观察蕨类生活史的好材料——铁线蕨

铁线蕨分布广泛,容易培养,是观察蕨类生活史的好材料。将经过低温处理（4℃）的铁线蕨成熟孢子接种到培养基上,在光照培养箱中培养45 d左右,孢子萌发后长成配子体,培养60 d左右,颈卵器内的受精卵萌发长出幼孢子体。将铁线蕨孢子接种到花盆内的土壤上,在室内培养2～3个月长成配子体,培养4～5个月长出幼孢子体。将培养基上的幼孢子体移栽到花盆土壤中可在室内长期培养,四季常青,孢子囊陆续分化、成熟。     

4种蹄盖蕨科植物配子体形态和发育的比较研究

利用光学显微镜详细观察蹄盖蕨科(Athyriaceae)2属4种植物,即蹄盖蕨属的尖头蹄盖蕨(Athyrium vidalii)、长柄蹄盖蕨(A.longius)和喜马拉雅蹄盖蕨(A.fimbriatum)以及亮毛蕨属的亮毛蕨(Acystopteris japonica)配子体发育过程,记录配子体各发育阶段的特征。4种植物的孢子都为单裂缝,两侧对称,孢子萌发类型为向心型,配子体发育类型为铁线蕨型,性器官都为薄囊蕨型,成熟原叶体为对称的心脏形,无毛状体;种间差异包括孢子纹饰、孢子萌发时间、配子体形成时间、丝状体长度、片状体和原叶体的形态以及性器官大小。     

瓦韦的“胎生现象”

蕨类植物的生活史中有2种植物体,即孢子体和配子体。其中配子体是能自养的、独立生存且有固定形态、发育模式、结构的植物体,它在蕨类植物生活史中占据较长的阶段．但常常不占优势．配子体世代通常是从孢予萌发开始,孢子萌发后发育为原叶体（即配子体）。存大多数蕨类植物中,     

荷叶铁线蕨孢子的不同贮藏时间与培养条件对配子体和孢子体形成的影响

研究了荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)的不同贮藏时间与培养条件对其配子体发育和孢子体形成的影响,结果表明:荷叶铁线蕨孢子为不含叶绿素孢子,在室温下保存5年以上时间依然具有活力,但不同的贮藏时间对配子体和孢子体的形成具有显著的影响。其中,室温贮藏7d的配子体形成的时间为29d,而贮藏5年的为38d;贮藏7d的孢子体形成的时间为96d,贮藏4个月的为105d。在培养室[(25±1)℃恒温和每天2000~2500lx12h光照]沙基质中,从孢子播种到形成孢子体时间最短,为87d;沙基质比腐殖土更利于孢子体的形成;配子体密度在不超过3株/cm2的情况下,密度越高越有利于孢子体的形成。     

葫芦蘚的培养观察

葫芦藓(Funaria hygrometrica Hedw.)是常见的苔藓植物。无论在郊外或市区,只要是有机质丰富而阴湿的土壤上,都容易找到。它们分布广泛,井具有藓类植物的典型特征,故在植物学教学中都将葫芦藓做为苔藓植物门中藓纲植物的主要代表来介绍。葫芦藓的生活史具有两个世代,即配子体世代和孢子体世代,配子体世代开始于孢子,孢子先萌发为绿色的丝状体,叫做原丝体,再由原丝体的若干部位上产生许多芽体,每个芽体长成一株具有茎叶的植物体。又     

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。     

雄配子体选择的遗传分化效应及其在植物改良中的应用

在植物世代交替的生活史中,配子体是产生配子和具有单倍数染色体的植物体,并且有自己的遗传表达信息.在配子产生的过程中以及配子结合之前,适者生存的法则对配子发挥着选择作用,只有最适应外界环境条件的配子才能通过竞争性受精并产生合子.雄配子体选择是影响植物遗传分化、演变和遗传多样性的重要因素,被认为是生物进化的有力动力.此外,由于植物基因组中约有2/3的基因表达交错发生在配子体阶段和孢子体阶段,因此雄配子体选择的结果会影响到下一代孢子体的表现型.在育种实践中,利用雄配子体选择对植物进行遗传改良,具有提高选择机率和缩短育种年限等优点.本文主要概述雄配子体选择与孢子体表型的关刎系、遗传分化效应及其在植物遗传改良中的应用,以期为雄配子选择相关研究提供参考     

