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。     

普通针毛蕨颈卵器和卵的发育

蕨类植物卵发生是有性生殖研究的重要内容。真水龙骨类II的卵发生尚无人研究, 本文对该类群中的普通针毛蕨(Macrothelypteris torresiana)卵发生过程进行了光镜和透射电镜研究。结果显示: 卵细胞刚形成时, 与腹沟细胞紧密相连, 随着卵进一步发育, 卵细胞和腹沟细胞之间逐渐形成分离腔, 但孔区处卵细胞和腹沟细胞始终相连。随后, 卵细胞上表面有不定型物质堆积在质膜外, 形成一层加厚的卵膜, 孔区处没有卵膜覆盖的位置最后形成受精孔。在卵发育后期, 卵细胞核变得不规则, 近成熟时卵核产生大量核外突。卵发育过程中卵膜的出现、受精孔的产生以及核外突等特征, 与进化的真水龙骨类中其他蕨类植物的卵发生研究结果相似, 与薄囊蕨类中原始基部类群的卵发生现象有显著差别。由此可见, 普通针毛蕨属于进化类型。依据卵发生中卵膜和受精孔等特征推测原始薄囊蕨类经过里白类、桫椤类, 最终演化为水龙骨类。     

乌蕨孢子壁的形成和发育

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对鳞始蕨科（Lindsaeaceae）乌蕨（Stenoloma chusanum Ching）孢壁的形成和发育进行了研究。结果表明乌蕨孢子两侧对称、单裂缝,表面具疣状纹饰。孢壁由内壁、外壁和周壁三部分构成。外壁在四分体阶段已基本形成,其表面光滑,质地均匀,由孢粉素形成。周壁是由绒毡层残余物在外壁表面沉积形成,可分为周壁内层、周壁中层和周壁外层三部分。在周壁中层与外层之间有一层均匀的空间。最后,本文探讨了孢壁的形成和发育规律,研究结果对揭示孢子纹饰和孢壁各层的形成过程、来源和稳定性有重要的意义,并为孢粉学和系统学研究提供基础资料。     

外来有害植物种群扩散的综合测定方法

在外来有害植物试点调查的基础上, 结合外来有害植物的特点, 介绍了外来有害植物种群测定的样地选择和设置方法。对外来有害植物入侵生境条件、有性繁殖能力、无性繁殖能力及入侵现状评价、种群扩散测定的内容和计算方法进行了概括。并根据以上资料, 计算了外来有害植物综合分析指数, 分析外来有害植物入侵现状以及发展趋势, 为综合治理外来有害植物提供参考资料。     

泥炭藓及其孢子萌发和有性生殖

将泥炭藓孢子萌发为配子体和有性生殖及精子形态等细节,用作者拍摄的活体照片,介绍给读者,以期对植物教学有所补充。     

两种胶毛藻科植物的培养研究

对胶毛藻科植物优美胶毛藻[Chaetophora elegans(Roth)Agardh]和羽枝竹枝藻[Draparnaldia plumosa(Vauch) Agardh]进行了室内培养,对它们自游动孢子萌发到成熟丝状体形成等生活史各阶段都进行了详细观察,并做了活体显微镜照相记录。结果显示:(1)优美胶毛藻的游动孢子较小,直径为9~11μm,顶端具4条等长鞭毛,自母细胞释放后,游动孢子固定在基质上萌发,萌发类型为直立式,顶端细胞发育为直立系统,其直立系统为二叉状分枝,无明显主枝,侧枝发达,分枝顶端细胞渐尖或毛状,各级分枝细胞大小基本相同,圆柱形,宽约为6~8μm,长约为10~12μm。基细胞发育为匍匐系统,首先产生匍匐枝,由它产生假根。随生长,直立系统下部的细胞产生次生假根,成熟的优美胶毛藻外观近球形,与野生胶毛藻的形态相似。(2)羽枝竹枝藻游动孢子产生于母细胞,游动孢子体积较大,直径约为30μm左右,顶端具4条等长鞭毛。游动孢子从母细胞内释放后,固定在基质上萌发,萌发类型亦为直立式,顶端细胞发育为直立系统,其直立系统为分枝丝状体,主枝粗壮,细胞圆柱形,长约为50~60μm,宽约为48~50μm,内有多个蛋白核;侧枝细胞为长圆形,长约为40~50μm,宽约为17~19μm,分枝顶端的细胞尖细或为毛状。基细胞发育为假根和匍匐枝。当藻体成熟时,直立系统下部的细胞产生次生假根。     

