利用涂片法观察蕨类植物孢子发生发育

孢子是联系蕨类植物孢子体世代和配子体世代的重要环节。利用涂片法观察瓶尔小草孢子发生发育具有操作简便、不需要化学试剂、观察效果直观等特点,适用于孢子囊较大的种类。涂片法相对来说更适合在《植物学实验》教学中使用,以丰富实验教学内容,培养学生实验技能和学习兴趣。     

团扇蕨是观察蕨类植物孢子囊发育的好材料

团扇蕨[Gonocormus minutus (Blume) Bosch]是观察蕨类植物孢子囊发育过程的一种好材料.以团扇蕨为材料观察孢子囊发育具有取材容易、方便确定和获得孢子囊发育的各个时期、方便进行半薄切片和观察、可代表大多数蕨类植物孢子囊发育的特点(薄囊型)等优点,可为丰富《植物学实验》的教学材料提供资料.     

中国瓶尔小草科植物孢子形态的研究

利用扫描电镜对中国产瓶尔小草科2属7种的孢子进行了研究,其中包括瓶尔小草属6种,即裸茎瓶尔小草（OphioglossumnudicauleL．f）、尖头瓶尔小草（O．pedunculosumDesv．）、钝头瓶尔小草（O．petiolatumHook）、狭叶瓶尔小草（O．thermaleKom．）、心脏叶瓶尔小草（O．reticulatumL．）和瓶尔小草（O．vulgatumL．）,蛇蕨属1种,即蛇蕨（又名带状瓶尔小草OphiodermapendulaPresl）,对每个种的孢子形态特征进行描述。根据孢子形态特征,我们认为将中国的瓶尔小草科植物分为瓶尔小草属和蛇蕨属两个属是合适的。通过观察,进一步认定孢子外壁的纹饰特征极具分类参考价值,并可以作为种的界限的依据。     

紫萁孢子囊发育中多糖和脂滴的细胞化学观察

采用光镜、透射电镜和细胞化学技术,对紫萁孢子囊发育过程中孢壁的超微结构和孢子囊内多糖和脂滴的分布及其动态变化进行研究,以探讨紫萁孢子囊发育过程中多糖和脂滴的代谢特征,为蕨类孢子发生的研究提供基础资料。结果表明:(1)紫萁孢子囊由1层囊壁细胞、2层绒毡层和产孢组织构成。(2)紫萁孢子壁由发达而分2层的外壁(外壁内层和外壁外层)和薄的不连续的周壁构成,由外壁形成棒状纹饰的轮廓;孢子外壁内层由多糖类物质构成,外壁外层和周壁均含有脂类物质。(3)在紫萁孢原细胞中观察到少量脂滴;随着紫萁孢壁的形成,囊壁细胞中淀粉粒的大小逐渐变小、数目先增加后减少,它们转运到内层绒毡层原生质团并转化为孢粉素前体物质,再穿过原生质团内膜表面进入囊腔,成为孢粉素团块或以小球形式填加到孢子表面形成孢壁。(4)紫萁孢子囊将多糖类营养物质转化为脂类,以脂滴的形式储藏在孢子中。     

从无性生殖分析蕨类植物紫萁的原始特征

蕨类植物无性生殖过程中有诸多重要的分类和演化特征,利用光镜和扫描电镜观察紫萁科(Osmundaceae)代表植物——紫萁(Osmunda japonica Thunb.)孢子囊的形态和孢子形态,以及表面纹饰的形成过程。结果显示,紫萁具有如下原始特征:①孢子囊大型,无囊群盖,具盾状环带,孢子叶上的孢子囊同时发育,孢子囊纵向开裂;②孢子囊中孢子数量多;③孢子同型,具三裂缝,为辐射对称的四面体型;④孢子表面由外壁构成的纹饰形成过程复杂。从无性生殖角度显示紫萁科在真蕨类植物中古老的演化地位。     

水蕨孢子囊早期发育的超微结构

利用透射电镜对模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)孢子囊的早期发育进行研究.结果表明:水蕨的孢子囊是由叶片表皮的原始细胞发育而来,经过横向和纵向分裂形成外套层原始细胞和内部细胞,此过程中各个细胞内线粒体和叶绿体逐渐变大,变发达;之后外套层原始细胞继续纵分裂形成孢子囊壁细胞,内部细胞分裂形成内外两层绒毡层和孢子母细胞,此过程中电子密集物在分裂最为旺盛的细胞内体积最大,数量最多;最后孢子母细胞减数分裂形成四分孢子,此时可见孢子之间以及孢子与原生质团之间均存在着表面膜.内层绒毡层为周原质团绒毡层,外层绒毡层为腺质型绒毡层.水蕨孢子囊的早期发育属于薄囊蕨型发育.     