贵阳市天河潭褐角苔Folioceros fuciformis中藻类分布及附生藻类的多样性研究

采用BG-11培养基在12 h/d的光照,温度在25~28℃的环境下,对天河潭褐角苔植物的附生藻类进行平板组织培养,培养出来的藻类,经鉴定,附生在植物体中的主要是念珠藻属、鱼腥藻属及隐球藻。生长在该植物体周边的藻类比较多,例如小球藻属、栅藻属、游丝藻属、卵囊藻属、蹄形藻属以及颤藻属等。其中角苔植物配子体附生的隐球藻属是前人没有报道过的。对采集的标本进行冲洗,在解剖镜观察在褐角苔配子体上藻类分布规律,藻类分布在配子体距边缘0.5~2 mm处。     

不同培养基及激素对铁线蕨孢子离体繁殖的影响

铁线蕨Adiantum capillus-veneris L.是一种常绿草本,植株高15—40厘米,叶片小、纸质,叶片排裂似云片状,是一种优雅的室内观叶植物。多年来,在生产上我国仍采用分株繁殖的方法。用组织培养的方法进行蕨类植物的孢子繁殖工作,国内做得很少。现将我们所做的铁线蕨孢子离体繁殖工作,报道如下。     

毛叶粉背蕨配子体的泌粉现象及其系统学意义

为探讨蕨类配子体泌粉现象的系统学意义,对5种粉背蕨属(Aleuritopteris)植物的配子体发育过程进行了观察。结果表明,毛叶粉背蕨(A.squamosa)的配子体(通常是雌配子体)也具有泌粉现象,而其他4种的配子体不具粉状分泌物。基于叶绿体rbc L序列的证据表明,毛叶粉背蕨与粉背蕨属其他植物、中国蕨属(Sinopteris)等构成一个具有强烈支持率的单系,即Hemionitids支,该支与美洲分布的隐囊蕨类互为姐妹群。因此,配子体泌粉现象在碎米蕨类中并非隐囊蕨类植物所特有,泌粉现象的产生,在系统发育上至少涉及2次独立的演化事件。毛叶粉背蕨的泌粉现象多发生在雌性配子体上,暗示配子体的泌粉可能与配子体的雌性分化和胚发生发育相关。     

东北蕨类植物配子体发育的研究——Ⅳ.铁线蕨科

本文研究了掌叶铁线蕨配子体的发育。孢子四面体形,三裂缝。扫描电镜下见其外壁具大小不等的片状扁平突起。孢子萌发为向心型,丝状体一般为2-5胞细,单列,有时细胞多列。原叶体发育铁线蕨型。原叶体为裸露的心脏形,长倒卵形成宽倒卵形。雌雄异株。精子器长圆状圆球形,盖细胞不分裂。颈卵器较大,颈部细胞高。掌叶铁线蕨的孢子形态和萌发、生殖器较大等特点,均表现为原始形式。但铁线蕨属中的精子器盖细胞,有的种分裂,有的种不分裂,而掌叶铁线蕨的则为不分裂,可能是该属种演化水平较高的种。     

荷叶铁线蕨的无菌培养

荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)属稀有单叶型铁线蕨,目前仅存于四川万县及邻近县的少数地区,种群小,濒临灭绝,为国家二类保护植物。它在学术、医药和观赏等各方面具有一定价值。为保护和发展这种植物,陈卓良等(1988)进行了引种栽培,证明在武汉和万县等地可移植成功,并可分兜繁殖,但速度很慢。林尤新(1989)首先报道在温室中用孢子繁殖获得成功。为了更好的保护和大量繁殖这种植物我们进行了无菌培养试验。     

阔叶鳞盖蕨和粗毛鳞盖蕨(碗蕨科)配子体发育的研究

以腐殖土为基质,对阔叶鳞盖蕨Microlepia patyphylla（D．Don）J．Sm．和粗毛鳞盖蕨M.strigosa（Thunb．）Presl进行了孢子繁殖;利用光学显微镜观察和记录了它们的孢子萌发和配子体发育过程。结果表明,两者的孢子及配子体性状极为相似：孢子同型,三裂缝,萌发慢;孢子萌发需要光,萌发方式为书带蕨型Vittaria-type;配子体生长慢,发育类型为铁线蕨型Adiantum—type;原叶体心形或其他形状,无毛状体,多数为雌雄异株。性器类型为薄囊蕨型Leptosporangiate-type。它们既具有大量的原始性状,也具有少数进化性状。与阔叶鳞盖蕨相比,粗毛鳞盖蕨的配子体发育特征更为原始。说明粗己鳞盖蕨的系统位置更加低下。首次观察到阔叶鳞盖蕨中细胞自然死亡时的叶绿体聚集现象。粗毛鳞盖蕨原叶体老化时叶绿体呈现规则的、相互镶嵌的多边形的形状以及在正常光照下粗毛鳞盖蕨某些细胞中的部分叶绿体成链珠状排列等现象。     

