水蕨卵膜的形成及其超微结构的观察

蕨类植物成熟卵的周围有一层卵膜,但其细微结构和形成过程仍不清楚,本研究应用透射电镜技术对水蕨(Ceratopteris thailictroides)卵细胞发育过程中卵膜的形成及超微结构进行了观察.结果表明水蕨卵细胞在发育中期开始形成卵膜,卵上方的卵膜十分显著,是由多层嗜锇性内质网片层附着于质膜内表面形成的,成熟时卵上方的卵膜中心部分厚,向边缘逐渐变薄,在嗜锇性片层之间填充有嗜锇性物质.比较而言,卵下方及侧面的卵膜薄,由两层紧密连接的嗜锇性膜构成.首次阐明了蕨类植物卵膜形成的超微结构,并对卵膜的一些功能进行了探讨.     

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...     

红盖鳞毛蕨孢子发育的超微结构和细胞化学研究

采用透射电镜和细胞化学技术对红盖鳞毛蕨(Dryopteris erythrosora(Eaton)O.Ktze.)的孢子发育过程进行了研究,根据超微结构和细胞化学特征可将其孢子发育过程分为3个阶段:(1)孢子母细胞及其减数分裂阶段:孢子母细胞壳在孢原细胞末期开始形成,位于孢子母细胞及其减数分裂形成的四分体外侧,PAS反应显示其为多糖性质,与胼胝质壁为同功结构;在减数分裂形成的四分孢子之间产生孢子外壳,从功能、形成位置和时间上看与胼胝质壁相似,但苏丹黑B反应显示其可能含有脂类物质,与孢子母细胞壳和胼胝质壁不同。(2)孢子外壁形成阶段:外壁为乌毛蕨型(Blechnoidal-type),由薄的多糖性质的外壁内层和表面平滑的孢粉素外壁外层构成;小球参与外壁外层的形成,组织化学分析显示小球的中央区域和外壁外层内侧部分由红色(多糖)变为黄色,小球的表面区域和外壁外层部分始终被染成黑色(脂类),可知小球与外壁同步发育。(3)孢子周壁形成阶段:周壁为凹陷型(Cavate-type),包括2层,内层薄,紧贴外壁,外层隆起形成孢子脊状褶皱纹饰的轮廓,以少见的向心方向发育;苏丹黑B和PAS反应观察周壁被染成橙色,推测其可能由多糖等成分构成;孢子囊壁细胞参与周壁的形成。本研究为揭示蕨类植物孢子发生的细胞学机制提供了新资料。     

中国羽纹藻属(硅藻门)的新记录植物

报道了采自大兴安岭达尔滨湖及其周围沼泽水体的硅藻门Bacillariophyta羽纹藻属Pinnularia中国新记录植物5种3变种,分别为北方羽纹藻近岛变种P.borealis var．subislandica Krammer、极歧纹羽纹藻近喙头变种P.divergentissima var．subrostrata Cleve-Euler、巨大羽纹藻P．episcopalis Cleve、不定羽纹藻P．erratica Krammer、狗鱼形羽纹藻P．esoxifomis Fusey、斯匹次羽纹藻P．spitsbergensis Cleve、波曲羽纹藻P．undula（Schumann）Krammer和波曲羽纹藻中狭变种尸P.undula var．mesoleptiformis Krammer.对这些种类在光镜和扫描电镜下的分类学特征进行了详细的描述,并记录了这些种的生境特点。     

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。     

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.     

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.     

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。     

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...     

中国蕨类植物孢子形态的研究XI.石杉科

利用扫描电镜对中国产石杉科2属22种植物孢子形态进行了观察,为石杉科分类和系统演化研究提供依据。结果显示:石杉科植物孢子为三裂缝,四面体形,辐射对称;极面观为钝三角形、圆三角形或近圆形;赤道面观为扇形或近椭圆形;石杉属孢子三边向内凹,马尾杉属孢子三边外凸;极轴长为16～26μm,赤道轴长为22～36μm;孢子具外壁,不具周壁,由外壁形成表面穴状纹饰的轮廓,穴为大小、深浅和密度不等的点状近圆形或不规则条状的凹陷。从孢子形态和纹饰类型看,石杉属和马尾杉属属间差异明显,属内差异不明显。