草麻黄雌性生殖器官的个体发生和畸形式样研究

用扫描电镜观察并分析了草麻黄（Ephedra sinica Stapf)雌性生殖器官的个体发生及畸形式样。该种雌球花个体发生式样与麻黄属其他具双胚朱球果的类群基本一致。外珠被以一对近轴侧突起物出现以及该突起物与苞片成交互排列的发育式样支持前人关于该构造叶性本质的论述,而内珠被与珠心的发育相关,因此可能是真正的珠被,基于返祖性畸形三胚珠球花的出现及其他形态特征,认为麻黄属胚珠数目减少是该属内物种特化的一个趋势;利用雌球花发育的畸形现象及外珠被的形态学本质提出麻黄属的雌球果为复轴性构造,雌性生殖单位是由类似于科达类的次级生殖枝构造经系统发育变态,融合,简化成现存的生胚珠构造式样,每一可育苞片及其腋内雌性生殖单位共同组成了麻黄属的苞鳞－种鳞复合体。     

松杉类裸子植物的大孢子叶球理论评述

系统评述了迄今为止在裸子植物球果类种鳞形态学本质方面存在过的各种观点及研究进展。将 这些观点归纳为7大类：(1)Delpino和Penzig等主张种鳞为叶性器官的叶性说;(2)Sachs和Eichler认为种鳞相当于叶舌的叶舌说;(3)Bessey认为种鳞不过是胚珠合点端增生的结果的独特结构说;(4)Kubart等提出生胚珠构造的假种皮学说;(5)Arber的半枝学说;(6)Dupler的珠被说认为红豆杉类胚珠的肉质化部分为珠被性质的构造;(7)由Schleiden和Braun提出并由Florin等发展的枝性说则以充分的证据论证了种鳞的枝性本质。关于球果类裸子植物种鳞的性质和来源,本文作者赞同Florin枝性本质的论述;但对该构造现存式样的组成和演化过程,笔者认为该构造是在个体发育中不甚分化的专营生殖的枝性复合构造,由早期裸子植物次级生殖枝及其相关构造经过系统发育变态、融合演化形成。     

鳞木类生殖器官的一个新种——中华无被籽

本文描述了产于贵州水域矿区晚二叠世晚期煤核中鳞木类生殖器官的一个新种——中华无被籽。其主要特征是:大孢子叶和孢子囊一起脱落,孢子囊壁两层,外层由相间排列的等轴状和长轴状两种厚壁细胞组成,内层由薄壁细胞组成。大孢子叶远轴端上弯部分纤细,下延踵明显;大孢子叶水平延伸部分的背面龙脊发育。大孢子一般长为3×2mm。本文详细讨论了中华无被籽与其他种的异同,还初步探讨了无被籽属的演化及生态问题。     

苏铁Cycas revoluta两种特异形态特征

在开展苏铁Cycas revoluta形态特征观测中,发现一株苏铁根蘖苗有5片羽片生长异常,其中一片比其他正常羽片长且中脉出现分叉(即一羽多脉现象),另外4片基部两两贴生。另一株苏铁的小孢子叶球生长奇特,其顶部为莲座状,形似大孢子叶球。这两种异常现象为苏铁类植物的系统分类与演化研究提供了新资料。     

攀枝花苏铁传粉生物学研究

在攀枝花苏铁(Cycas panzhihuaensis L.Zhou et S.Y.Yang)自然群体中,雌雄株在数量上基本相等,但雄株的无性系产量是雌株的1.31倍,小孢子叶球的数量是大孢子叶球的2.21倍,呈现偏雄现象。小孢子叶球散粉次序是从轴基部向顶部和从小孢子叶的基部向顶部进行的,散粉高峰出现在午后,风传花粉浓度在2.55m内随着距离增加而迅速下降,而在2.55m以外维持在一个较低的水平上。在大孢子叶球内发现有两种蚂蚁和一种蜚蠊类昆虫在活动,没有发现这些昆虫对大孢子叶球的破坏,小孢子叶球则几乎没有昆虫探访。清晨在大孢子叶叶片上出现许多水样液滴,可能起着将大孢子叶叶片上沉积的花粉传递至胚珠的作用。研究表明,在攀枝花苏铁的传粉过程中,风是将花粉从小孢子叶球传至大孢子叶球的唯一媒介,大孢子叶球内活动的昆虫和大孢子叶叶片上的液滴同样起着传粉媒介作用,但不排除风传花粉一步到位的可能性。     

