扇叶铁线蕨叶片对岩溶环境的生态适应

地理环境的不同造就了植物不同的适生机制。本研究对岩溶区和非岩溶区的扇叶铁线蕨(Adiantum flabellulatum)的叶片进行了比较, 结果表明, 二者在显微结构和亚显微结构方面都存在明显区别。在显微结构方面: 岩溶区生长的扇叶铁线蕨的叶片具有旱生植物叶片特点, 即叶片为等面叶, 叶肉细胞排列较 为紧密以及叶片维管组织发达等; 而非岩溶区生长的扇叶铁线蕨的叶片为异面叶, 特点为叶肉细胞排列相对疏松, 维管组织不发达。扫描电镜分析显示: 非岩溶区扇叶铁线蕨叶片表面具有很多明显的凹槽状结构, 而岩溶区扇叶铁线蕨的叶片与之有明显不同, 其叶片表面特别是叶脉位置具有明显的刺状结构, 超 薄切片发现这些刺状膨大部分细胞内存在液泡结构, 并且这些刺状结构在叶片抽真空的过程中变瘪, 说明这些刺状结构可能具有储存水分的功能。岩溶区扇叶铁线蕨特有的显微和亚显微结构保证了该种植物在岩溶干旱环境中可以正常生长。     

扇叶铁线蕨凝集素的糖蛋白特性

扇叶铁线蕨叶片组织经磷酸盐缓冲液浸提,硫酸铵沉淀,再经过DEAE-Sepharose—FF和Sephadex G-100层析纯化,得到扇叶铁线蕨凝集素(AFL)。其凝集活性依赖于Ca^2 和Mn^2 ,经测定AFL,是一种分子质量为22000—22500的糖蛋白,分子中含有4．0％的中性糖,具有很高的耐热性,浓度为37．5μg ml^-1的AFL凝血活性可被甘露糖抑制,卵粘蛋白可完全抑制AFL的凝血活性。浓度为2．34μg ml^-1时引起兔血细胞凝集,并能凝集人的A、B或O型血细胞,对鳖的血细胞没有凝集作用。AFL能凝集藻类细胞、酿酒酵母细胞及经过热处理的枯草芽孢杆菌。在AFL的氨基酸组成中不含Tyr。研究结果表明,该凝集素具有糖蛋白的特性。     

扇叶铁线蕨配子体发育及卵发生的显微观察

采用显微观察技术对扇叶铁线蕨配子体发育和卵发生进行了研究.结果显示:(1)扇叶铁线蕨孢子黄褐色,四面体形,具三裂缝,孢子接种后4～7 d萌发,经丝状体和片状体阶段发育为心形的原叶体,成熟原叶体雌雄同株,在原叶体基部产生精子器,在原叶体生长点下方产生颈卵器.(2)切片观察表明,扇叶铁线蕨颈卵器产生于生长点下方的表面细胞(颈卵器原始细胞),该细胞经2次分裂形成3层细胞,其上层细胞发育为颈卵器颈部壁细胞,中间细胞为初生细胞,它经2次不等分裂产生3个细胞--卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞;刚产生时, 3个细胞紧贴颈卵器壁,随着发育,卵细胞和腹沟细胞之间产生了分离腔,同时在卵细胞上表面形成了染色深的卵膜;此后,颈沟细胞和腹沟细胞逐渐退化,在颈沟内产生大量不定形物质,受精作用观察表明,该物质能够吸引精子进入颈卵器.(3)连续切片观察发现,成熟卵细胞上表面卵膜中央具有受精孔,表明受精孔在同型孢子蕨类卵细胞中可能是普遍存在的.     

广西弄拉几种适生药材叶片对岩溶环境的生态适应

目的:探讨植物微形态结构与岩溶生态环境的关系.方法:利用光学显微镜对常规石蜡切片法处理的生长于广西弄拉适生药材忍冬(Lonicera Japonica Thunb)、华南忍冬(Lonicera confuse)、瓜子金(Polygala japonica Houtt)、黄花草(Solidago decurrensLour)的解剖结构进行了观察,并利用扫描电镜技术对四种灌木叶片表皮形态进行研究.结果:(1)忍冬、华南忍冬、黄花草下表皮均分布浓密的表皮毛,忍冬上表面中脉有少量表皮毛,黄花草上表皮分布有稀疏的星状表皮毛,忍冬、华南忍冬和黄花草的气孔位于下表皮毛间隙,这种结构可反射阳光和阻止水分蒸发,从而适应强光和水分不足的环境;(2)瓜子金叶片为肉质叶,上下表面均有气孔分布,并出现明显的下陷.气孔主要分布在叶片表面凹陷处,这种局部微环境有利于水分的保持;(3)四种植物叶片表面均出现表皮细胞外壁加厚或角质化,这种结构有利于减少水分蒸腾.结论:几种植物叶片结构特征是其长期在岩溶区干旱环境条件下形成的适应性变化,适应方式有一定的趋同.     

