蕨受精作用的细胞学观察

为了阐明进化蕨类受精作用的特点和细胞学机制,该文采用透射电镜观察了蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)受精作用的主要过程,观察结果显示:(1)蕨精子通过受精孔进入卵细胞,多数情况下,该精子的螺旋运动先在受精孔的下方产生一个受精腔,然后精子再与卵细胞质融合。(2)第一个精子的这种延迟的螺旋运动和因精子的钻入而引起的卵细胞固缩反应可能是阻止多精受精的重要因素。(3)卵发育时期产生的核外突在受精后仍能持续12 h,然后与核本体分离,逐渐在细胞质中消解。(4)合子通过其后方细胞质的液泡化而建立了水平极性,此后再进行细胞分裂。该研究观察到了进化蕨类受精作用过程中的一些新现象,包括产生受精腔、卵细胞固缩反应、核外突的命运以及合子极性建立等,这有助于理解蕨类植物的受精作用机制及有性生殖的演化。     

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...     

野生与栽培乌拉尔甘草不同部位甘草酸含量分析

采用超声提取法结合高效液相色谱(HPLC)对黑龙江省西部野生与栽培乌拉尔甘草不同部位的甘草酸含量进行测定,结果表明:超声方法提取甘草酸是便捷、有效的方法之一,最佳提取条件为50%甲醇提取液,超声提取45m in。甘草地下部分甘草酸含量较高,野生甘草的甘草酸含量主根 > 横根茎 > 不定根 > 垂根茎;栽培甘草则为不定根 > 主根 > 横根茎;总体上看地上部分甘草酸含量是微量的,其中叶的甘草酸含量相对较多,地上茎、种子等器官甘草酸含量较低。无论野生甘草还是栽培甘草, 10月份甘草地下部分甘草酸含量大于5月份,并且这种差别在栽培甘草中表现更明显。人工管理措施对甘草酸含量具有较大影响,野生甘草和栽培甘草经过土壤翻松和良好的田间管理模式反而使甘草酸含量下降,按种植农作物模式对栽培甘草进行管理对提升甘草酸含量效果不佳,给予一定的环境胁迫可以提高甘草酸的含量。在黑龙江省西部,野生甘草主根在1.0~2.0 m深度为甘草酸含量分布较高的部位;栽培甘草主根甘草酸含量随土壤深度的增加而增加,其根尾的甘草酸含量最高,表明栽培甘草主根尚未伸长到其甘草酸含量最高的土壤深度。     

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。     

不同生境下刺五加金丝桃甙含量的季节变化

采用高效液相技术对刺五加(Acanthopanaxsenticosus)金丝桃甙含量的季节动态和生境差异进行了研究.结果表明,刺五加金丝桃甙只存在于刺五加的叶、花和果实中,其中叶和花中的金丝桃甙量较高,果实中含量较低.刺五加叶中金丝桃甙含量随发育节律呈现明显的动态变化.刺五加芽中金丝桃甙含量较低,约为0.013%.随着芽的发育,金丝桃甙含量逐渐增加,5月中旬左右,刺五加幼叶中金丝桃甙的含量可达0.087%,此后金丝桃甙含量迅速下降,8月中旬,叶中金丝桃甙的含量仅为0.008%.在不同生境条件下,刺五加叶中金丝桃甙含量的季节变化规律不尽相同.林内生境刺五加叶中金丝桃甙含量较低,在整个生长季节中,只有幼叶中金丝桃甙含量最高,平均为0.15%,而在林隙生境和林缘生境,金丝桃甙含量较高,最高可分别达到0.42%和0.65%.不同生境刺五加花和果实中金丝桃甙含量也有明显的差异.林缘生境金丝桃甙的含量最高,林隙生境次之,林内生境含量最低.叶面积指数和叶片金丝桃甙含量存在明显的负相关关系,叶面积指数越大,金丝桃甙的含量越低.最后,对金丝桃甙含量的季节动态以及金丝桃甙含量与环境因子之间的关系进行了分析.     