中国苏铁资源及其保护对策（下）

中国苏铁的类群根据近年的植物分类学研究,中国苏铁属植物有24种左右,它们的大孢子叶球都紧包,大孢子叶不育顶片篦齿状分裂,归属于4个类群。1.叉叶苏铁类群 茎干短,大部分地下生;羽叶1—3回羽状复叶,小叶二歧式分裂;小孢子叶柔软,顶端无刺尖;种子外种皮肉质。该类群约4种,分布于我国云南东南部与广西西部,也分布于越南与柬埔寨。我国有3种。多歧苏铁 Cycas multipinnata C. J. Chen &S. Y. Yang这是1994年根据杨思源80年代末采自云南开远一个私人林业苗圃的栽培材料(后移栽于攀枝花市园林科研所苗圃)发表的新种。当时未见到大孢子叶球…     

被子植物胚珠发育过程中细胞壁上胼胝质动态的研究

1930年Grausten首先发现卷柏(Selaginalla)大孢子细胞壁上有胼胝质。接着在裸子植物中发现一种苏铁(Encephalartos poggei)大孢子发生时有胼胝质壁。在被子植物中,Rodkiewicz等(1967)首先发现斑叶红门兰(Orchis maculata)的大孢子母细胞与减数分裂所产生的子细胞壁上有胼胝质。自此以后在这方面发表了大量的研究报告。     

我国某些苏铁类生殖器官化石的发现兼论苏铁类起源

本文对苏铁类化石的系统分类作了概要的介绍。重点报道了笔者在近廿年来所采集的苏铁类生殖器官化石,各别是中晚石炭世的一枚苏铁大孢子叶化石的发现,将苏铁类起源的时间大大地推前了,并指出其起源地应在中国西北的甘肃地区。所有这些生殖器官的发现将推动苏铁化石生殖生物学的发展,对其起源、分布、演化和苏铁植物区系的形成和发展提供了极为重要的材料。     

对湖北晚泥盆世松滋亚鳞木大孢子叶球的新认识

详细研究湖北省松滋市刘家场镇锈水沟剖面晚泥盆世松滋亚鳞木的形态学和解剖学特征。基于该植物大孢子叶球的连续纵切面,对孢子叶、孢子叶-孢子囊复合体进行了三维复原,并结合扫描电镜认识到以下新性状:叶球轴的后生木质部管胞梯纹加厚并具威廉姆逊纹,孢子叶柄的翅与孢子囊等宽或较窄,孢子囊通过亚孢原垫以径向狭长的连接带与叶柄近轴面的凹槽相连,囊壁由单层柱状细胞构成,每个孢子囊内至少有20个大孢子。另外,依据全锥形的颈锥体,将大孢子归入刺毛瓶形大孢属Lagenicula。这些新特征支持松滋亚鳞木为广义水韭目成员、系统发育位置位于双孢子叶球亚目基部的观点。     

北美香柏雌球果的发育

用扫描电镜(SEM)观察了北美香柏 Thuja occidentalis 雌球果的发育过程。在北京,北美香柏的雌球果是在八月初由营养芽转变而来,雌球果一般有4~6对苞片,中间2~3对可育,每一苞片腋部着生两枚胚珠,在可育苞片腋部最先观察到一扁平的隆起,并在其上分化出两个胚珠原基,接着分化出珠被和珠心,最后形成扁平而两侧对称的胚珠。在北美香柏雌球果发育过程中,约一半的雌球果在2~3对可育苞片中位于下面的1~2对的腋部产生3个胚珠原基,中间一个较小,并在以后的发育中逐渐退化。由此推测北美香柏的雌球果可能是由祖先类群中每一苞片具多于2个胚珠的雌球果演化而来。在光镜下对雌球果维管系统的观察发现,传粉前幼小雌球果的苞片内仅有一束维管束,传粉后随着苞片基部的居间生长,有4—8束维管束在苞片内形成,但是新发育的维管束木质部和韧皮部相对位置与正常叶性器官一致,这与在以往报道的柏科植物成熟雌球果的苞片中均有反向维管束的发育不同。北美香柏雌球果早期发育和维管束分析结果支持傅德志和杨亲二提出的解释裸子植物生殖器官形态演化的“苞鳞-种鳞复合体”理论。关键词北美香柏;雌球果的发育;胚珠分化;SEM     

