的特征和差异性。结果显示：这３种水韭属植物生活水体的20个化学因子整体上表现出Ni含量占绝对优势、电导率较低、受干扰较小的共同特征;虽然平均值和变异系数变化较大,但除了pH、P、NO3-N、NO3-和Al具有显著性差异以外,其余各因子在3个种的生活水体间相对稳定不具显著性差异。结合其它的研究结果分析表明：这3种水韭属植物自然居群水体化学性质的差异可能源于这3种水韭属植物生理特征的差异性,对3种水韭属植物的分布不具选择差异性。     

葱属根茎组8种21居群植物的核型研究

对葱属根茎组Allium sect.Rhiziridium的8种21个地方居群的核型进行研究,以期为解决该组的种间亲缘关系和物种进化机制提供依据。贺兰韭A.eduardii和阿拉善韭A．flavovirens2个种的核型以及辉韭A．strictum的六倍体核型均属首次报道。研究结果表明：贺兰韭A.eduardii、阿拉善韭A.tlavovirens、北韭A.lineare、蒙古韭A.mongolicum和滩地韭A．oreoprasum的各居群均为二倍体,核型类型为Stebbins的2A型;韭A．tuberosum和野韭A.ramosum的各个居群均为四倍体,核型类型为2A型：辉韭A．Jtrictum的4个居群均为六倍体,核型类型为2B型。通过研究可以得出如下推论：（1）该组植物中存在着大量的多倍体或多倍体系列,染色体数目变化与物种进化具有密切相关性,多倍化可能是根茎组植物核型进化的重要机制之一;（2）随体染色体多为st或t染色体,均位于短臂末端;（3）可以认为辉韭是以增加倍性来克服该物种扩大新的生存空间所带来的困难;（4）现今栽培的韭可能是由野生的二倍体韭和四倍体韭经过长期人工驯化而来的,现今栽培的三倍体韭可能是二倍体韭和四倍体韭杂交而来,并且以无性繁殖方式保存三倍体类群的存在。     

中国蕨类植物孢子形态研究Ⅸ.阴地蕨科

利用扫描电镜对国产阴地蕨科(Botrychiaceae)3属12种植物孢子进行了观察.结果表明: 孢子具三裂缝;极面观为钝三角形或近圆形;赤道面观为半圆形或超半圆形.极轴长20～34 μm,赤道轴长31～40 μm.由外壁形成孢子表面纹饰的轮廓;周壁薄,疏松地覆盖在外壁表面.孢子表面纹饰可分为以下3种类型:①疣块状纹饰(verrucate-rugulate):孢子远极面形成顶端扁平而大的疣块状纹饰,再由疣块连接成短的条状或拟网状;②疣状纹饰(verrucate):孢子表面具大小不等的疣状纹饰,相邻的疣愈合成短条状或不愈合;③脊状纹饰(lophate):孢子表面具脊状褶皱,并连接成网状.从孢子形态、纹饰类型和孢壁结构看3属属内差异明显,属间差异不明显,研究结果支持阴地蕨科具1属--阴地蕨属,其下可分3个组.     

珍稀濒危蕨类植物东方水韭的遗传多样性

采用ISSR分子标记对珍稀濒危蕨类植物东方水韭和中华水韭4个自然居群共72个样品进行了DNA多态性分析。从65个随机引物中筛选出11个有效引物,共产生98条DNA片段,其中68条为多态性条带,多态位点百分率(PPL)为66.33%。东方水韭两个居群的多态位点百分比率(PPL)较低(8.16%和7.14%)。中华水韭两个居群的PPL也较低(9.18%和23.47%)。中华水韭物种水平上的PPL(51.02%)高于东方水韭(9.18%)。AMO-VA分析结果表明,东方水韭遗传变异中主要存在于居群内(94.74%),而中华水韭绝大部分的遗传变异却存在于居群间(86.71%)。东方水韭和中华水韭个体间UPGMA聚类结果表明:同一物种的个体完全能聚在一起,中华水韭的两个居群也能明显分开,而东方水韭两居群的个体并不能完全聚在一起。探讨了可能造成上述居群遗传结构模式的主要因素,同时提出今后工作中需重点解决的问题。     