利用16S rRNA基因分析3种念珠藻的亲缘关系

通过基因克隆和序列测定,获得了地木耳、发菜和葛仙米的16S rRNA序列。以集胞藻为外类群,采用邻接法(NJ)和最大简约法(MP),对14株念珠藻的16S rRNA基因序列进行系统发育分析,两种方法得到的系统发育树基本一致。结果显示:(1)三者间的遗传距离(0.0129~0.0261,平均值0.0203)均大于普通念珠藻的种内遗传距离(0.0007~0.0118,平均值0.0074),超过了种内差异程度,在系统树中这3种念珠藻分别聚簇在不同的分支上;(2)地木耳、发菜和葛仙米与裂褶念珠藻等其它7种念珠藻间的遗传距离(0.0423~0.0996,平均值0.0561)大于三者间的遗传距离,在系统树中聚类较近,而与其它念珠藻聚类较远。据此,可将地木耳、发菜和葛仙米归为念珠藻属3个不同的种,并且它们的亲缘关系较近。     

华东安蕨卵发生的超微结构观察

核心薄囊蕨是蕨类植物中的进化类群,但对受精作用具有显著影响的卵发生研究仍较少,该文利用超微技术对其中蹄盖蕨科的华东安蕨卵发生过程进行了研究,以进一步完善薄囊蕨植物卵发生的科学资料,为理解蕨类植物的有性生殖及演化机制奠定基础。超微结构观察显示:华东安蕨的幼卵和沟细胞在颈卵器中紧密联接;随后,在卵细胞上方出现了分离腔和临时细胞壁,但在卵细胞中间孔区处卵细胞和腹沟细胞始终联接在一起;分离腔中的无定形物质沉积在卵细胞的质膜外形成了1层加厚的卵膜,而在孔区处没有形成卵膜,该位置最后形成了受精孔。在进一步的卵发生过程中,卵细胞核变得高度不规则,形成了大量的核外突和核褶皱。     

水蕨精子器及精子形态的显微观察

研究人员在1月出版的《自然-神经科学》中报告说,人在睡觉时,其清醒时的经历会重复出现在大脑的几个部位。     

蕨类植物问荆DEAD box RNA解旋酶基因的克隆与分析

DEAD box RNA解旋酶参与RNA多方面的代谢,在植物生长发育和逆境反应中起重要作用。本研究从蕨类植物问荆(Equisetum arvense)中克隆到一条DEAD box RNA解旋酶cDNA全长序列,命名为EaRH1,并在GenBank注册登记（KJ734026）。序列分析显示：该cDNA全长3230bp,包含一个从487bp到2799bp编码770个氨基酸的开放读码框,其对应的蛋白序列包含9个保守模块结构。EaRH1与其它物种DEAD box RNA 解旋酶蛋白序列比对结果显示：模块Ⅰa、Ⅱ和Ⅲ序列几乎完全相同,模块Q、Ⅰ和 Ⅳ序列存在一些差异。EaRH1与江南卷柏(Selaginella moellendorffii)基因组一条假定序列相似度高达69%,其中相似度最高的区域集中在包含9个保守模块的结构域。系统进化树分析显示：EaRH1与拟南芥(Arabidopsis thaliana)DEAD box RNA解旋酶At3g22320在氨基酸序列上有相对较高的同源性。序列结构比较和进化分析可推测出EaRH1可能参与植物体生长发育、miRNA生物合成、与RNA结合蛋白的相互作用和非生物胁迫应答。本文的研究为探索问荆DEAD box RNA解旋酶的进一步功能提供参考。