对湖北晚泥盆世松滋亚鳞木大孢子叶球的新认识北大核心CSCD

详细研究湖北省松滋市刘家场镇锈水沟剖面晚泥盆世松滋亚鳞木的形态学和解剖学特征。基于该植物大孢子叶球的连续纵切面,对孢子叶、孢子叶-孢子囊复合体进行了三维复原,并结合扫描电镜认识到以下新性状:叶球轴的后生木质部管胞梯纹加厚并具威廉姆逊纹,孢子叶柄的翅与孢子囊等宽或较窄,孢子囊通过亚孢原垫以径向狭长的连接带与叶柄近轴面的凹槽相连,囊壁由单层柱状细胞构成,每个孢子囊内至少有20个大孢子。另外,依据全锥形的颈锥体,将大孢子归入刺毛瓶形大孢属Lagenicula。这些新特征支持松滋亚鳞木为广义水韭目成员、系统发育位置位于双孢子叶球亚目基部的观点。     

苏铁类的生殖周期

苏铁纲（Cycadopsida）属于裸子植物门（Gymnospermae）,现存的仅有1目、1科、9属,约11O种,分布于南北半球的热带及亚热带地区。中国只有苏铁属（Cycas）8种,常见的是苏铁（Qcas。volutaThunb）和华南苏铁（C。呻hitMiq．）。苏铁类为常绿木本植物,茎干粗壮,常不分枝。叶集生于树平顶部,呈螺旋状排列。有鳞叶及营养叶之分,二者相互环状着生。鳞叶小,密被褐色毡毛;营养叶大,羽状深裂。叶脱落后,叶基存留于树干上,形成甲胄状结构。雌雄异株,大小抱子叶球分别着生于雌雄株茎顶。1小抱子叶、小拖子囊和雄配子体苏铁类的小拖子…     

鄂西晚泥盆世种子状结构武汉仙籽(Sphinxiocarpon wuhanium)的形态学研究北大核心

基于采自湖北长阳晚泥盆世黄家磴组(弗拉斯期)的新材料,对种子状结构武汉仙籽Sphinxiocarpon wuhanium(Li,Hilton and Hemsley)Wang,Xue and Prestianni进行比较形态学研究和几何形态统计分析。与模式产地(武汉米粮山珞珈群)的标本相比,长阳的标本显示出离体保存的单个种子状结构个体较大,具柄,囊状包被结构顶端收缩愈合,表面具纵向条纹,从柄延伸至顶端,而个体较小的种子状结构则聚成孢子叶球状。因此,仙籽属Sphinxiocarpon的个体发育早期阶段是一种孢子叶球状生殖形态,而发育后期通常脱落保存为单个的种子状结构,其母体植物可能是一种石松植物,但它与泥盆-石炭纪已知的异孢型石松类植物和前裸子植物都有较大差异,是一个很独特的分支。这些结果表明,在泥盆纪的前裸子植物-裸子植物谱系之外,同期其他植物类群(如石松植物)也演化出了与种子相似、具单一功能大孢子和包被结构的生殖器官,显示植物的生殖器官在不同类群中的趋同演化现象,它们可能以相似的方式(如减少大孢子数目、形成包被大孢子囊的结构等)来响应当时的环境胁迫。     