瓶尔小草绿案几

瓶尔小草 (Ophioglossum vulgatum)又名一支箭，是一种多年生蕨类植物。 　　植株高 12— 20cm，根状茎短而直立，具一簇肉质粗根，通常单生一片叶子，无柄，成卵形或椭圆形，顶端钝圆或锐尖，基部楔形下延，全缘。孢子穗自总柄脱出，柄长为 6— 17cm，穗长 2. 5— 3. 5cm，呈狭条形，顶端有 小突尖。分布于长江下游各省及湖北、四川、云南等地，近年在福建宁德一些地方也偶有发现。生于林下、溪边、湿润草地。 　　由于瓶尔小草是一种耐阴的蕨类植物，故可用来作室内小型观赏植物。把瓶尔小草连根植于一盛满清水而透明的玻璃瓶中，然后定…     

红盖鳞毛蕨孢子囊早期发育与质体分化的研究

利用光学显微镜和透射电子显微镜观察了红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze.)孢子囊的发育及在此期间质体的分化过程。研究表明:(1)红盖鳞毛蕨孢子囊的发育类型属于薄囊蕨型;(2)绒毡层为混合型,即内层绒毡层为原生质团型,外层绒毡层为腺质型;(3)孢子囊原始细胞中的质体通过3条路径分化,其一,原始细胞中含淀粉粒的质体通过分裂分配到下方细胞,继而进入孢子囊柄;其二,原始细胞分裂产生的新生质体被分配到上方细胞,进而被分配到除顶细胞外的原基细胞中,顶细胞将含淀粉粒的质体通过分裂分配到外套层原始细胞中;其三,顶细胞也将具淀粉粒的质体通过分裂分配到内部细胞,使分裂产生的孢原细胞和绒毡层原始细胞具新生质体;造孢细胞和孢子母细胞的质体具淀粉粒,孢子母细胞还具油体,新生孢子中具造粉体和油体;两层绒毡层具新生质体,随着退化外层绒毡层出现造粉体,内层绒毡层出现油体;(4)红盖鳞毛蕨与少数被子植物小孢子发育阶段质体分化模式类似,由前质体分化为造粉体再到油体。研究结果为蕨类植物质体在孢子囊发育过程不同组织细胞中的差异分化提供了新观察资料,为蕨类植物发育生物学和系统演化研究提供科学依据。     

七指蕨科和瓶尔小草科植物的叶表皮特征

在光学显微镜和扫描电子显微镜下,对七指蕨科和瓶尔小草科３个属３种代表植物的叶表皮内外面进行了观察。它们的表皮细胞形状较规则,垂周壁平直或略有弯曲,气孔器长轴与叶片长轴平行或近平行,保卫细胞下陷;但三属叶表皮在表皮细胞形状,     

坛紫菜原生质体的发育研究

用2％的海螺酶和1％的纤维素酶混合,将坛紫菜叶状体的4种不同细胞类型即:营养细胞、根丝细胞、精子囊和果孢子囊,分别解离成原生质体,并研究了这些不同部位和不同生长时期。细胞的生长、发育途径。由根丝细胞分离的原生质体能长成新的叶状体;由早期中部营养细胞分离的原生质体,有70％长成新的叶状体,其余的发育成精子囊和果孢子囊。再生叶状体在室内培养,能正常成熟。由精子囊和果孢子囊分离的原生质体,即精子细胞和果孢子细胞不能再生叶状体。前者形成新的精子囊放散精子,后者形成新的果孢子囊,放散果孢子发育成丝状体。晚期紫菜与早期紫菜比较,再生叶状体的数量显著减少,而发育成精子囊和果孢子囊的数量则大大增多。     

红桤木内生菌的分离和培养研究

以红桤木等四种植物的33株根瘤内生菌为研究材料,主要分离、培养和观察了其菌丝、泡囊和孢子囊形态结构.分离的这些菌株分别来自红桤木、四川桤木、江南桤木和杨梅根瘤.     