中国产桫椤类配子体在不同基质胁迫下的形态畸变多样性研究

为了明确土壤污染对中国产桫椤科植物的生殖影响,以探讨中国桫椤类乃至其他濒危蕨类濒危的内在原因。该研究以中国产9种桫椤植物为材料,采用各植物原产地地表土壤培养孢子至配子体成熟,全程比较观察配子体畸变类型,统计畸变率;并分别取3个属的代表种笔筒树、大叶黑桫椤和中华桫椤的孢子,以MS培养基为对照,分别用5mg·kg^-1Pb^2+和1mg·kg^-1Cd^2+单因素胁迫培养配子体,比较观察各组的配子体形态畸变类型,统计畸变率。结果表明:(1)中国产桫椤类9种植物配子体培养过程中共出现17种形态畸变类型,其中4种为分化畸变,7种为假根畸变,4种为细胞畸变,2种为性器畸变。(2)不同培养基——对照组(MS培养基)、原产地土壤、Cd^2+胁迫、Pb^2+胁迫对中国产桫椤科9种植物配子体的平均畸变比例分别是2.28%、12.61%、31.58%和33.58%。(3)9种桫椤的配子体畸变类型及其畸变率均与培养基的胁迫程度呈正相关关系,其配子体发育都受到了产地土壤污染的严重伤害。(4)3种桫椤属植物配子体对土壤环境胁迫的耐受力强弱为黑桫椤属>白桫椤属>桫椤属。(5)桫椤科配子体的形态畸变多样性与胁迫条件之间具有稳定的对应关系。     

泛喜马拉雅地区铁线蕨属细叶铁线蕨系的分类学修订

在标本研究和野外考察的基础上,结合微形态分析结果和植物地理学资料,对泛喜马拉雅地区铁线蕨属细叶铁线蕨系进行丫分类学修订。研究结果表明该系植物囊群盖的形状、末回小羽片上缘锯齿的形态和鳞片微形态特征是物种划分的重要性状。承认泛喜马拉雅地区该系植物分布有7种和2变种,分别是陇南铁线蕨Adiantum roborowskii、肾盖铁线蕨A．roborowskiivar．robustum、毛足铁线蕨A．bonatianum、冯氏铁线蕨A．fengianum、长盖铁线蕨A．fimbriatum、白背铁线蕨A．davidii、长刺铁线蕨A．davidiivar．longispina、细叶铁线蕨A,venustum和西藏铁线蕨A．tibeticum。对三个分类学名称进行了归并,即将圆齿铁线蕨Adiantun breviserratum处理为长盖铁线蕨A．fimbriatum的异名,肾盖铁线蕨Adiantum erythrochlamys处理为A．roborowskii var．robustum的异名．无芒铁线蕨Adiantum bonatianum var．subaristatum处理为毛足铁线蕨A．bonatianum的异名。     

华南紫萁和粗齿紫萁的配子体发育研究

以腐叶土为基质 ,对华南紫萁和粗齿紫萁进行了孢子繁殖 ;利用Olympus显微镜观察和记录了它们的孢子萌发和配子体发育过程。结果表明 ,两者的孢子及配子体性状极为相似 :孢子同型 ,三裂缝 ,壁厚 ,含叶绿体 ,萌发快 ;在常温下 ,孢子的存活期短 ;孢子萌发需要光 ,萌发类型为紫萁型 ;丝状体阶段不发达 ,仅 2～ 3个细胞 ;原叶体无毛状体 ,中脉厚 ,精子器和颈卵器较大 ;由原叶体发育成幼孢子体所需时间极长。不同之处 :粗齿紫萁的孢子和精子器大些、颈卵器成对着生、成熟配子体多数为雌雄异株、受精率极低。华南紫萁和粗齿紫萁的孢子及配子体发育特点与紫萁、分株紫萁、绒紫萁、桂皮紫萁的极为相似 ,它们既具有大量的原始性状 ,也具有少数进化性状 ,支持把紫萁科列入原始薄囊蕨纲的观点。此外 ,也从孢子和配子体性状方面说明了紫萁属是一个自然的分类群     