地枫皮营养器官解剖结构特征及其叶片结构的生态适应性

为了明确地枫皮的结构特征及其在石灰岩山顶和山腰疏林间两种环境下生长的叶片解剖结构的差异,本研究采用石蜡切片和半薄切片对地枫皮营养器官进行解剖观察并评价了叶片结构对不同生态环境的响应。结果表明:地枫皮根中次生维管组织发达,木射线和韧皮射线明显。老茎的次生构造中,皮层贮藏物质丰富,内有大的石细胞群,韧皮射线和木射线明显;而髓细胞内含有大量晶簇和少量单晶。在叶片横切面观上,叶为异面叶,表皮细胞一层,上表皮无气孔分布,主脉中薄壁细胞中分散有石细胞。叶片解剖结构显示,随海拔高度上升,地枫皮趋向于旱生植物的特点,其主要表现在叶片表皮细胞外壁角质层加厚,栅海比增加、海绵组织排列由紧密变疏松。另外,根皮、茎皮和叶肉中都分布有大量油细胞。     

植物叶片形态解剖结构对环境变化的响应与适应

叶片是植物进化过程中对环境变化比较敏感且可塑性较大的器官,环境变化常导致叶的长、宽及厚度,叶表面气孔、表皮细胞及附属物,叶肉栅栏组织、海绵组织、胞间隙、厚角组织和叶脉等形态解剖结构的响应与适应。本文综述了陆生植物叶片上述形态解剖结构对水分、温度、光照、CO2浓度和UV-B辐射等环境因子变化以及多因子复合作用的响应与适应,分析了该领域的研究特点及其存在的问题,指出了未来研究的重点和方向。     

不同牡丹叶片解剖结构及其环境适应性

【目的】探究生长在不同生境中的牡丹对平原地区环境的形态学适应特征,为牡丹的保育措施研究及筛选优异的种质资源提供参考。【方法】以原生境不同的中原牡丹（‘凤丹’、‘洛阳红’）和野生牡丹（紫牡丹、狭叶牡丹、大花黄牡丹、西藏黄牡丹、滇牡丹、卵叶牡丹）为试验材料,采用石蜡切片技术观察叶片解剖结构并测定和分析相关指标。【结果】（1）中原牡丹与野生牡丹的叶片上、下表皮细胞形状不规则,气孔均匀分布于下表皮,叶表皮形态表现出不同程度的差异性。（2）中原牡丹和野生牡丹的叶片均为异面叶,不同牡丹叶片解剖结构与光合色素含量存在显著差异。大花黄牡丹有湿生植物特征,如叶片与角质层相对较薄、栅栏组织不发达、细胞间隙较大且气孔密度最大;滇牡丹的叶片、栅栏组织和海绵组织的厚度最大,对高温偏干旱的平原生境表现出较强的适应性。（3）叶片厚度与上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度之间存在极显著的正相关关系;气孔长轴、气孔指数与栅栏组织厚度、叶片厚度等性状之间存在极显著的正相关关系。【结论】野生牡丹中除大花黄牡丹外其他种质均对高温干旱的平原生境有较好的适应性,大花黄牡丹的湿生结构与光合色素含量指标可作为不能在平原地区栽培的主要原因。     

五种海桑属红树植物叶片的结构及其生态适应

对海桑属五种红树植物的叶片进行解剖学的观察和研究。结果表明:海桑属红树植物的叶片上、下均有栅栏组织,栅栏组织与叶片厚的比值在0.3375～0.4349之间,属等面叶;表皮的角质膜厚1.88～7.63μm;输导组织发达;多数种类的栅栏组织中有分泌腔,而海绵组织中有单宁异细胞分布。说明了海桑属红树植物叶片的结构具有很强的耐旱及抗腐蚀能力。     

莲叶桐对热带珊瑚岛环境的生理生态适应性

为探究莲叶桐(Hernandia nymphaeifolia)对热带珊瑚岛季节性干旱、强光、盐碱等环境的生理生态适应性,该文对海南省文昌市试验苗圃(以下简称文昌苗圃)和移栽到热带珊瑚岛的莲叶桐的叶片形态解剖结构、抗氧化能力、抗逆渗透物质含量和光合色素等进行了研究.结果表明:(1)与文昌苗圃相比,莲叶桐在移栽到热带珊瑚岛...     

