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。     

多羽实蕨胚胎发育的研究

利用人工培养和石蜡切片法研究了多羽实蕨(Bolbitis angustipinna(Hayata)H.Ito)胚胎发育过程。合子第一次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。经多次分裂形成球形胚胎,球形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,继而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,最早突破帽状体形成第一幼叶;第一根原基的分裂速度稍慢,晚于第一叶突破帽状体形成第一根。并讨论了胚胎发育的系统学问题。     

鳞毛蕨科3种植物配子体发育的研究

利用光学显微镜详细观察鳞毛蕨科(Dryopteridaceae)3属3种植物,即耳蕨属的棕鳞耳蕨(Polystichum polyblepharum)、鳞毛蕨属的黑足鳞毛蕨(Dryopteris fuscipes)和鞭叶蕨属的鞭叶蕨(Cyrtomidictyum lepidocaulon)配子体发育过程,记录配子体各发育阶段的特征。结果表明:棕鳞耳蕨、黑足鳞毛蕨和鞭叶蕨的孢子都为单裂缝,孢子萌发类型为书带蕨型,配子体发育类型为三叉蕨型,性器官为薄囊蕨型,成熟原叶体为对称的心脏形,具毛状体;3属的属间差异包括孢子颜色、孢子纹饰、萌发时间、丝状体长度、片状体形状、毛状体和假根等特征,上述特征在属间存在交叉现象,因此,孢子形态和配子体发育特征不能作为区分耳蕨属、鳞毛蕨属和鞭叶蕨属的形态依据。     

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.     

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。     

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。     

同形鳞毛蕨成精子囊素系统的初步研究

研究了同形鳞毛蕨成精子囊素对该种和水蕨孢子萌发和配子体发育的影响,结果表明：同形鳞毛蕨配子体能产生成精子囊素,该成精子囊素能抑制同种孢子的萌发,抑制作用随配子体成熟度的增加而增强;同形鳞毛蕨成精子囊素还可促进同种孢子发育为雄配子体;光照条件下,同形鳞毛蕨成精子囊素对水蕨孢子萌发和配子体发育影响不大,黑暗条件下,同形鳞毛蕨成精子囊素能显著的促使水蕨孢子提早萌发,但都不影响其孢子最终萌发率和配子体的性别分化,表明同形鳞毛蕨和水蕨的成精子囊素不属于同一系统。     

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。     

中华刺蕨和长耳刺蕨配子体发育研究

采用光镜观察,对中华刺蕨和长耳刺蕨配子体发育进行了观察研究.结果表明:中华刺蕨和长耳刺蕨的孢子和配子体发育特征相似,孢子均两侧对称,单裂缝,孢子萌发方式为书带蕨型;配子体经丝状体、片状体发育为心形原叶体,毛状体多产生于幼原叶体生长点两侧边缘,为多细胞棒状,原叶体发育方式为槲蕨型;幼原叶体阶段即可产生精子器,而颈卵器只产生于大型心形原叶体生长点下方,性器官发育类型为薄囊蕨型,卵受精后发育成孢子体.该研究结果支持秦仁昌将刺蕨属和实蕨属独立为实蕨科的观点.     

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。     

假瘤蕨属植物配子体与幼孢子体发育的比较形态学研究

配子体及幼孢子体发育过程对蕨类植物的系统学研究具有重要意义,但在假瘤蕨属植物中较少报道.本研究比较了3种假瘤蕨属植物的配子体及幼孢子体发育过程:孢子均为单裂缝,萌发类型为书带蕨型.原叶体发育为槲蕨型.丝状体2～6细胞,成熟配子体心形,中肋明显加厚.配子体两性,在播种后48 ～ 55 d产生精子器,之后15 ～ 18 d产生颈卵器.播种后80 ～ 100 d,形成胚胎,后者分化出第一叶、第一根和茎端,发育为幼孢子体.配子体边缘分布有单细胞毛状体,配子体腹面分布有单列多细胞的毛状体,以中肋处最多,围绕并保护胚胎和幼孢子体.本属3个种的配子体和幼孢子体,在孢子体积、萌发时间、丝状体和成熟配子体特征以及性器产生时间等方面存在差异.土培条件下的配子体发育不同步,即配子体分批发育,原因为配子体的营养繁殖或孢子萌发不整齐.     