假鞭叶铁线蕨配子体发育的研究

用1/2MS培养基培养假鞭叶铁线蕨(Adiantum mdesianum Chatak)孢子,光学显微镜下观察孢子萌发及配子体发育过程.结果表明:成熟的孢子棕红色,不透明,四面体型,辐射对称,三裂缝.接种6 d左右孢子萌发,萌发类型为紫萁型(Osmunda-type),原叶体发育为铁线蕨型(Adiantum-type).接种25 d左右片状体形成.接种50 d左右发育为成熟原叶体,呈心脏形,裸露无毛状体.接种60 d左右性器官出现,雌雄同株.精子器长圆球形,由3细胞构成;成熟颈卵器颈部由4列细胞组成,3～5层细胞高.     

银粉背蕨配子体及幼孢子体发育的研究

银粉背蕨是一种小型观赏蕨类植物,但目前我国对该蕨的研究还不够成熟。本文利用改良Knop's培养基和腐殖土培养银粉背蕨的孢子,观察其配子体及幼孢子体形态发育特征,并研究了其配子体发育的最适培养基pH值。研究结果显示：（1）银粉背蕨孢子黄褐色,具三裂缝,极面观三角圆形,赤道面观为近半圆形,孢子具网状纹饰;孢子萌发为书带蕨型;原叶体发育为水蕨型;颈卵器和精子器为薄囊蕨型;成熟原叶体为对称的心脏形,不具毛状体;上述特征为银粉背蕨孢子和配子体发育的稳定特征。（2）培养基pH值在7.0~9.0时随着碱性的增强,银粉背蕨孢子萌发和配子体生长发育速度逐渐增加。（3）利用腐殖土培养银粉背蕨孢子,7~8周可发育成幼叶,成苗率达90%,成苗健壮,根系发达,是扩繁银粉背蕨的适宜方式。本文为资源植物银粉背蕨人工繁殖和演化研究提供科学依据。     

4种蕨类植物的孢子繁殖研究

蕨类植物的资源开发越来越受到重视,但目前的孢子繁殖技术还不够成熟,已成为其市场扩大的制约因素。本研究对4种有代表性的资源型蕨类植物乌毛蕨(Blechnum orientale)、荚果蕨(Matteuccia struthiopteris)、假鞭叶铁线蕨(Adiantum malesianum)和水蕨(Ceratopteris thalictroides)进行了孢子繁殖研究,详细观察并记录了繁殖过程中配子体发育各阶段出现的特征和时间。其中以水蕨的发育周期最短,从播种到形成幼孢子体约33天;假鞭叶铁线蕨发育周期最长,约73天;乌毛蕨和荚果蕨的发育周期介于二者之间。结合过去已发表的相关观察资料,对4种蕨类的孢子萌发、原叶体、性器官以及幼孢子体形成等四个生长关键点所出现时间的培养条件进行了分析,结果表明:(1)光照时间越长,孢子萌发天数越短;(2)光照强度越大,原叶体发育天数越长;(3)配子体发育速率在20~25℃范围内与温度无显著相关性。本研究可为进一步探究蕨类植物适宜的繁殖技术体系和开发蕨类资源提供指导。     

三江平原湿地小叶章群落磷素积累动态与生物量动态分析

采用野外定位观测结合室内分析的方法,对三江平原典型小叶章湿地两种类型小叶章生长季磷的积累及植物生物量的季节动态进行研究,以揭示三江平原湿地中磷在植物中积累的季节动态变化及其与植物生物量积累之间的关系,进一步认识磷在湿地系统中通过植物吸收迁移转化的机制。结果表明,两种小叶章群落地上、地下生物量以及植物体磷储量有明显的季节动态变化,但二者季节变化特征不同。此外,植物体地上、地下部分磷素积累量和生物量在整个植物体所占的比重两种类型也存在一定差异,这与植物所处的生境及其生态适应有一定关系。分析两种小叶章群落的生长速率(AGR)以及磷素的积累速率(Vp),表明在生长初期,磷是植物生长的重要营养元素。两种小叶章的AGR、Vp的变化曲线相似,说明对于这两种小叶章群落,生境不是磷积累速率的主要影响因素。