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.     

竹叶蕨配子体发育的培养观察

首次在光学显微镜下观察竹叶蕨孢子及其萌发、丝状体发育、片状体和生长点的形成及分化、原叶体细胞形态、假根及性器的发育等方面所表现出的显微特征。初步讨论竹叶蕨科从鳞始蕨科中分立出来的合理性,以及原叶体边缘细胞的形态、叶绿体对光的敏感性、假根的形态和精子器的形成及分化的系统学意义。     

龙津蕨的配子体发育特征及其系统学意义

采用改良Knop's营养液液体培养基于25℃恒温培养箱中培养龙津蕨(Mesopteris tonkinensis)的孢子,每天光照12 h,黑暗12 h,光照强度为2 500 lx。用光学显微镜观察记录其孢子萌发、配子体发育的全过程,为龙津蕨系统学的研究提供配子体发育方面的详实资料。结果表明:成熟孢子深褐色,不透明,两侧对称,极面观椭圆形,赤道面观圆角三角形,具单裂缝,孢子周壁具密集的脊状褶皱。播种后15 d左右萌发,形成2~5个细胞长的丝状体。孢子萌发类型为书带蕨型(vittaria-type)。具单细胞假根,不含叶绿体,基部膨大。20 d左右发育成片状体,30 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,成熟原叶体心脏形对称,56 d左右形成成熟原叶体,原叶体发育类型为铁线蕨型(adiantum-type)。幼原叶体仅左右两翼顶端细胞产生乳突毛状体,成熟原叶体边缘及背腹面都具少量乳突毛状体,毛状体由单细胞构成。68 d左右精子器开始出现,精子器近圆球形,由基细胞、环细胞、盖细胞构成。75 d左右颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由3层细胞构成。其侧面观柱状,顶面观为铜面状。颈卵器垂直于原叶体表或向原叶体基部倾斜。另外,根据已知的金星蕨科其他属的配子体发育特征,发现龙津蕨配子体发育的这些特征与他们存在较大的区别,因此龙津蕨系统学位置还有待于进一步研究。     

巢蕨配子体的新观察

在不添加任何外源激素的条件下,用水来隔绝空气,即在试管中沉水条件下培养狭翅巢蕨(Neottopteris antrophyoides (Christ) Ching)的孢子,首次成功地诱导出极端简化的雄性配子体,简化程度几乎与被子植物的花粉粒相当,只由1个营养细胞、1条假根和1个精子器组成。本文讨论了在高等植物生活史系统演化方面,环境因素可能起到的作用。     

亮毛蕨的配子体发育特征及其系统学意义

采用原生境土培养方法对亮毛蕨(Acystopteris japonica)进行培养,并对其配子体发育过程进行了观察。结果表明:亮毛蕨植物的孢子二面体型,极面观为椭圆形,赤道面观肾形,单裂缝,无周壁,外壁具棒状纹饰,孢子萌发为书带蕨型(Vittaria-type),原叶体发育为铁线蕨型(Adiantum-type)。丝状体4～7个细胞,片状体小楔状,仅3～5个细胞宽,成熟原叶体心形,裸露,初生假根具叶绿体,颈卵器较短;配子体发育较迅速,假根具分枝和膨大,精子器囊由3个壁细胞构成,颈卵器略弯曲。本研究首次观察到亮毛蕨的颈卵器壁细胞内含有球形颗粒,但其功能不详。亮毛蕨的配子体发育过程兼有原始和进化的特点。在适宜的光照和温度下,土壤培养亮毛蕨原叶体的成苗率达95%以上,移栽成活率达89%以上。     

细辛蕨配子体发育的研究

利用光学显微镜详细观察和记录了细辛蕨[Boniniella ikenoi(Makino)Hayata]配子体发育过程,为细辛蕨属(BoniniellaHay.)的系统学研究积累基础资料.结果表明:孢子单裂缝,赤道面观半圆形,极面观椭圆形;接种7 d左右孢子萌发,14~20 d形成4~7个细胞的丝状体,丝状体阶段容易受到真菌的侵染;70 d左右,配子体发育成熟,多为雌雄同株,原叶体细胞中叶绿体的分布因光强的不同而改变.并对细辛蕨配子体各发育阶段的系统学意义、抗逆性及光诱导叶绿体运动的生理学机制进行了讨论.     