鄂西晚泥盆世种子状结构武汉仙籽(Sphinxiocarpon wuhanium)的形态学研究

基于采自湖北长阳晚泥盆世黄家磴组(弗拉斯期)的新材料,对种子状结构武汉仙籽Sphinxiocarpon wuhanium(Li,Hilton and Hemsley)Wang,Xue and Prestianni进行比较形态学研究和几何形态统计分析。与模式产地(武汉米粮山珞珈群)的标本相比,长阳的标本显示出离体保存的单个种子状结构个体较大,具柄,囊状包被结构顶端收缩愈合,表面具纵向条纹,从柄延伸至顶端,而个体较小的种子状结构则聚成孢子叶球状。因此,仙籽属Sphinxiocarpon的个体发育早期阶段是一种孢子叶球状生殖形态,而发育后期通常脱落保存为单个的种子状结构,其母体植物可能是一种石松植物,但它与泥盆-石炭纪已知的异孢型石松类植物和前裸子植物都有较大差异,是一个很独特的分支。这些结果表明,在泥盆纪的前裸子植物-裸子植物谱系之外,同期其他植物类群(如石松植物)也演化出了与种子相似、具单一功能大孢子和包被结构的生殖器官,显示植物的生殖器官在不同类群中的趋同演化现象,它们可能以相似的方式(如减少大孢子数目、形成包被大孢子囊的结构等)来响应当时的环境胁迫。     

亚鳞木属[Sublepidodendron (Nathorst) Hirmer, 1927]的研究述评

亚鳞木属广泛分布于世界早石炭世地层中,其模式种奇异亚鳞木不但被视为欧美植物区泥盆纪末与石炭纪初之交的标志种,而且在中国还广泛出现于晚泥盆世,因此也被作为中国晚泥盆世晚期(法门期)植物化石组合带的首要成员。然而,由于以往亚鳞木属单凭叶座等外部形态性状来定义,所以人们对它的认识仍然局限于茎器官属,这妨碍了对亚鳞木属的真正分类位置和演化谱系的认识。文章通过对亚鳞木植物研究历史的回顾,分析了与其相关的古植物学家的分类观点,并从中发现了一些有待解决的问题。结合亚鳞木属的两个种无锝亚鳞木和松滋亚鳞木的解剖学和生殖器官的研究,作者得出以下主要认识：1)历史上的亚鳞木属缺乏明确的定义和必要的生物学属性研究;2)亚鳞木属的定义需要重新厘定;3)无锡亚鳞木和松滋亚鳞木的解剖、生殖结构以及松滋亚鳞木和模式种奇异亚鳞木的分枝构造表明,亚鳞木属与石炭纪比较进化的鳞木目(或广义水韭目)中的木本石橙檀物关系更近,而与传统所认为的泥盆纪原始鳞木目中草本石松植物的关系较远。因此,文章将亚鳞木科和亚鳞木属从原始鳞木目中分离出来,归入广义的水韭目。亚鳞木属种的广泛出现进一步证实,石炭纪比较进化的木本石松植物在晚泥盆世(距今约3．7亿年)已经演化成功,木本石松植物中假单轴分枝的组构类型在同一时期业已形成。亚鳞木属可能代表了系统发育上比较高级的木本石松植物的一个演化支系或鳞木科的祖先类群之一。     

苏铁属植物叶表皮特征及其分类学和古生态学意义

苏铁属(Cycas)作为一类古老的裸子植物,经历了漫长的演化历史,因此,深入研究其形态特征与环境的相互关系,有望为古环境重建提供重要参考依据。本文分析西双版纳和深圳两地植物园栽培环境下27种苏铁属植物的叶表皮特征及气孔参数的差异,并进一步探讨气孔参数与系统发育的关系。结果表明:(1)苏铁属内叶表皮特征保守稳定,具有一定的分类学意义:依据表皮细胞及气孔器特征划分了四种叶表皮类型,可为苏铁现生植物或化石的鉴定提供参考。(2)四种叶表皮类型指示了不同的原生生境特征,对古环境具有一定的指示意义。(3)同一环境下,气孔参数在属内的种间差异显著,其次,气孔指数在属内变化与系统发育有关,除气孔指数具显著的系统发育信号外,其余气孔参数均无显著系统发育信号。本研究结果表明气孔参数法重建古大气CO2浓度时,需尽可能利用亲缘关系相近、叶表皮和生境皆相似的代理种,并明确气孔参数与大气CO2分压的相关关系在种间的异同,从而提高该方法的有效性。     