太白山5种杜鹃属植物叶片光合特性及解剖结构的生态适应性研究

对分布于太白山海拔2 000～3 700 m的5种杜鹃属植物的叶片光合特性和形态解剖结构进行了研究.结果显示:头花杜鹃分布于高山灌丛,光饱和点、光补偿点高,强光适应性好,耐荫性差;爬枇杷分布于3 000～3 400 m的太白红杉林下,光饱和点较低,光补偿点最高,利用强光能力较弱,生态幅较窄;金背杜鹃、药枇杷、秀雅杜鹃分布于2 000～3 200 m的红桦、牛皮桦林下,光补偿点低,耐荫性强,生态幅宽.在形态结构上,5种杜鹃的栅海组织比均远小于1,属耐荫植物.头花杜鹃叶表密被鳞片,栅栏组织发达,通气组织发达;爬枇杷栅栏组织发达,排列紧密;金背杜鹃叶下表皮密被毛,气孔密度最高,海绵组织排列疏松;秀雅杜鹃叶上下表皮密被鳞片;药枇杷的栅栏组织厚度最小,栅海组织比最低.研究表明,5种杜鹃属植物叶片结构特征的形成是对生境条件长期适应的结果.     

沙生植物沙鞭叶表皮微形态特征及其生态适应性研究

利用光镜对沙生植物沙鞭50个代表种群的叶表皮微形态特征进行了观测、统计和分析,总结了代表种群叶表皮结构的异同,系统探讨了叶表皮微形态特征的分类学及生态适应性意义。结果表明,沙鞭叶表皮由长细胞、短细胞、气孔器细胞和刺毛组成,无微毛、大毛和乳突,表现为典型的狐茅型;脉间长细胞形态和壁波曲程度、短细胞形态和分布式样、气孔器体积大小与分布及副卫细胞形状、以及刺毛形态等在种群间具有明显差异,可将其鉴分为两大类。同时,沙鞭种群叶表皮气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,第一类气孔密度大、第二类气孔密度小,这种结构有利于减少其体内水分的散失,进而更好地适应干旱环境,是对荒漠环境的一种微观形态解剖特征性适应。     

假鞭叶铁线蕨配子体发育的研究

用1/2MS培养基培养假鞭叶铁线蕨(Adiantum mdesianum Chatak)孢子,光学显微镜下观察孢子萌发及配子体发育过程.结果表明:成熟的孢子棕红色,不透明,四面体型,辐射对称,三裂缝.接种6 d左右孢子萌发,萌发类型为紫萁型(Osmunda-type),原叶体发育为铁线蕨型(Adiantum-type).接种25 d左右片状体形成.接种50 d左右发育为成熟原叶体,呈心脏形,裸露无毛状体.接种60 d左右性器官出现,雌雄同株.精子器长圆球形,由3细胞构成;成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,3～5层细胞高.     

Taxonomic Revision of Adiantum ser. Venusta Ching (Pteridaceae) from Pan Himalayas*

Based on morphological study of specimens and extensive fieldwork, with the analysis of the micromorphology and phytogeographic materials, the series Venusta of Adiantum from Pan Himalayas was taxonomically revised. It turns out that the shapes of indusia on fertile pinnules and the morphological characteristics of apical serrations on ultimate pinnules and the microstructures of scales are the most important characters for species identification. Seven species and two varieties were recognized from Pan Himalayas: Adiantum roborowskii, A. roborowskii var. robustum, Abonatianum, Afengianum, Afimbriatum, Adavidii, Adavidii var. longispina, Avenustum and Atibeticum. Three published names were reduced to synonyms: Adiantum breviserratum was synonym of Afimbriatum, Adiantum erythrochlamys was synonym of Aroborowskii var. robustum and Adiantum bonatianum var. subaristatum was synonym of Abonatianum.     

