中国水韭属两个四倍体新种

水韭属(Isoëtes)是起源最为古老的水生维管植物,全属物种均被列为国家一级重点保护植物。通过对全国水韭属植物的调查和研究发现,不同产地的四倍体植株在形态上存在显著差异。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将分布于中国湖南省长沙地区和怀化地区的四倍体居群分别命名为隆平水韭(Isoëtes longpingii)和湘妃水韭(I. xiangfei),并详细描述了其形态特征。隆平水韭形态上与中华水韭(I. sinensis)相似,不同之处在于其大孢子具小的瘤状或冠状纹饰,叶细长而柔弱,长达60 cm; 该种也与六倍体东方水韭(I. orientalis)相似,不同之处在于其染色体44条,大孢子具瘤状或冠状纹饰。湘妃水韭的大孢子纹饰虽与二倍体云贵水韭(I. yunguiensis)相似,但在小孢子纹饰、孢子囊形状和染色体数目方面却不同。隆平水韭仅少数植株生长于湖南省宁乡市一处池塘,完全沉水生长,而湘妃水韭则分布于怀化市通道县和会同县的湿地。由于这两个新种的分布区狭窄,野生居群数量和个体数较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准,将隆平水韭评为极危(CR)等级,湘妃水韭评为易危(VU)等级。所编制的中国已知水韭属物种的分种检索表,为本属物种的鉴定和保护工作提供了重要参考。     

孑遗蕨类中华水韭根系发育的研究

以发育良好的中华水韭植株为材料,用常规半薄切片法,详细观察了根的发育及其根系的特征,并讨论了水韭根的内外两种起源途径、不同粗细根的结构功能、分支及横隔的生物学意义,为探讨古老维管植物的系统演化及濒危原因提供形态学依据。结果显示:(1)中华水韭成熟植株没有主根,有近百条浅棕色管状根,既有内起源根,也有外起源根,且每条根都有多回二歧分支。(2)二歧分支的发生一般频率密集且为不均等分裂,根越细分支越早,而且分支频率越密集;二歧分支处都有由2~3层细胞组成的永久性横隔,即使在老根内这种横隔也始终存在。(3)子根尖的部分皮层细胞能够直接转化成表皮,子根尖粗细不等。研究认为,中华水韭有茎起源根和根托起源根,皮层细胞具有特殊的分化能力,横隔是古生态的高能环境所造成的适应性结构,其根系具有旺盛的再生能力及高度的复杂性。     

长江流域脊囊属化石的研究及现代水韭的起源

报道了长江流域中三叠统３种脊囊属（Ａｎｎａｌｅｐｉｓ）植物（包括１新种）,探讨了脊囊属的演化,指出短囊脊囊（ＡｂｒｅｖｉｃｙｓｔｉｓＭｅｎｇ）很可能是现代水韭的祖先。依据脊囊属和肋木属（Ｐｌｅｕｒｏｍｅｉａ）的孢子叶上都有叶舌等特征,认为水韭科与肋木科有一定的亲缘关系。推测脊囊属和肋木属同起源于古生代的封印木,后者在中生代以简化式进化沿两条路线发展：一条是沿木本单极性根托的路线,导致肋木属出现再到古水韭属发生,另一条是沿草本双极性球茎的路线,由脊囊属产生到现代水韭的形成。此外,脊囊属在长江流域仅分布在滨海潮坪沉积之中潮坪中。该属在本分布区由东向西缩小,其原因可能与当时海平面升降有关。     

中国产3种水韭叶舌形态结构的比较研究

以中国产3种水韭的成熟叶片基部为实验材料,采用石蜡切片法,详细观察3种水韭的叶舌结构,建立各自叶舌的立体模型,探讨3种水韭间的亲缘关系,并比较了中国特产水韭与中亚及北美水韭的演化关系。结果显示:(1)3种水韭叶舌结构主要分为舌片、舌足和横带三部分。(2)中华水韭与东方水韭舌片均为三叉型,有主侧舌片之分,足角均为卵圆形,舌足与叶轴平行,而云贵水韭长鼻形,无主侧舌片之分,足角为三角形,舌足与叶轴有一定的角度。(3)中华水韭与云贵水韭的舌足侧面观为长椭圆形,东方水韭舌足侧面观为肾形。研究认为,中华水韭与东方水韭的亲缘关系较近,二者与云贵水韭亲缘关系较远;叶舌是水韭类的溯祖形态,其结构复杂,特征稳定,种间差异明显,应该作为水韭分类的重要依据。     

中国水韭属植物的染色体数目及其分类学意义

利用细胞学方法观察统计了中国4种水韭属Isoestes植物的染色体数目。结果发现4个种的染色体基数均为x=11,其中高寒水韭I．hypsophila Hand.-Mazz．为2n=22,为首次报道;台湾水韭 I．taiwanensis DeVol为2n=22;中华水韭I．sinensis Palmer 2n=44为四倍体;而产于云南贵州一带并一直被当作是宽叶水韭I．japonica A．Br．的水韭属植物2n=22,与文献报道的宽叶水韭(2n=66,67,77,87,88,89)完全不同,应重新予以认识和评价。依据本文和其他相关的研究结果,对东亚水韭属植物进行了分类处理。     