辽宁西部早三叠世苏铁植物一新属--Mediocycas gen. nov.及其演化意义

报道苏铁植物大孢子叶化石一新属———中间苏铁属(Mediocycasgen.nov.)。标本采集于辽宁省西部,喀左县杨树沟煤矿后山的早三叠世红砬组。这些标本以前曾被处理为疑问化石(Problematicum)。因当时资料不足,所以没有确定属种名称。但鉴于这些化石在苏铁类早期起源与演化研究中具有重要意义,故对它们作了重新研究。文中除了以喀左中间苏铁(Mediocycaskazuoensisgen.etsp.nov.)为典型种进行描述以外,还对新属、种在苏铁类起源与演化方面的意义作了较为详细的讨论。     

用3E原则评价云南野生裸子植物遗传资源收集保存的优先性

为了探讨局部地区遗传资源优先性评价的方法和管理问题,我们采用"3E"原则对云南裸子植物进行了评价."3E"分别指珍稀濒危的(Endangered)、特有的(Endemic)和具有经济价值的(Economic)三个方面.我们首先介绍了"3E"原则的由来、内涵和价值,并应用"3E"原则,以种(变种)为分析单元,对分布于云南的10科29属107种(变种)野生裸子植物遗传资源的状况进行了分析,确定了需要优先保护的遗传资源类群.结果表明,云南省野生裸子植物资源兼有受威胁严重、特有率高、经济价值高等多种特征,如南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)、灰干苏铁(Cycas hongheensis)、油麦吊云杉(Picea brachytyla var.complanata)等58种不仅受威胁严重,而且具有重要的经济价值和潜在的开发利用价值.具有"3E"特性的裸子植物遗传资源有72种,其中贡山三尖杉(Cephalotaxus lanceolata)、苏铁(Cycas revoluta)、大理罗汉松(Podocarpus forrestii)、德保苏铁(C.debaoensis)、德钦柏(Juniperus baimashanensis)、巧家五针松(Pinus squamata)、灰干苏铁、万钧柏(J.chengii)、毛枝五针松(P.wangii)等9种亟待进行抢救性保存,中甸冷杉(Abies ferreana)、绿春苏铁(C.tangingii)、麦吊杉(Picea brachytyla)、怒江冷杉(A.nukiangensis)、河内苏铁(C.tonkinensis)等40种需要优先收集和保存.保存的方式包括原地保存、异地保存、设施保存和栽培利用等综合措施.将"3E"原则应用于云南裸子植物遗传资源的管理,具有科学合理性和可操作性,对遗传资源的保护和可持续利用具有一定的参考价值.     

贵州苏铁的核型分析

本文报道了贵州苏铁(Cycas guizhouensis)的染色体数目及核型,并与攀枝花苏铁(C. panzhihuaensis)、苏铁(C. revoluta)华南苏铁(C．rumphii)、拳叶苏铁(C. circinalis)和C. media等的核型进行了比较,讨论了苏铁属植物不同核型的进化趋势,提出了苏铁属植物的两种地理分布核型,即1．北回归线以北为K(2n)=22=2m+4sm+4st十12T包括贵州苏铁和攀枝花苏铁;2．北回归线及其以南为K(2n)=22=4m+8st+10T,包括苏铁、华南苏铁,拳叶苏铁和C. media。     

裸子植物一新科——竹柏科

竹柏科Nageiaceae是根据叶无中脉而具多数近平行细脉和雌性生殖器官接近原始的枝条状结构, 从裸子植物罗汉松科Podocarpaceae中分出的单属新科。 新科内有2个组,5个种,分布于太平洋西 海岸的东亚、南亚近海山地至新几内亚等南太平洋岛屿区域。 该科植物具有2个以上叶迹和无中脉的 多脉叶类型,在现存的裸子植物中十分特殊,仅与少数几个系统位置较为孤立或系统位置不甚清楚的 类群有一定相似之处,而与其他大多数具中脉叶类型的类群几乎没有任何过渡和联系。 古植物学证据 表明,自古生代以来,各不同地质时期均有这种多脉叶类型化石存在,同时,在某些古裸子植物化石 中,也存在接近Nageiaceae所具有的枝条状雌性生殖器官类型。 据此推测,在裸子植物系统发育中, 可能存在一条以叶具多脉为标志的M-演化线(multinerved-leaved evolutionary line),这条演化线可追溯至古裸子植物科达类甚至更古老的类群。