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.     

峨眉凤丫蕨配子体发育及卵发生的研究

用显微观察及透射电镜技术对峨眉凤丫蕨的配子体发育及卵发生过程进行了观察研究,以探讨其卵发生细胞学机制及蕨类植物演化关系。结果表明:(1)峨眉凤丫蕨孢子接种7～9d萌发,经丝状体和片状体阶段发育为心形原叶体,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)卵发生研究表明,峨眉凤丫蕨颈卵器产生于生长点下方的表面细胞,该细胞经2次分裂形成3层细胞,中间者为初生细胞,它经2次不等分裂产生卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞;新产生的卵与腹沟细胞间连接紧密,有发达的胞间连丝,随着发育,卵细胞与腹沟细胞之间产生分离腔,而腹沟细胞与卵细胞始终通过孔区相连;发育中期,卵核形成大量核外突;发育后期,在卵细胞外侧形成卵膜,孔区演变为受精孔,核外突数量减少。     

乌蕨配子体发育及卵发生的显微观察

采用光学显微镜对乌蕨的配子体发育及卵发生的过程进行了研究,以阐明蕨类植物颈卵器发育特征,为揭示蕨类植物有性生殖机制以及鳞始蕨科的演化提供依据。结果表明:(1)乌蕨孢子黄褐色,具单裂缝,表面平滑或呈疣状纹饰;孢子接种12d萌发,萌发类型为书带蕨型,原叶体发育类型为铁线蕨型。(2)半薄切片观察表明,乌蕨颈卵器产生于原叶体生长点下方的表面细胞,即颈卵器原始细胞,该细胞经过两次分裂形成纵向3层细胞,最上层细胞发育为颈卵器的颈部壁细胞,中间层细胞即初生细胞再经过两次不等分裂产生颈沟细胞、腹沟细胞和卵细胞,此三细胞最初紧密贴合,随着颈卵器的发育,卵细胞与腹沟细胞间从两侧向中间产生分离腔,且腹沟细胞与颈沟细胞开始退化;分离腔逐渐向中间扩大,直至出现孔状结构,即受精孔;颈卵器发育后期,在卵细胞上表面形成染色较深的卵膜,颈沟细胞与腹沟细胞退化成絮状物。     

华东安蕨卵发生的超微结构观察

核心薄囊蕨是蕨类植物中的进化类群,但对受精作用具有显著影响的卵发生研究仍较少,该文利用超微技术对其中蹄盖蕨科的华东安蕨卵发生过程进行了研究,以进一步完善薄囊蕨植物卵发生的科学资料,为理解蕨类植物的有性生殖及演化机制奠定基础。超微结构观察显示:华东安蕨的幼卵和沟细胞在颈卵器中紧密联接;随后,在卵细胞上方出现了分离腔和临时细胞壁,但在卵细胞中间孔区处卵细胞和腹沟细胞始终联接在一起;分离腔中的无定形物质沉积在卵细胞的质膜外形成了1层加厚的卵膜,而在孔区处没有形成卵膜,该位置最后形成了受精孔。在进一步的卵发生过程中,卵细胞核变得高度不规则,形成了大量的核外突和核褶皱。     

阔叶鳞盖蕨配子体发育及卵发生的研究

采用显微镜和透射电镜对阔叶鳞盖蕨(Microlepia platyphylla)的配子体发育和卵发生过程进行了观察,以阐明其卵发生的细胞学机制,探讨其演化地位。阔叶鳞盖蕨孢子褐色,四面体形,具三裂缝,接种5~10d后孢子萌发,经丝状体和片状体阶段发育为心形原叶体,原叶体发育是铁线蕨型,通常为雌雄异株,精子器产生于不规则配子体的表面,颈卵器产生于心形原叶体生长点的下方,性器官是薄囊蕨型。卵发生研究表明,阔叶鳞盖蕨颈卵器产生于生长点下方表面细胞,经两次分裂形成了顶细胞、初生细胞和基细胞。其中初生细胞再经两次不等分裂产生卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞,此3个细胞通过胞间连丝紧密相连,随发育,腹沟细胞与卵细胞间形成了分离腔,但在孔区处始终通过胞间连丝相连,成熟卵细胞上形成了卵膜和受精孔,卵核表面产生了核外突,通过比较表明阔叶鳞盖蕨卵发生与蕨（Pteridium aquilinum）卵发生相似。     

海金沙配子体发育及卵发生的显微观察

用光镜观察海金沙(Lygodium japonicum)配子体发育和卵发生。海金沙孢子为四面体形,具三裂缝,孢子萌发方式为密穗蕨型(Anemia-type);配子体的发育形态多样,通常丝状体长至3~5个细胞时通过顶细胞纵分裂发育为片状体,进而发育为心形原叶体,在心形原叶体上可产生精子器和颈卵器。但在培养过程中也可产生10个细胞以上的丝状体,这种丝状体发育成的片状体和原叶体形态通常不规则,只产生精子器,不产生颈卵器。原叶体发育是铁线蕨型(Adiantum-type),性器官是薄囊蕨型(Leptosporangiate-type)。切片观察海金沙颈卵器产生于生长点下方表面细胞,经两次分裂形成了顶细胞、初生细胞和基细胞。其中初生细胞再经两次不等分裂产生卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞,此时三个细胞紧密相连,随发育,颈沟细胞和和腹沟细胞退化,卵周围形成了分离腔,光镜观察显示成熟卵细胞上无典型卵膜形成,未观察到受精孔的结构。     

