荚果蕨胚胎发育的研究

利用石蜡切片法研究了荚果蕨（Matteuccia struthiopteris(L.) Todaro）胚胎发育过程。合子第一次分裂,分裂面垂直于原叶体纵轴且平行于颈卵器颈部;第二次分裂面平行于原叶体纵轴且垂直于颈卵器颈部;第三次分裂面同时平行于原叶体纵轴和颈卵器颈部。经多次分裂的球形胚胎,胚胎的外上和外下区域几乎同时分别发育出第一叶顶端细胞和第一根顶端细胞。随着发育的进行,它们分别斜向分裂产生第一叶原基和第一根原基。随后,第一叶原基迅速分裂,突破帽状体形成第一幼叶;而第一根原基的分裂速度稍慢,第一根发育速度稍慢于第一叶。     

海金沙胚胎发育的研究

利用石蜡切片法研究了海金沙胚胎发育过程。合子的第一次分裂面垂直于颈卵器的长轴,产生两个相等的子细胞,靠近颈卵器颈部的营养器官原始细胞和远离颈部的基足原始细胞。前者发育成子代孢子体的营养器官,后者发育成基足。胚胎在32细胞阶段后,第一叶顶端细胞与第一根顶端细胞几乎同时发生。第一叶突出帽状体之后,由第一叶基部保留下来的茎干顶端细胞产生第二叶。据营养器官的形态结构判断,在海金沙胚胎发育中最早出现的营养器官是叶和根。     

薄囊蕨胚胎发育模式——以华北鳞毛蕨为例

以鳞毛蕨科的华北鳞毛蕨为材料,在模拟自然条件下人工培养配子体世代,用石蜡切片详细观察记录了胚胎发育全过程,以建立更详细的薄囊蕨胚胎发育模式,为探讨薄囊蕨与其它类群的系统演化关系及生殖生物学提供依据。结果表明:(1)华北鳞毛蕨的胚胎发育垂直于配子体平面和背腹轴,符合俯卧型发育模式,合子第一次分裂平行于颈卵器的长轴方向;胚胎在16细胞时期才能够确定器官发生的原始细胞,且第一叶原基的产生先于第一根原基;海马胚时期第一叶原基和第一根原基突破帽状体形成具有明显维管束结构的第一叶和第一根;胚胎发育过程中有游离核的存在。(2)该文绘制了从合子到第一叶和第一根成熟的发育过程,包括胚胎早期细胞的分裂方式、细胞核及其核仁的特征、器官的发生顺序及其相互关系等14个点线图,总结出薄囊蕨胚胎发育的详细模式;该模式支持Nayar的"根叶学说",并主张薄囊蕨和种子植物的茎在本质上是不同的,二者是平行发展的两个类群。     

极危孑遗物种东方水韭雌配子体及胚胎的解剖学观察

以人工培养的国家一级保护植物东方水韭(Isoetes orientalis)为材料,采用切片技术对雌配子体和胚胎的发育进程进行解剖学观察研究,探讨其有性生殖过程及濒危机制。结果表明:(1)东方水韭大孢子3~5d萌发,成熟雌配子体呈球形,无假根,三裂缝处发育出多个颈卵器,成熟颈卵器只有颈壁细胞与颈沟细胞,无腹沟细胞。(2)多数雌配子体只发育出一个胚胎,偶见多胚共存现象;胚胎发育时期,第一叶原基相比第二、三叶原基发育迅速。(3)颈卵器部分组织常出现分化紊乱,导致雌配子体败育。该研究结果支持"根叶理论",并讨论了腹沟细胞的退化以及双胚共存机制,认为东方水韭雌配子体常停留在游离核阶段、颈卵器形态或位置不规则、卵细胞排列紊乱等可能是其败育的原因。     

蜈蚣草胚胎发育的观察

用石蜡切片技术观察了蜈蚣草(Pteris vittata L.)的胚胎发育过程.结果表明:蜈蚣草的胚胎由受精卵发育而来.合子最初3次的分裂顺序为X-Y-Z;球形胚最早分化出的组织是基足,其后几乎同时分化出第一叶原始细胞和第一根原始细胞,继而分别分化出第一叶原基和第一根原基,再后来才形成茎干原基;当第一叶、第一根形成时,茎干原基仍不活跃.总结出蜈蚣草的胚胎发育模式图,并讨论了有关分化的作用和意义.     

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。     

极危孑遗蕨类中华水韭有性生殖的形态学研究

通过人工培养,采用半薄切片和超薄切片法,对中华水韭(Isoetes sinensis Palmer)有性生殖全过程进行了连续观察。结果显示:(1)雌雄配子体均为壁内发育,雌配子着生有假根,发育出多个颈卵器;雄配子体无假根,每个雄配子可产生4个具有8~12条鞭毛的精细胞。(2)颈卵器只有2个颈沟细胞和1个卵细胞,腹壁细胞由配子体营养细胞转化而来。(3)合子初次分裂面与颈卵器长轴之间的夹角约为20°,2~4细胞胚胎易于停止分裂而老化,自数十个细胞后胚胎即出现明显的组织分化。(4)在球形胚时期第一叶还没分化的时候,在胚胎中出现第一叶的叶舌原始细胞,但直到第一叶顶端变绿具有光合能力时,第一叶的叶舌才开始发育。研究结果支持根叶优先发育的观点,认为雄配子体发生率极低、雌配子体存在较多的败育性结构等,是中华水韭生殖濒危的主要原因。     

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.     