Diversity, genetic structure and evidence of outcrossing in British populations of the rock fern Adiantum capillus-veneris using microsatellites

Microsatellites were isolated and a marker system was developed in the fern Adiantum capillus-veneris. Polymorphic markers were then used to study the genetic diversity and structure of populations within the UK and Ireland where this species grows at the northern edge of its range, requiring a specific rock habitat and limited to a few scattered populations. Three dinucleotide loci detected a high level of diversity (23 alleles and 28 multilocus genotypes) across the UK and Ireland, with nearly all variation partitioned among rather than within populations. Of 17 populations represented by multiple samples, all except four were monomorphic. Heterozygosity was detected in three populations, all within Glamorgan, Wales (UK), showing evidence of outcrossing. We make inferences on the factors determining the observed levels and patterns of genetic variation and the possible evolutionary history of the populations.     

丁香属植物叶片表皮形态特征与环境适应及系统学关联

通过对丁香属内2组4系1亚属的7种野生种质的叶片表皮形态特征比较,分析了它们在系(亚属)水平上的环境适应机制差异及其与系统学的关联。结果表明:广域分布的暴马丁香(拟女贞亚属)和华北紫丁香(欧丁香系)的叶片表皮的蜡质纹饰呈中心条纹状和放射状排列且较厚,表皮细胞体积较小,气孔小型化且密度高,它们比其余5个区域分布种显示出更强的适应性环境响应能力;与自然光照环境下相比较,羽叶丁香在林下遮荫光环境下的表皮细胞体积变大,叶片气孔密度减少,气孔开张度增大,而气孔开张的变化只发生在气孔的纬向宽度上,而气孔长轴相对稳定;从气孔器类型、蜡质纹饰、表皮细胞形态及垂周壁特征看,暴马丁香和华北紫丁香明显带有较为进化的特征,羽叶丁香系、巧玲花系和顶生花序系可能具有较近的亲缘关系。     

三峡地区特有植物荷叶铁线蕨的群落特征及其保护对策

荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var．sinense)是三峡库区特有植物,国家二级保护物种,仅分布于重庆市万州区和石柱县。采用随机样方法对该物种的生境和群落特征进行了调查,讨论了十多年来该物种的种群动态和群落演替,并提出了适宜的保护对策。研究结果表明：荷叶铁线蕨主要集中分布在武陵、新乡、燕山、溪口等乡镇,位于长江两岸纵深5km内、海拔80～480m之间的低山丘陵地区;该物种的野生资源量已锐减,其种群正急剧缩小,种群平均密度仅为0．55蔸／m^2;大多数分布点位于河沟边西南坡向的崖壁或灌丛中,光照和空气湿度对该物种的生长较为重要;该物种在群落中处于伴生地位,其所在群落有4种类型,即：化香-槲栎-芒群落(Ass．Platycarya strobilacea-Quercus aliena-Miscanthus sinensis)、盐肤木-鸢尾群落(Ass．Rhus chinensis-Iris japonica)、水麻-细穗腹水草群落(Ass．Debregeasia edulis-Veronicastrum stenostachyum)和黄荆条-海金沙群落(Ass．Vitex negundo-Lygodium japonicum);荷叶铁线蕨所在群落共有物种189种,其中乔木5种、灌木86种、草本89种、藤本9种,且多为单叶和落叶类型,生活型以高位芽植物为主。在综合分析荷叶铁线蕨分布现状和特点的基础上,提出了相应的保护对策。     

Analysis of expressed sequence tags in prothallia of Adiantum capillus-veneris

The analysis of expressed sequences from a diverse set of plant species has fueled the increase in understanding of the complex molecular mechanisms underlying plant growth regulation. While representative data sets can be found for the major branches of plant evolution, fern species data are lacking. To further the availability of genetic information in pteridophytes, a normalized cDNA library of Adiantum capillus-veneris was constructed from prothallia grown under white light. A total of 10,420 expressed sequence tags (ESTs) were obtained and clustering of these sequences resulted in 7,100 nonredundant clusters. Of these, 1,608 EST clusters were found to be similar to sequences of known function and 1,092 EST clusters showed similarity to sequences of unknown function. Given the usefulness of Adiantum for developmental studies, the sequence data represented in this report stand to make a significant contribution to the understanding of plant growth regulation, particularly for pteridophytes.