球腺肿足蕨的配子体发育特征及其系统学意义

采用改良Knop’s营养液液体和固体培养基,对球腺肿足蕨的孢子进行人工培养,利用光学显微镜观察其孢子的萌发及配子体发育过程。结果表明:成熟的孢子深褐色,不透明,极面观为椭圆形,赤道面观为豆形,单裂缝,周壁具密集的波纹状褶皱。孢子萌发类型为书带蕨型,原叶体发育类型为三叉蕨型。孢子接种后7d左右萌发,30d左右形成为片状体,50d左右发育为幼原叶体,幼原叶体不对称,但成熟原叶体心脏形对称。原叶体边缘及背腹面都具乳头状毛状体。75d左右精子器出现,精子器近圆球形,由3个细胞构成。90d左右颈卵器出现,成熟颈卵器颈部由4～5列细胞构成,3～5层细胞高。原叶体受精后1个月内可看到幼孢子体生成。最后讨论其系统学意义。     

槲蕨配子体形态发育的扫描电镜观察

该研究以水龙骨科(Polypodiaceae)槲蕨(Drynaria roosii Nakaike)为研究对象,在人工培养条件下,采用扫描电镜观察其配子体发育的全过程,以期从三维立体角度揭示槲蕨配子体各发育阶段中的一些精细结构,为进一步补充部分经典形态学理论提供依据。结果显示:(1)槲蕨孢子萌发过程中原叶体母细胞的初生假根存在两条同时生长的现象。(2)槲蕨配子体的假根膨大及分叉现象普遍,且具有2层细胞壁,基部呈圆孔状结构。(3)槲蕨的原叶体腹面及边缘处毛状体非常发达,且乳突状单细胞毛状体和针状单细胞毛状体混生。(4)精子器释放精子时,盖细胞前后呈不同开裂状态。(5)发现精细胞向游动精子转化可能的限制性结构是细胞膜,细胞膜表面附着有碎屑状物质。(6)观察到腹沟细胞的解体过程是从近颈卵器开口处的细胞膜开始逐渐向四周及其后下方扩展。(7)发现了颈壁细胞在排列顺序和数量上都不稳定的畸形颈卵器、体积正常但无法区分雌雄的性器及体积显著增大呈锥形的泡状败育性器。     

野雉尾金粉蕨配子体发育及其系统学意义

野雉尾金粉蕨为中国蕨科金粉蕨属植物,而金粉蕨属的系统位置一直存在争议。该研究用原生境腐殖土和改良克诺普氏(Knop’s)营养液对野雉尾金粉蕨的孢子进行培养,培养条件为温度25℃、光照强度2 500 lx、光照12 h/d,在光学显微镜下观察记录其孢子萌发和配子体发育过程。结果表明:野雉尾金粉蕨的孢子为黄褐色,四面体型,三裂缝,赤道面观为扇形,具周壁,外壁表面具网状纹饰。孢子培养7 d后开始萌发,孢子萌发类型为书带蕨型(Vittaria-type)。孢子萌发后,配子体原始细胞经多次横向分裂形成3~9个细胞的丝状体,丝状体细胞呈圆筒形,壁薄,侧壁向外鼓起,含有颗粒较大且数量较多的叶绿体。15 d左右发育为片状体,片状体多为匙状。25 d左右形成幼原叶体,幼原叶体不对称,配子体发育类型为水蕨型(Ceratopteris-type)。在原叶体发育过程中分枝丝状体非常发达,配子体呈丛状生长,整个发育过程没有毛状体产生。野雉尾金粉蕨的假根为单细胞管状,偶有分支,内无叶绿体。45 d左右精子器开始出现,精子器顶面观近圆形,侧面观为近椭圆形或短柱状。精子器成熟时,盖细胞裂开,精子逸出。60 d左右颈卵器出现,颈卵器比较大,基部略大于顶部,侧面观呈烟囱状,顶面观为铜钱状,颈部由四列细胞构成。90 d左右发育出肉眼可见的幼孢子体。从研究结果看,其配子体发育的特征与凤尾蕨科(Pteridaceae)凤尾蕨属(Pteris L.)相似,支持金粉蕨属归于凤尾蕨科的观点。该研究结果为野雉尾金粉蕨系统学研究提供了配子体发育方面的证据。     