不同演替阶段东方水韭群落特征初步研究

采用"空间代替时间"的方法,对处于不同演替阶段的东方水韭(Isotes orientalis H. Liu et Q. F. Wang)群落进行了物种组成、群落生态学数量特征、物种多样性及繁殖方式的比较分析,结果表明,在演替初期,群落的多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数和β多样性指数)最低,群落中东方水韭的多度、盖度、重要值和生态位宽度均最大,是明显的优势种;演替中期,东方水韭的多度、盖度、重要值和生态位宽度降低,但群落的物种多样性最高,是东方水韭的顶极群落;演替后期,群落中东方水韭的多度、盖度、重要值和生态位宽度均最低,多年生草本植物细叶芒(Miscanthus sinensis Anderss. )和菰[Zizania latifolia (Griseb. ) Turcz. ex Stapf]等逐渐占据重要地位.随群落的演替,群落中营无性/营养繁殖方式的物种数量逐渐增加,群落的繁殖策略由有性繁殖为主转为以无性/营养繁殖为主.研究结果显示,在东方水韭群落演替过程中,群落物种组成的改变、物种多样性的提高、物种繁殖策略的变化以及生境中生化,可能是导致东方水韭种群衰退的主要原因.     

中国水韭属植物的染色体数目及其分类学意义

利用细胞学方法观察统计了中国4种水韭属Isoestes植物的染色体数目。结果发现4个种的染色体基数均为x=11,其中高寒水韭I．hypsophila Hand.-Mazz．为2n=22,为首次报道;台湾水韭 I．taiwanensis DeVol为2n=22;中华水韭I．sinensis Palmer 2n=44为四倍体;而产于云南贵州一带并一直被当作是宽叶水韭I．japonica A．Br．的水韭属植物2n=22,与文献报道的宽叶水韭(2n=66,67,77,87,88,89)完全不同,应重新予以认识和评价。依据本文和其他相关的研究结果,对东亚水韭属植物进行了分类处理。     

中华水韭叶舌和缘膜的发生及其发育进程研究

采用石蜡切片技术,以人工培养的中华水韭幼苗的最初几枚叶至成熟植株的叶为实验材料,连续解剖观察其叶舌和缘膜的发生、发育进程,并分析其发育进程与孢子囊和叶片的关系.结果显示:(1)中华水韭叶舌与叶片在其个体发育早期来自于同一原基,但叶舌最初的发育速度快于叶片.(2)中华水韭的苗龄达到15枚叶时开始有孢子囊发生,此时的叶舌下方有明显的缘膜结构.(3)当中华水韭的孢子体达到30枚叶片以上时,早期产生于植株外围的孢子囊已经发育成熟,可以清楚地区分出大、小孢子囊,其中在已经成熟的大孢子叶上,叶舌相对于孢子囊的长度变短,下唇萎缩,缘膜消失;成熟小孢子叶的叶舌比大孢子叶的叶舌长,上翻程度大,下唇萎缩程度不如大孢子叶明显,缘膜也退化消失.研究认为,缘膜是水韭系统发育早期的普遍结构,而演化后期一些地区的缘膜则显著退化甚至消失;对于系统发育初期的中华水韭,其叶舌与叶片的差异并不像现代水韭那么明显.     

中国蕨类植物孢子形态的研究Ⅲ.金星蕨科1.毛蕨属

利用扫描电镜对中国产毛蕨属51种植物孢子形态进行了研究。结果表明：该属孢子为单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为肾形,由周壁形成表面纹饰。表面纹饰可分为3种类型：(1)周壁具流苏状的翅状纹饰,表面有突起或穿孔,有19种属于此类型;(2)鸡冠状纹饰,有11种属于此类型;(3)刺状纹饰,有10种属于此类型。另外有11种具有上述纹饰的混合纹饰,被认为是中间类型。孢子的形态特征可作为该属的分类学和孢粉学研究的资料。     

22种假瘤蕨属植物孢子纹饰超微特征

利用扫描电镜对假瘤蕨属2系、5亚系22种植物的孢子纹饰特征进行了研究.结果显示:该属孢子为单裂缝、两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为肾形.表面纹饰具有6种类型:光滑、粗糙、颗粒、棒状、疣状和瘤状纹饰以及它们之间的过渡类型.研究表明,孢子纹饰特征可以用来区分该属中的近缘种,但不能用以界定假瘤蕨属的属下分类--系和亚系.     

