地钱卵发育超微结构和细胞化学的研究

采用电镜和细胞化学技术对地钱(Marchantia polymorpha)卵发生过程进行了研究,根据卵发生过程中细胞化学和超微结构特征可将卵发育过程分为幼卵、中期卵和成熟卵3个阶段.幼卵阶段,卵细胞、腹沟细胞及颈沟细胞间有发达的胞间连丝,但卵与腹沟细胞间的胞间连丝很快退化,幼卵细胞内具大量透明的囊泡,均匀分布于细胞质中;卵发育中期,突出特征是卵细胞质内产生嗜锇性的脂滴,位于囊泡中,与此同时,腹沟细胞退化,其细胞质内产生大型囊泡,囊泡内分泌物与卵细胞外的物质类似,呈PAS反应阳性,表明该物质应为多糖类;卵成熟时,腹沟细胞和颈沟细胞完全退化,卵细胞外包被大量粘性多糖类物质,卵细胞核表面不规则,产生明显的核外突,众多的小泡围绕着细胞核,脂滴聚集成簇,卵细胞内其他细胞器不易区分.卵发育过程中,质体不含淀粉粒,线粒体退化,高尔基体相对发达.地钱卵发育的这些特征显著区分于蕨类植物.     

蕨类植物桂皮紫萁颈卵器和精子器形态和发育的研究

利用扫描电镜技术和树脂切片技术对蕨类植物桂皮紫萁（Osmunda cinnamomeaL.var.asiatica Fernald)的颈卵器和精子器的形态和发育进行了细致的研究。颈卵器发生于雌配子体的腹面,颈部由4列壁细胞构成,6-7个细胞高,内部含有颈沟细胞,腹沟细胞和卵细胞,卵细胞在整个发育过程中,造粉体和囊泡最为显著,颈卵器内的卵细胞成熟时产生卵膜和分离腔。精子器发生于雄配子体的边缘及腹面,由7-8个壁细胞螺旋状围绕而成,壁细胞内为产精组织,精子成熟时精子器盖细胞开裂释放出游动精子。     

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。     

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。     

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。     

颈卵器植物颈细胞结构与功能的研究进展

颈卵器是苔藓、蕨类、裸子植物的雌性生殖器官,由卵细胞、腹沟细胞和颈细胞(颈沟细胞)构成。其中,颈细胞是这类植物雄配子进入颈卵器并完成受精作用的唯一通道,在颈卵器的发育和受精过程中发挥着重要作用。该文就近年来国内外有关对颈细胞的发生和发育、结构特点和功能等进行较为系统全面的分析和总结,并对未来的研究方向进行展望。     

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.     

阔鳞瘤蕨颈卵器形成与卵发生的初步研究

运用光学显微镜与透射电镜对阔鳞瘤蕨（Phymatosorus hainanensis(Noot.) S.G.Lu）颈卵器形成和卵发生进行了研究。阔鳞瘤蕨颈卵器产生于雌配子体生长点下方分枝毛状体内侧。切片观察表明颈卵器起源于配子体表面的原始细胞;该细胞经两次不等分裂形成3个细胞;上下两个细胞分别发育为颈卵器的颈部与底部壁细胞;中间的细胞为初生细胞;含有较丰富的细胞器。初生细胞进行两次不等分裂产生颈沟细胞、腹沟细胞与卵细胞。成熟颈卵器内颈沟细胞和腹沟细胞退化;卵细胞上表面产生受精孔。本研究阐述了阔鳞瘤蕨颈卵器形成和卵发生的细胞学过程;对阐明蕨类植物雌性生殖器官的发育特征有一定的科学意义。     

核心薄囊蕨类颈卵器多细胞起源的形态学观察

核心薄囊蕨类是真蕨纲中的主要类群,其颈卵器壁细胞的起源问题尚未见报道。该研究以华北鳞毛蕨为例,在人工培养条件下,用石蜡切片法综合观察了颈卵器的发育过程,分析颈沟细胞、腹沟细胞、卵细胞等的发生与分化,并结合桫椤科等十多个类群性器官的研究成果,探讨核心薄囊蕨类颈卵器的起源。结果表明:(1)颈卵器由配子体1个原始细胞和多个营养细胞共同发育而成。(2)原始细胞经两次不均等分裂由外向内依次形成颈壁细胞、中央细胞、基细胞。(3)中央细胞分裂形成1个卵细胞、1个腹沟细胞和颈沟细胞。(4)基细胞分化为颈卵器腹壁最下方的1~4个壁细胞。(5)颈卵器腹部周围的壁细胞由卵细胞周围的多个营养细胞直接转化而来。该研究首次提出了核心薄囊蕨类颈卵器为多细胞起源,并为探讨颈卵器植物的有性生殖演化规律提供了形态学依据。     