黑龙江鸡西早白垩世穆棱组真蕨类植物一新种

描述似里白属一新种—Gleichenitesjixiensissp .nov .。新种的叶为二次羽状 ,末次羽片与羽轴成70°—80°角 ,线形 ,互生。小羽片数目达 40对以上 ,以 6 0°— 90°角从小羽轴上伸出 ,互生 ,线形至长三角形。叶片为厚纸质。中脉明显 ,侧脉两歧分叉。生殖羽片与营养羽片同形 ,略小 ,孢子囊群生于小羽片背面 ,位于中脉两侧每组叶脉的前一支脉上 ,无囊群盖 ,由 8个近乎无柄的孢子囊聚合成圆形的囊群 ,孢子囊环带横生。该种的外部形态特征与化石属的GleichenitesporsildiiSeward和现代里白属的Hicriopterislaevissima (Christ)Ching较为相似。     

华中铁角蕨孢子纹饰形成的超微结构观察

利用透射电子显微镜对铁角蕨科(Aspleniaceae)华中铁角蕨(Asplenium sarelii Hook.)孢子及其纹饰的形成过程进行观察。结果表明:①华中铁角蕨孢子囊发育为薄囊蕨型;②孢子外壁表面光滑,远极面的外壁厚约0.8~1.1μm,近极面的外壁厚约1.4~1.8μm;③孢子周壁厚度约4~5μm,染色较外壁深,分为内层和外层;内层紧帖外壁表面,其上具柱状、瘤状或疣状突起;外层向外隆起形成脊状纹饰的轮廓,脊的下方具空腔,脊的顶端具翅;④铁角蕨型与鳞毛蕨型孢子外壁和周壁纹饰的形成过程具有相似性;⑤孢子的成熟度对于孢子形态的研究是至关重要的,只有完全成熟的孢子的表面纹饰才是稳定的。     

中华水韭孢子囊发育研究

采用半薄切片法,连续观察了极度濒危级(CR)植物中华水韭大小孢子囊的发育过程,以期从无性生殖的角度,为探讨其濒危原因提供直观可靠的理论根据。结果显示:(1)中华水韭的大小孢子叶相间排列,无混生孢子囊。(2)隔丝为孢子供给营养,其体积直接影响孢子的大小、产量和育性。(3)大小孢子囊都近半数败育,小孢子囊为整齐发育,大孢子囊为不整齐发育。(4)大小孢子囊均无柄,且都不存在开裂结构,只有孢子囊壁腐烂后才能散播孢子。研究认为,中华水韭的濒危与孢子囊的发育特征密切相关,孢子囊的高频率败育、没有开裂结构以及对环境的依赖,是造成中华水韭濒危的重要因素之一;通过与近缘类群孢子囊的比较,发现仅水韭孢子的散播借助外力,对生境要求较高,即验证了水韭古老的系统学地位,同时说明水韭更具有监测生境地区环境指标的能力。     

沙棘根瘤内生菌的多型性

用透射电子显微镜观察了春、夏、秋、冬四个季节的沙棘根瘤,以及瘤瓣上、中、下三个部位。结果表明,不同季节,不同部位的瘤瓣内,根瘤内生菌有7种不同形态。即侵染菌丝体、繁殖菌丝体、营养菌丝体、春孢子及春孢子囊、泡囊,冬孢子及冬孢子囊和类菌体。在多年生珊瑚状的根瘤中,它们的世代交替是:春夏季以侵染菌丝、繁殖菌丝、营养菌丝、春孢子囊及春孢子、泡囊为主;秋冬季以衰退的营养菌丝、衰老泡囊、冬孢子囊和冬孢子、类菌体为主。冬孢子和类菌体是休眠体。     

瓶囊碘泡虫成熟孢子的显微及亚显微结构研究

应用光镜、透射电镜和扫描电镜观察,瓶囊碘泡虫Myxobolus ampullicapsulatus Zhao et al.,2008成熟孢子由孢壳、极囊和孢质3部分组成.其孢子壳面观呈梨形,缝面观呈凸透镜形,囊间突明显;2片孢壳厚而均匀且表面凹凸不平.极囊瓶形,位于孢子前端,约占整个孢子长度的2/3;极囊壁由"暗-明"2部分组成;极丝呈双"S"形缠绕并沿极囊纵轴逆时针向上螺旋8～11圈.孢质均匀而稠密,近球形的2个胚核大小不一;孢质中除了可观察到丰富的线粒体、粗面内质网、核糖体、高尔基体、嗜碘泡等细胞器及脂滴等泡状结构外,还可于孢质中观察到有一些数目不等的球状电子致密物质,其中2个分布于极囊周围.     