水蕨配子体发育的研究

研究了我国产水蕨(Ceratopteris thalictroides)配子体发育的全过程,水蕨孢子为四面体型,三裂缝,孢子萌发为向心型,丝状体4～8个细胞长,无明显的顶端细胞,丝状体顶部细胞同时分裂形成片状体,分生组织位于片状体一侧,使原叶体成为不对称的心脏形,原叶体发育为水蕨型,无毛状体,精子器和颈卵器较大,该配子体表现为较原始的性状.     

海金沙配子体形态学特征的新观察

海金沙[Lygodium japonicum(Thunb)Sw.]是常见的药用蕨类之一。在人工培养条件下,利用光学显微镜详细观察其配子体发育的过程。在前人工作的基础上,补充了丝状体较短,2~3细胞长,片状体和幼原叶体发育多样,成熟原叶体心形,具单细胞或两细胞的毛状体,单细胞的假根,内含叶绿体或根尖膨大等,从海金沙配子体特征看说明其为系统进化的中间类群。孢子人工培养得到大量的海金沙幼孢子体,为保护性开发利用该资源奠定基础。     

百里杜鹃保护区马缨杜鹃土壤真菌群落特征

近年来,贵州百里杜鹃保护区戛木管理区发现有部分马缨杜鹃感染根腐病,造成其大量死亡,致病机制尚不明确。为了研究马缨杜鹃根腐病发病区土壤真菌群落结构组成,探讨真菌微生物种类组成变化与根腐病发病的关联,以感病马缨杜鹃根部土壤和未感病马缨杜鹃根部土壤的土壤为对象,利用高通量测序技术进行测序,发现2份感病杜鹃根部土壤中分别有846和911个操作分类单元(operating taxonomic unit, OTUs),而未感病杜鹃根部土壤仅有439个OTUs。通过分析土壤真菌物种丰度和分类、α-多样性、β-多样性、主成分(principal component analysis, PCA)分析和聚类分析。结果表明:感病马缨杜鹃和未感病马缨杜鹃根部土壤真菌多样性和群落结构存在较大差异,未感病杜鹃根部土壤的真菌微生物种类明显少于感病杜鹃根部土壤。     

野生植物灰叶堇菜的营养成分分析

灰叶堇菜(Viola delavayi Franch.)属堇菜科(Violaceae)堇菜属(Viola L.)植物,全草入药,治肺炎,根治虚弱、头晕、风湿关节炎、小儿疳积、跌打损伤,主要分布在云南昆明等地.随着人们的物质生活越来越丰富,膳食文化开始注重绿色食品,强调回归自然,中医和膳食工作者开始注意食疗法的挖掘和研究.灰叶堇菜具有食疗的价值,在云南的一些地区将它作为膳食.灰叶堇菜的营养成分的分析未见报道.本文对灰叶堇菜的营养成分进行了测定,以期为该种的开发利用提供科学依据.     

防风大、小孢子发生与雌、雄配子体发育的研究

利用常规石蜡制片法研究了防风大、小孢子发生及其雌、雄配子体的发育过程。主要结果是：(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,小孢子四分体为四面体形;(2)成熟的花粉粒为三细胞型,具3个孔沟;(3)花药壁发育类型为双子叶型。花药壁由4层结构组成：最外层为表皮,其内分别为药室内壁、1层中层、绒毡层,绒毡层为分泌型;(4)防风的子房为2室,每室1胚珠,单珠被,薄珠心,倒生型胚珠。大孢子母细胞经减数分裂形成线形排列的4个大孢子,合点端大孢子具功能;(5)大孢子发生过程中,具有多个孢原细胞及多个大孢子母细胞的现象,但通常只有一个大孢子母细胞能继续发育;(6)胚囊发育属于蓼型;(7)防风的花为极端的雌雄蕊异熟,雄蕊的发育早于雌蕊的发育。     