中国四种卷柏科植物孢子的形态观察

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对睫毛卷柏（Selaginella ciliaris (Retz.) Spring）、甘肃卷柏（S.kansuensis Ching）、墨脱卷柏（S.mutensis Ching）、毛枝卷柏（S.trichoclada Alston）等4种中国产卷柏科（Selaginellaceae）植物的大、小孢子进行了详细的观察。结果表明,4种卷柏的大、小孢子在表面纹饰方面存在明显的差异,而在每一种内,孢子形态是基本稳定的。因此,孢子形态特征可以作为区分种的重要依据。4种卷柏的大、小孢子的孢壁多为混合纹饰类型,且近极面纹饰比远极面的细密。     

中国蕨类植物孢子形态的研究ⅩⅣ.卷柏科

利用扫描电镜对中国产卷柏科25种植物孢子形态进行了观察。结果显示:(1)卷柏科植物大孢子为球状四面体,辐射对称;具三裂缝,裂缝为孢子半径的1/2~3/4;极面观一般为三角圆形或近圆形,赤道面观为近圆形、近扇形或近椭圆形;极轴长为158~548μm,赤道轴长为196~675μm。(2)小孢子为球状四面体,辐射对称;具三裂缝,裂缝为孢子半径的1/2~3/4或几达赤道线;极面观一般为近圆形或三角圆形,赤道面观为近圆形或近扇形;极轴长为10~40μm,赤道轴长为17~63μm。(3)孢子表面具颗粒状、瘤状、疣状、刺状、棒状、网状、片状、疣块状和脑状纹饰。研究认为,孢子形态特征可以作为该科亚属及种的分类学依据。     

中国蕨类植物孢子形态的研究Ⅷ.岩蕨科

利用扫描电镜对中国产岩蕨科(Woodsiaceae)3属18种植物孢子进行了观察。结果表明,孢子单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形或宽椭圆形,赤道面观为半圆形或超半圆形;极轴长32～50μm,赤道轴长43～61μm;外壁表面光滑,由周壁形成孢子表面纹饰的轮廓,根据表面纹饰,孢子可分为5种类型:(1)片状纹饰:周壁表面形成疏密不一的片状褶皱,并连成网状;(2)脊状纹饰:周壁表面形成脊状褶皱,并连成网状;(3)翅脊状纹饰:周壁表面具脊状褶皱,并连成网状,脊的顶端具流苏状不明显的低翅;(4)翅状纹饰:周壁外层形成翅状纹饰,翅的边缘较薄;(5)丝毛状纹饰:周壁结构疏松,由细丝交织成立体网状。上述孢粉学特征表明,岩蕨科是一个自然的类群,其3属的亲缘关系较近,都是岩蕨科的合理成员。     

26种丛藓科（Pottiaceae）植物孢子形态及其系统学意义

通过光学显微镜（LM）和扫描电镜（SEM）观察了26种国产丛藓科（Pottiaceae）植物孢子的形态特征,从孢子形态学角度佐证了这些类群在系统演化中的密切关系。结果表明：这26种植物的孢子在形态、近极面形状及孢壁纹饰等方面有较大的相似性,但在孢子大小和表面纹饰的细微结构及其分布等方面又有区别,显示了同科不同属、种间遗传的相似性及遗传分化。     

中华水韭雌配子体及胚胎发育的初步研究

中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）属水韭科（Isoetaceae）草本拟蕨类,是长江中下游特有的古老物种,对环境污染敏感,为国家一级重点保护的极度濒危的野生植物。本研究通过人工培养,按不同发育阶段,用常规石蜡切片法连续观察了雌配子体及胚胎发育的全过程。结果显示：大孢子培养15～20 d萌发,雌配子体为球状、属壁内发育型,每个雌配子体着生8～20个颈卵器。成熟的颈卵器发育有多种可能,但只有颈沟细胞和腹沟细胞都退化,卵才有受精的机会。合子首先进行横向分裂,培养约50 d发育成数十个细胞的球形胚胎,约80 d雌配子体的细胞萎缩,第一叶及其叶舌、第一根结构更明显,出现第二叶。文中还初步探讨了中华水韭濒危的生殖生物学机制。     

中国蹄盖蕨属植物孢子形态的研究

利用扫描电子显微镜对我国产蹄盖蕨属44种植物的孢子进行了观察。结果表明,该属孢子形态为单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为豆形。外壁表面光滑,由周壁形成表面纹装饰。根据周壁的结构和表面纹饰,可分为两种类型;一是周壁外层发达,形成粗大的脊状纹饰,有11种属此类型;二是周壁外层很薄或不完全发育,由周壁内层或中层形成表面纹饰,有33种属此类型纹饰。本文还就本属的孢子形态特征以及与本属的属下分类关系、本属与邻近属的关系等进行了讨论。