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。     

金粉蕨配子体发育及其无配子生殖的研究

采用光学显微镜和半薄切片技术对金粉蕨(Onychium siliculosum(Desv.)C.Chr.)的配子体发育及其无配子生殖进行了研究。金粉蕨孢子黄褐色,具三裂缝,孢子萌发时先产生假根,然后长出原叶体细胞,萌发类型为书带蕨型。原叶体细胞经丝状体、片状体发育为原叶体,发育类型为水蕨型。金粉蕨配子体分枝发达,成熟配子体呈丛状。多次培养表明金粉蕨只能产生精子器,不能产生颈卵器,为专性无配子生殖。半薄切片观察表明配子体生长点下方的细胞经分裂产生一群小型细胞,由它们发育为无配子生殖胚。小型细胞先分化出无性胚芽,再分化出胚根。胚芽与胚根,胚与配子体之间由分化出的导管连接。     

岩蕨属植物配子体发育初报

本文为岩蕨属植物心岩蕨、岩蕨和耳羽岩蕨配子体个体发育和比较形态学初步研究。报道了用无机琼脂培养基由孢子培养配子体的方法。由孢子萌发到配子体成熟分四个时期:萌发期,原丝体发育期,过渡期和原叶体发育期。大多数原丝体发育到七个细胞,与顶端细胞相隔的原丝体细胞开始胞间细胞纵向分裂,进入过渡期。同时顶端细胞的横分裂受到抑制,直至原叶体顶端细胞形成开始原叶体发育期。岩蕨成熟配子体精子器盖细胞不分裂,耳羽岩蕨分裂为一个圆形细胞和一个镰刀形细胞,而心岩蕨两种情况兼而有之,配子体比较形态特征支持心岩蕨可能是以岩蕨和耳羽岩蕨为双亲的异源双二倍体的假设[5]。     

短柄禾叶蕨配子体发育的研究

首次通过人工培养的方式,详细记录了短柄禾叶蕨（Grammitis dorsipila (Christ.)C.Chr.）具代表性的配子体形态发育全过程及各环节的特征,包括孢子萌发、原丝体、毛状体、叶绿体、边缘细胞、精子器等,并附特征性结构照片29幅。为禾叶蕨科（Grammitidaceae）的研究积累了配子体发育方面的详实资料,并初步讨论了短柄禾叶蕨配子体特征所体现的系统学意义。     

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。     

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.     

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。     

短柄禾叶蕨配子体发育的研究

首次通过人工培养的方式,详细记录了短柄禾叶蕨（Grammitis dorsipila（Christ．）C．Chr．）具代表性的配子体形态发育全过程及各环节的特征,包括孢子萌发、原丝体、毛状体、叶绿体、边缘细胞、精子器等,并附特征性结构照片29幅。为禾叶蕨科（Grammitidaceae）的研究积累了配子体发育方面的详实资料,并初步讨论了短柄禾叶蕨配子体特征所体现的系统学意义。     

稀子蕨胞芽发育及营养器官的形态与解剖学研究

该研究采用形态观察法、石蜡切片法以及扫描电子显微镜法对稀子蕨(Monachosorum henryi)胞芽发育过程及营养器官进行观察分析,以揭示不同蕨类植物胞芽生殖在发育生物学上的异同,为进一步探讨蕨类植物胞芽发育与被子植物珠芽发育的异同等奠定基础。结果表明：(1)稀子蕨羽叶薄,由7~8层细胞组成,气孔分布于下表皮,无明显栅栏组织和海绵组织分化。(2)稀子蕨的叶轴含1束“心”形维管束,叶柄基部至中部含2束维管束;成熟根能看到明显的维管束组织,无髓。(3)稀子蕨的复羽叶发育过程可分为萌动期、卷拳期、展叶期、成熟期和衰老期;复羽叶上的胞芽发育从展叶期开始,包括胞芽原基发育期、胞芽分化期、胞芽膨大期和胞芽成熟期。(4)稀子蕨胞芽原基起源于叶轴与羽叶分叉处表皮细胞下的薄壁细胞层;胞芽原基分化出多个叶原基,整体呈指状“锚”状;胞芽成熟后掉落土壤或在母体上萌发生长出新叶。