湿地松雄性不育和可育系小孢子叶球形态和细胞发育动态变化

为了解湿地松‘松泰’小孢子叶球在发育过程形态是否有差异变化,明确其败育过程、败育方式及影响因素,为湿地松雄性不育品种利用和后期开展相关研究提供科学依据。该研究以‘松泰’s10败育系和s9可育系为材料,观察小孢子叶球形态发育变化,并对其小孢子叶球进行石蜡切片,在光学显微镜下观察小孢子发育过程。结果表明:s10败育系和s9可育系在小孢子母细胞减速分裂前无明显差异,小孢子叶球生长趋势也一致;四分体时期,s10小孢子细胞发育异常,小孢子叶球形态发育也出现异常,二者异常发育具有同步性;可育系从四分体到单核小孢子发育阶段的时间为5 d左右,而败育系持续发育长达20 d左右,持续时间为可育系的4倍。在此期间出现小孢子绒毡层细胞发育异常、降解缓慢,小孢子囊壁组织排列紊乱、降解延迟等现象,s10形成异常二核花粉,且无花粉散出。因此,推论s10小孢子败育的原因主要是小孢子囊壁细胞发育异常,其小孢子叶球形态异常,相对应的绒毡层在四分体时期发育异常,不能适时地分泌胼胝质酶来降解围绕着四分体的胼胝质壁,也不能适时地合成输送花粉形成所需能量物质,同时囊壁细胞出现降解延迟和层积,这一系列的异常变化导致不能形成正常四分体,从而使花粉败育。     

瓶尔小草孢子发生超微结构研究

孢子发生是蕨类植物无性生殖的重要环节,有关孢子发生过程中孢母细胞被膜和孢子被膜的形成以及孢子外壁的片层状结构和孢子外壁内层来源尚不完全清楚,本文利用透射电镜观察了瓶尔小草(Ophioglossum vul-gatum L.)的孢子发生过程.结果显示,孢子母细胞被孢母细胞被膜所包裹,孢子母细胞在孢母细胞被膜内进行减数分裂...     

彩色马蹄莲大小孢子发生和雌雄配子体发育的研究

选用石蜡切片法观察了彩色马蹄莲品种‘Majestic Red’的大小孢子发生及雌雄配子体发育的过程。研究结果表明：彩色马蹄莲的胚珠为倒生,具双珠被、厚珠心和珠被绒毡层。大孢子母细胞的减数分裂后形成的四分体为直线型或T型排列,合点端的大孢子发育成为功能大孢子,其余3个大孢子则退化,表明胚囊发育方式为单孢子发生的蓼型胚囊。观察到每个雄花花药多数,花粉囊呈蝶形,每侧有2个小孢子囊。花药壁由外到内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,其中绒毡层为变形绒毡层类型。在小孢子形成时,胞质分裂属于连续型,小孢子排列成十字形的四分体,成熟花粉则为二胞花粉粒。     

中华水韭叶舌和缘膜的发生及其发育进程研究

采用石蜡切片技术,以人工培养的中华水韭幼苗的最初几枚叶至成熟植株的叶为实验材料,连续解剖观察其叶舌和缘膜的发生、发育进程,并分析其发育进程与孢子囊和叶片的关系.结果显示:(1)中华水韭叶舌与叶片在其个体发育早期来自于同一原基,但叶舌最初的发育速度快于叶片.(2)中华水韭的苗龄达到15枚叶时开始有孢子囊发生,此时的叶舌下方有明显的缘膜结构.(3)当中华水韭的孢子体达到30枚叶片以上时,早期产生于植株外围的孢子囊已经发育成熟,可以清楚地区分出大、小孢子囊,其中在已经成熟的大孢子叶上,叶舌相对于孢子囊的长度变短,下唇萎缩,缘膜消失;成熟小孢子叶的叶舌比大孢子叶的叶舌长,上翻程度大,下唇萎缩程度不如大孢子叶明显,缘膜也退化消失.研究认为,缘膜是水韭系统发育早期的普遍结构,而演化后期一些地区的缘膜则显著退化甚至消失;对于系统发育初期的中华水韭,其叶舌与叶片的差异并不像现代水韭那么明显.