黔西北马缨杜鹃花红色素的毒性试验

马缨杜鹃（ＲｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎｄｅｌａｖａｙｉＦｒａｎｃｈ．）是贵州省分布较广的一种植物。为提高其利用价值,对花的红色素进行了毒性试验。结果表明：急性毒性试验属实际无毒范围,Ａｍｅｓ试验,骨髓细胞微核试验和精子畸形试验均未显示诱变作用。为开发马缨杜鹃花资源提供了科学依据     

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.     

马缨杜鹃茎的化学成分研究

利用各种色谱技术从马缨杜鹃(Rhododendron delavayi Franch.)茎中分离得到10个化合物。通过波谱学方法鉴定为异鼠李素(1),nectandrin B(2),resveratrol-3-O-β-D-glucoside(3),lysidiside N(4),19α-hydroxyasiatic acid(5),白桦脂酸(6),3β-hydroxylup-12-en-28-oic-acid(7),obtusalin(8),methyl 2,4-dihydroxy-6-methylbenzoate(9),2,5-dihydroxy-3-methoxytoluene(10)。化合物2～9为首次从该种植物中分离得到。     

大叶补血草的大、小孢子发生与雌、雄配子体的发育

系统地报道了大叶补血草(Limonium gmelinii (Willd.) Kuntze)的大、小孢子发生和雌、雄配子体的形成发育过程。主要结果如下：(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为同时型,四分孢子多为正四面体形, 也有少数为左右对称形;(2)成熟花粉为三细胞型,具3个萌发孔;(3)花药壁由5层细胞组成,最外层为表皮,其内分别为药室内壁、中层、绒毡层,绒毡层为变形型,花药壁的发育属于基本型;(4)大叶补血草的雌蕊由5心皮合生,子房1室,基生胎座,胚珠1个,拳卷型,双珠被,厚珠心;(5)孢原细胞发生于珠心表皮下,经一次平周分裂,形成造孢细胞,由造孢细胞直接发育成大孢子母细胞,大孢子母细胞减数分裂形成4个大孢子呈直线排列,合点端大孢子具功能,属于典型的蓼型胚囊发育。     

黄顶菊小孢子发生与雄配子体发育的研究

利用常规石蜡切片技术,观察了黄顶菊小孢子发生及雄配子体发育过程.结果表明:(1)花药具4个花粉囊,花药肇发育为基本型,由4层细胞构成一表皮、药室内壁、中层和绒毡层,绒毡层属于变形型,其细胞为双核;(2)从孢原细胞出现到二细胞花粉粒形成,同一花药四个花粉囊的发育不同步;(3)孢原细胞为单孢原起源;小孢子母细胞减数分裂为连续型,形成的四分体为四而体型排列;(4)成熟花粉粒为二细胞型,三个萌发孔,花粉外壁具有明显的刺,偶尔观察到巨大花粉;(5)小孢子母细胞时期,花药壁中层毗邻绒毡层的一面产生外绒毡层膜,包被绒毡层和小孢子母细胞.     

星星草大、小孢子发生与雌、雄配子体发育的观察

利用常规石蜡制片法研究了星星草[Puccinellia tenutiflora(Griseb．)Scribn．et Merr．]大、小孢子发生及其雌、雄配子体的发育过程。主要结论是：(1)小孢子母细胞减数分裂过程中的胞质分裂为连续型,四分孢子为左右对称型;(2)成熟的花粉为三细胞型,具单萌发孔;(3)花药壁由4层结构组成,最外层为表皮,其内分别为药室内壁、中层、绒毡层,绒毡层为分泌型,花药壁的发育属于单子叶型;(4)星星草为单子房,单胚珠,双珠被,薄珠心,倒生型胚珠。大孢子母细胞经减数分裂形成线形排列的4个大孢子,合点端大孢子具功能;(5)胚囊发育属于蓼型,成熟胚囊形成时,反足细胞经无丝分裂形成4～6个反足细胞,反足细胞内可能存在多次DNA复制过程。