长兴水韭，中国水韭属一个四倍体新种（英文）

水韭属是一类具有异形孢子的古老石松类植物,全属物种均被列入国家重点保护野生植物。该文报道了在浙江省长兴县新发现的一个四倍体水韭属居群。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将该物种命名为长兴水韭(Iso3tes changxingensis),并详细描述了其形态特征。长兴水韭与保东水韭(I.baodongii)在植株形态及孢子纹饰方面都较为相似,不同之处在于其染色体为44条,大孢子极面直径为317～411μm(平均为360μm)(vs.染色体22条,大孢子极面直径为390～510μm,平均为450μm)。与同为四倍体的隆平水韭(I.longpingii)在孢子大小方面极为接近,不同之处在于其根状茎3裂,叶片中间宽为2～3 mm,大孢子表面具棘刺-脊条状纹饰(vs.根状茎2裂,叶片中间宽度为1 mm,大孢子表面具瘤状-脊条状纹饰)。该种与中华水韭(I.sinensis)的区别在于其大孢子较小,表面纹饰不同,叶片长为20～60 cm(vs.大孢子极面直径为340～450μm,平均为409μm,具脊条状突起纹饰,叶片长为15～30 cm)。长兴水韭目前仅分布于其模式产地的一处沟渠,由于其分布区狭窄...     

广西蕨类植物研究(4)

<正> 本文记载广西蕨类植物新记录科1个、属8个、种11个及2个新分类群。文中引用标本除注明者外,其余均存广西农学院植物标本室(GXAC)。 水韭科Isoetaceae 广西新记录科,本科现仅存1属。 1.水韭属Isoetes L.,Sp. P1.2:1100.1753. (1)水韭 Isoetes sinensis Palmer in Amer.Fern Journ.17:112 cum f.1927;Chingin Sinensia 3:348。1933。中国高等植物图鉴 1:115,图230。1972。 广西北部:桂林,雁山,海拔200米,石灰岩,水田中,1952年11月11日,梁畴芬30688     

中国3种水韭属植物自然居群水体化学性质特征及差异性研究

 通过测定20个化学因子,利用平均值、变异系数和差异显著性检验,分析研究了中国3种水生水韭属植物中华水韭(Isoetes sinensis)、云贵水韭(I. yunguiensis)和高寒水韭(I. hypsophila)自然居群水体化学性质的特征和差异性。结果显示：这３种水韭属植物生活水体的20个化学因子整体上表现出Ni含量占绝对优势、电导率较低、受干扰较小的共同特征;虽然平均值和变异系数变化较大,但除了pH、P、NO3-N、NO3-和Al具有显著性差异以外,其余各因子在3个种的生活水体间相对稳定不具显著性差异。结合其它的研究结果分析表明：这3种水韭属植物自然居群水体化学性质的差异可能源于这3种水韭属植物生理特征的差异性,对3种水韭属植物的分布不具选择差异性。     

珍稀濒危蕨类植物中华水韭染色体数目的研究

蕨类植物中华水韭 Isoetes sinensis Palmer,隶属于拟蕨类水韭亚门水韭目水韭科水韭属。该亚门现仅存单目单科 2属 [1] ,形态特征独特 ,系统位置也原始而孤立 [2 ] ,其染色体资料对探讨单目单科水韭属植物的系统演化进而对蕨类植物系统演化均极具意义。水韭属植物全世界现存约 1 30种[1] ,主要分布于北半球 ,我国仅有 4种 ,且数量十分稀少 ,全部被列为国家一级重点保护对象 ,其中 ,中华水韭是中国境内发现的第一种水韭 ,现仅零星存在于江苏、安徽、浙江、江西的少数湿地 [3 ,4] ,已处于极度濒危状态 [4] 。目前有关水韭属植物染色体资料均…     

中国水韭属植物的孢子形态特征

利用扫描电镜观察了中国现存5种水韭属Isētes植物孢子的表面纹饰,并统计分析了孢子的大小(n=30).结果显示:高寒水韭上hypsophila大孢子表面光滑无突起纹饰,平均极面直径358 μm,小孢子具脑回状纹饰,平均长度22μm;云贵水韭Lyunguiensis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较低,近极面较稀疏且不连成完全的网络,平均极面直径390 μm,小孢子具疣状小颗粒至近于光滑的表面纹饰,平均长度22μm;台湾水韭L taiwanensis大孢子表面具瘤状突起,平均极面直径312μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度24μm;中华水韭I sinensis大孢子表面具脊条状突起,平均极面直径409 μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度28 μm;东方水韭I orientalis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较高,近极面的网络较完整,平均极面直径420 μm,小孢子表面具矮刺状-瘤状突起,平均长度34 μm.比较类群间的孢子形态特征与染色体数目表明:5个类群的孢子表面纹饰区别明显,同时,孢子的大小可反映类群的倍性,孢子较小的高寒水韭、云贵水韭和台湾水韭是二倍体(2n=22),孢子较大的中华水韭(2n=44)和东方水韭(2n=66)为多倍体.孢子的形态特征在中国水韭属植物物种的鉴定与分类中具有重要意义.