水蕨颈卵器的形成与发育

主要运用电子透射显微镜技术对水蕨（Ceratopteris thalictroides（L．）Brongn）颈卵器形成与发育进行了研究。结果表明：水蕨颈卵器是由原叶体分生组织内颈卵器原始细胞形成的。该原始细胞经2次分裂形成3层细胞,上下两层发育成颈卵器颈部与底部的壁细胞,中层为初生细胞。初生细胞是颈卵器内雌配子发生的第一个细胞,该细胞经2次不等分裂形成1个卵细胞,1个腹沟细胞、1个双核的颈沟细胞。本研究首次阐明了水蕨颈卵器内细胞的发育顺序和特征。     

地钱、拳卷地钱和粗裂地钱的紫外谱线组法鉴别

本文建立了紫外谱线组法鉴别地钱、拳卷地钱和粗裂地钱的方法。通过这三种药材的石油醚、氯仿、乙醇和水提取液的紫外谱线比较,发现地钱、拳卷地钱和粗裂地钱的紫外谱线图、最大吸收峰数目及峰位值具有明显差异。该法简单、准确,可用来鉴别地钱、拳卷地钱和粗裂地钱的原药材。     

地钱生殖托形态结构新观察及其对有性生殖的适应

用显微观察技术对苔类植物地钱（Marchantia polymorpha）生殖托的形态结构进行了研究,本研究的新观察包括：（1）生殖托具有明显的背腹分化,被认为是叶状体为适应有性生殖而高度特化的直立枝;（2）雌托盘的9～11个指状裂瓣中边缘两个稍不同,除了两个边缘裂瓣外的其他裂瓣间具雌苞。托柄具有背腹之分,雌托柄背面具光合组织,并向两侧扩展形成纵沟,雌托柄的腹面具2条被鳞片重叠覆盖相互平行的纵沟,内具假根;（3）与雌托柄不同,雄托柄外观平滑,背面无光合组织及纵沟。观察发现,伞状的雌托能滞留水分,并沿雌托柄的纵沟缓慢释放连续的水流,游动精子沿着纵沟内的水流到达雌托下面的颈卵器。上述观察表明地钱生殖托的结构是对有性生殖的一种适应,这有助于我们理解地钱受精作用的机理。     

Effects of abscisic acid (ABA) on the development of selected bryophyte species

The effects of the universal signal molecule, abscisic acid (ABA), with limited knowledge functions in non-tracheophyte have been studied in three selected bryophyte species: two mosses, Physcomitrella patens and Atrichum undulatum, and one liverwort, Marchantia polymorpha. While vegetative development as well as total chlorophyll and carotenoid contents tended to decrease in the three bryophyte species with increasing exogenous ABA concentration, the effect on total biomass showed less clear patterns in the bryophytes tested. These differences in response to ABA likely reflect different adaptations of these three species to conditions in situ.     

地钱在离体条件下的无性繁殖及脱分化与再分化的研究

地钱(Marchantia polymorpha L.)的胞芽和配子体先在 MS 培养基上补加1mg/l 2,4-D和3%蔗糖,经过启动部分脱分化后,再移入1/2KNOP 培养基补加4—8mg/l 2,4-D,0.25～0.5mg/l BA 与 MS 的铁盐,20g 蔗糖,此后愈伤组织肉眼可见,但仍伴有假根。最后移入 White 培养基添加丙酮酸、延胡索酸与柠檬酸三者混合物(5mmol/l)及1mg/l 2,4-D与4%葡萄糖后,始呈现彻底的脱分化状态,愈伤组织才能正常生长。整个脱分化时间长达10个月。而再分化成配子体却比高等植物容易,甚至移入不含激素的 MS 基本培养基即可形成正常的配子体。     

Nutrient utilization and requirement under photoheterotrophic growth of Marchantia polymorpha: Improvement of the culture medium

Previously we reported on a suspension culture of chlorophyllous cells of a liverwort, Marchantia polymorpha L., under photoheterotrophic conditions. The chemically defined medium was a modified Murashige and Skoog's medium, which contained, besides glucose, inorganic salts, a growth regulator (2,4-D), and twenty-four organic compounds as micro constituents. Because of this complexity, we undertook a simplification of the medium. Having examined the utilization of the major nutrients and the requirements for the micro constituents, we have succeeded in improving the medium. The new medium contains phosphate at 3.13 mM and only eight out of the twenty-four original micro organic constituents. In this new medium, the cells grow under a well-balanced nutritional condition, with richer chlorophyll and at a higher rate during the exponential phase than in the original medium.     

<Emphasis Type=Italic>Marchantia polymorpha</Emphasis> L.: A Bioaccumulator

Mussoorie in the western Himalayas of India, a popular tourist destination, was selected for air pollution monitoring. The study was carried out applying thalloid liverwort species Marchantia polymorpha L. as a tool. Moss bags containing M. polymorpha was transplanted at residential, highly and less polluted areas to obtain comprehensive and comparative data. Lead content, along with some essential micronutrients viz. zinc, manganese, and copper, as well as some physiological parameters total chlorophyll, sugar, protein, catalase and peroxidase activity were analyzed. The highest accumulation of lead (Pb) in M. polymorpha plants was highest in summer season , i.e., 2276 μg/g dry weight. The correlation of metals and physiological parameters has been made to get clear view of the effects of lead on physiology and essential micronutrients.