植物生活史型的划分及其相互转化

基于环境条件的变化,分析了植物在完成生活史过程中,营养生长、克隆生殖和有性生殖过程的权衡的结果直接导致的植物生活史型形成以及相互转化过程。根据胁迫和扰动程度将植物的生境划分为基本生境型、特殊过渡型和过渡型,其中过渡型(EDF)在自然界中具有普遍意义;与生境过渡型(EDF)相对应,植物形成的生活史型也为过渡生活史型(VCS),其基本型V、C和S以及特殊过渡型VC、VS和CS是其特例。植物的生活史型过渡型(VCS)具有普适性意义,在生境调控下的任一种植物生活史型均可表示为Vx1Cx2Sx3。植物生活史型的相互转化与其生境类型的相互转变是完全对应的,这种相互转化的过程和途径是复杂的,且具有可逆性的特点。     

地钱颈卵器发育和卵发生的显微观察及细胞化学研究

对地钱（Marchantia polymorpha）颈卵器发育和卵发生过程进行了显微观察和细胞化学的研究,颈卵器起始于原始细胞,该细胞呈乳突状,经横分裂产生基细胞和顶细胞,顶细胞经3次纵斜向分裂和1次横分裂产生初生细胞,初生细胞是颈卵器内的第一个细胞,经横分裂产生中央细胞和颈沟母细胞,前者产生1个腹沟细胞和1个卵细胞,后者最终产生4个颈沟细胞。颈卵器的成熟表现为颈部显著伸长和腹部膨大,卵细胞成熟时具有不规则的核,细胞质内含有丰富的囊泡和颗粒物,卵细胞周围充满粘性物质,细胞化学研究表明,该粘性物质为多糖,卵细胞质中深染色的颗粒可能为脂类物质,腹沟细胞自产生后就逐渐退化,颈沟细胞的退化迟于腹沟细胞,其数量通常为4个,偶尔可见5个颈沟细胞或具有双核的现象。     

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。     

分株紫萁卵发生的超微结构

用透射电镜对蕨类植物分枝紫其(Osmunda cinnamamae L. var.asiatica Fernald)卵发生进行了超微结构的研究.卵发生过程中,许多泡囊不仅移向细胞周围,而且在细胞质膜内排为一列,并通过胞吐作用聚集在细胞质膜外,它们释放或分泌嗜锇物质.观察到少数泡囊内含片层状结构的嗜饿物质紧贴于细胞质膜,似乎将其冲破.与此同时,在卵细胞和颈卵器壁之间形成分离腔,其宽度大于以往报道的真蕨类,在卵细胞质膜外出现额外的卵膜,其宽度大于蕨属和鳞毛蕨属.造粉体被大型常呈三角状半圆形或近椭圆形的淀粉粒所充满,当卵成熟时逐渐减少.核大型平扁状,核内出现2~3对平行的双层膜,紧贴核膜.未发现核外突.线粒体一度似不发育,最后恢复正常.     

蕨类植物紫萁绒毡层细胞凋亡的细胞学特征

绒毡层凋亡过程是小孢子发生中的重要事件,以往的研究主要集中在被子植物,蕨类植物尚未见此方面的报道。该研究首次采用透射电镜和免疫荧光技术对蕨类植物紫萁(Osmunda japonica Thunb.)绒毡层细胞凋亡的细胞学过程进行了观察,以明确紫萁绒毡层细胞的发育类型和凋亡特征,为蕨类植物绒毡层细胞凋亡的深入研究以及孢子发育研究提供依据。结果显示：(1)紫萁的绒毡层属于复合型,即外层绒毡层为分泌型,该层细胞发育过程中液泡化,营养物质被吸收;内层绒毡层为原生质团型,经历了细胞凋亡的过程。(2)绒毡层内层细胞在凋亡过程中细胞壁和细胞膜降解,细胞质浓缩且空泡化;细胞核内陷、变形,染色质浓缩凝聚,形成多数小核仁,DAPI荧光由强变弱;线粒体、质体、内质网、高尔基体等细胞器逐渐退化,液泡中多包含纤维状物、絮状物、黑色嗜锇颗粒和小囊泡等;出现多泡体、多膜体和细胞质凋亡小体,上述特征与种子植物绒毡层凋亡特征基本一致。(3)与种子植物相比,紫萁绒毡层的细胞凋亡开始得早,在整个凋亡过程中没有核凋亡小体的产生;除了产生孢粉素外,绒毡层细胞内产生了大量的丝状物质、絮状物质和电子染色暗的颗粒物,这些物质可能用于...