香鳞毛蕨配子体发育的研究

研究了香鳞毛蕨(Dryopteris fragrans (L.)Schott)配子体的发育过程。结果发现孢子极面观为椭圆形,赤道面观为半圆形,单裂缝。孢子萌发为书带蕨型;丝状体2～9个细胞长,有明显顶端细胞,可形成多细胞的广阔板状片状体;片状体顶端分生组织继续分裂,发育为幼原叶体;原叶体发育为三叉蕨型;毛状体数量丰富,均为单细胞;颈卵器和精子器几乎同时形成,较小;成熟原叶体倒卵状心脏形。该配子体表现为进化性状。     

濒危孑遗蕨类植物云贵水韭的胚胎发育

云贵水韭(Isoetes yunguiensis)是云贵高原特产的孑遗蕨类植物,是研究云贵地区古生态和植物演化的活化石,是国家一级保护物种,生殖过程及其濒危原因尚未查明。本文在实现人工繁殖、获得足量研究材料的条件下,用常规半薄切片法,连续观察了云贵水韭胚胎发育的全过程。其结果表明:(1)合子没有休眠期;(2)合子分裂面与颈卵器长轴呈约30°夹角;(3)首先发育出第一叶原基和第一根原基,且前者早于后者;(4)叶舌原始细胞在叶片发育初期就开始了细胞分裂;(5)颈卵器开口端细胞常出现坏死溃败现象并直接影响胚胎发育;(6)容易出现畸形胚胎;(7)片状结构发育迅速,对第二叶原基和第三叶原基有很好的保护作用;(8)早期维管分化顺序等。探讨了云贵水韭胚胎阶段的生殖生物学规律及其生殖濒危机制,分析了原始维管植物营养器官演化的溯祖形态,为云贵水韭的有效保护积累了技术资料。     

槲蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养槲蕨(Drynaria roosii Nakaike)孢子,显微镜下观察孢子萌发及配子体形态发育过程.结果表明:孢子黄色,具单裂缝,赤道面观豆形,极面观椭圆形,不具周壁,孢子外壁局部具大小不一的颗粒状纹饰.接种后10～12 d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,原叶体发育为槲蕨型.接种后20 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚.毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘.接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形.接种后65 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10 d左右.颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲.原叶体受精后幼胚突破颈卵器生长.     

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。     

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。     

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。     

中华水韭雌配子体及胚胎发育的初步研究

中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）属水韭科（Isoetaceae）草本拟蕨类,是长江中下游特有的古老物种,对环境污染敏感,为国家一级重点保护的极度濒危的野生植物。本研究通过人工培养,按不同发育阶段,用常规石蜡切片法连续观察了雌配子体及胚胎发育的全过程。结果显示：大孢子培养15～20 d萌发,雌配子体为球状、属壁内发育型,每个雌配子体着生8～20个颈卵器。成熟的颈卵器发育有多种可能,但只有颈沟细胞和腹沟细胞都退化,卵才有受精的机会。合子首先进行横向分裂,培养约50 d发育成数十个细胞的球形胚胎,约80 d雌配子体的细胞萎缩,第一叶及其叶舌、第一根结构更明显,出现第二叶。文中还初步探讨了中华水韭濒危的生殖生物学机制。     

江南星蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养江南星蕨(Microsorium fortunei(Moore)Ching)孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体形态发育过程.结果表明:孢子黄色,赤道面观豆形,极面观椭圆形,单裂缝,外壁具刺状纹饰.接种后7～12d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型.接种后25 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚,有的甚至不形成.无机培养基培养的原叶体常在基部发生营养繁殖.毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘.接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形.接种后80 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10d左右.颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲.     

江南星蕨配子体形态发育的研究

用无机培养基和土壤培养基分别培养江南星蕨(Microsorium fortunei (Moore) Ching)孢子,显微镜下观察记录其孢子萌发及配子体形态发育过程。结果表明：孢子黄色,赤道面观豆形,极面观椭圆形,单裂缝,外壁具刺状纹饰。接种后7～12 d孢子萌发,萌发类型为书带蕨型,配子体发育为槲蕨型。接种后25 d左右发育为片状体,片状体形成顶端细胞的时间较晚,有的甚至不形成。无机培养基培养的原叶体常在基部发生营养繁殖。毛状体出现在片状体形成之后,数量丰富,多为单细胞,分布于原叶体背腹面及边缘。接种后60 d左右发育形成幼原叶体,成熟原叶体呈心脏形。接种后80 d左右开始有性器官出现,精子器的出现较颈卵器早10 d左右。颈卵器成熟后,颈部常向原叶体基部倾斜或弯曲。     

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。     

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。