药用植物乌蕨配子体发育的观察

药用植物乌蕨(Stenoloma chusanum(L.)Ching)配子体发育周期短而迅速,是一种研究蕨类配子体世代的生理生态和分子生物学等特征的理想试验材料.本文采用原生境腐殖土培养方法对乌蕨的孢子进行人工培养,观察并记录其孢子萌发和配子体发育的过程.结果表明:乌蕨孢子呈黄色,单裂缝,二面体形;孢子萌发为书带蕨型(Vittaria-type).丝状体4～6个细胞,有时具二叉分枝.片状体为长楔形,达6～8个细胞宽.成熟的原叶体为对称心形,裸露,发育为槲蕨型(Drynaria-type),并且具备一定的营养繁殖能力.原叶体上的假根为单细胞且不含叶绿体.精子器为盖裂开放,颈卵器短而直立.利用孢子培养的方法对乌蕨种苗进行人工繁殖,将为保护性开发利用这一重要药用资源奠定基础.     

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。     

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。     

蕨菜多酚氧化酶的酶学性质

研究了蕨菜[Pteridium aquilinum (L．) Kuhn var．latiusculum (Desv．) Underw．]多酚氧化酶的动力学性质,结果表明：以邻苯二酚为底物,该酶最适pH为7．4,最适温度为25℃,60℃以上使酶迅速失活,动力学方程v=619．08[S]/(0．031 [S]),Vc、异Vc钠、NaHSO3、L-Cys可完全抑制酶活性,饱和NaCl能显著抑制酶活性,蔗糖、SDS对酶有激活作用。该酶能催化邻苯二酚、焦性没食子酸氧化,但对焦性没食子酸亲和力更强。     

Development of microsatellite markers for the bracken fern, Pteridium aquilinum

We isolated eight novel polymorphic microsatellite loci from Pteridium aquilinum. These loci were characterized in 30 individuals, one from Bolivia, two from Peru, one from the USA, one from Japan, and 25 from Northeast China to Southwest China. The number of alleles per locus ranged from two to seven. The observed heterozygosity (H(O) ) ranged from 0.000 to 0.600 with an average of 0.3051, and the expected heterozygosity (H(E) ) ranged from 0.0966 to 0.7780 with an average of 0.4267. One locus deviated from Hardy-Weinberg equilibrium and four pairs of loci were found to be in linkage disequilibrium. These polymorphic loci will be useful in the study of the population genetic structure of Pteridium.     

蕨菜黄酮苷元的组成及含量测定研究

以80%乙醇浸提经乙醚脱脂预处理的干蕨菜粉,减压回收乙醇得浓缩液.浓缩液以8%硫酸沸水浴水解3 h后,加入20%NaOH中和至弱酸性,过滤,滤渣以三氯甲烷索氏提取获总蕨菜黄酮苷元.TLC法检测总黄酮苷元的组成,HPLC法测定其主要苷元的含量.结果表明,通过酸水解获得总蕨菜黄酮苷元,其主要成分为山奈酚,含量约占蕨菜干重的1.9%.     

蕨菜的化学成分研究

采用树脂及正反相硅胶色谱柱从蕨菜(Pteridium aquilinum var．latiusculum)中分离纯化出9个化合物,通过波谱分析将它们分别鉴定为胡萝卜苷、山奈酚-3-O-(6”-O-反-对羟基苯丙烯酰基)-β-D-葡萄糖苷、腺嘌呤核苷、蕨素-3-O-β-D-葡萄糖苷、牛膝甾酮、芦丁、蕨素A、坡那甾酮A和槲皮素。其中腺嘌呤核苷和牛膝甾酮为首次从该种植物中分离得到。     

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。     

Effects of cyanogenesis in bracken fern (Pteridium aquilinum) on associated insects

Abstract. 1. The relationship between cyanogenesis in bracken fern and the insect fauna feeding on the plant was investigated over a 3 year period. The most common insects between May and July, while cyanide levels were high, were the sawflies Strongylogaster impressata Provancher, S.multicincta Norton, Aneug-menus fzavipes (Norton), the aphid Macrosiphum euphorbiae (Thomas) and a microlepidopteran species of Monochroa .
2. Collections of insects from cyanogenic and acyanogenic fronds showed significantly fewer sawflies on the cyanogenic fronds. The aphid and the microlepidopteran were randomly distributed with respect to cyanogenicity.
3. Feeding tests for two of the sawfly species ( Simpressata and Smulticincta ) showed that larvae grew more slowly and had a higher mortality when raised on cyanogenic fronds than on acyanogenic ones.
4. Field collected cyanogenic bracken fronds were found to have sustained less damage from chewing herbivores compared with acyanogenic fronds.