中国真蕨目主要孢子类型孢壁发育的研究

1、yiT论女第表站冢中国真蕨目主要孢子类型孢壁发育的研究【摘要】 ： 真蕨目是蕨类植物中最大的类群，也是分类最困难的类群。蕨类植物孢子形态特征稳定，其纹饰类型在蕨类植物的系统分类和演 化研究中有重要价值。有关蕨类植物孢子表面纹饰类型划分以及与系 统分类的关系，国内外已有许多报道，但有关蕨类植物孢壁的发育和表 面纹饰的形成规律研究甚少。孢子的形成和发育是蕨类植物生活史中 的一个重要阶段；研究孢子纹饰的形成、来源和孢壁的发育规律对揭 示蕨类植物系统演化规律具有重要的价值。本文选择我国产真蕨目7种植物,即水蕨 Ceratopteristhalictroides(L.)Brongn.、蜈蚣草Pteris

2、vittataL.、凤丫蕨 ConiogrammetaibaishanensisChingetHsieh 海金沙 Lygodiumjaponicum(Thunb.)Sw.、 乌蕨 StenolomachusamumChing 瓦韦Lepisorusth un bergia nu s(Kaulf.)Chi ng 禾口贯 众CyrtomiumfortuneiJ.Sm.,分别代表真蕨目的 7 种孢子类型，即水蕨型、凤尾蕨型、铁线蕨型、海金沙型、书带蕨型、水龙骨型和鳞毛蕨型，利用光镜、扫描电镜和透射电镜，研究 7 个类型的代表种的孢子发育、孢壁和纹饰形成的过程，揭示其发育规律，为蕨类植物发育生物学和孢

3、 粉学研究提供资料。通过对 7 种植物孢壁发育的研究，我们得出了如 下结果:1孢子囊起源于单细胞，单细胞经过有丝分裂形成孢子囊，幼 孢子囊由外到内由一层孢子囊壁细胞、二层周缘质团型绒毡层细胞和中间的孢子母细胞构成。当孢子母细胞之间的一层孢子母细胞套分成 两层时，孢子母细胞从具棱的形状变为圆形并且相互分离，同时,内层绒毡层细胞壁分解，原生质体融合后侵入孢子母细胞之间。 2 孢子母 细胞减数分裂形成四分孢子，进入四分体时期。如果减数分裂为四分 同裂,则形成的孢子是辐射对称的，具三裂缝，如果减数分裂为非四分 同裂,则形成的孢子是两侧对称的，具单裂缝。在单裂缝孢子的非四分 同裂过程中，四分孢子的排列有

4、两种情况，即四个孢子的两对裂缝垂直 排列和四个孢子的四条裂缝平行排列。细胞质分裂之后，每个四分体外被透明的细胞膜，四分孢子之间有孢子套膜将其分离。 3 孢子外壁 一般分为两层，孢子外壁内层和孢子外壁外层：外壁内层来源于孢子内 部的原生质，很薄，由单一片状体构成，在孢子细胞膜表面快速形成。孢 子外壁外层来源于孢子囊内层绒毡层细胞，比较厚，由孢粉素构成的细 小薄片和颗粒沿离心方向逐渐沉积而成。4孢子裂缝是在孢子外壁内层形成时孢子原生质体收缩，在四分孢子的相连处形成的褶皱，即四 分体痕褶。在孢子外壁外层形成时，在四分体痕褶的顶端，孢粉素添加 较迟而且较少，以后形成了孢子的裂缝。由于减数分裂的形式不同

5、，孢子形成了单裂缝和三裂缝两种类型。5 孢子周壁在真蕨目植物中普 遍存在，它是在四分孢子分离后，逐层沿离心方向在外壁表面形成的, 周壁来源于绒毡层细胞或孢子囊壁细胞。在真蕨目植物中，孢子周【关 键词】 ：孢子发育真蕨目水蕨蜈蚣草凤丫蕨海金沙乌蕨瓦韦贯众蕨类 植物【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2005【分类号】：Q944.571【目录】 ： 第一章前言 12-221.1 中国蕨类植物研究概况 12-151.2 孢粉 学研究历史及其发展 15-161.3 国外蕨类植物孢子形态学的研究历史 及发展16-181.4 我国蕨类植物孢子形态的研究概况18-191.5 蕨

6、类植物孢壁发育的研究概况 19-201.6 本文的研究内容和意义 20-22 第二章 水蕨 Ceratopteristhalictroides(L.)Brongn.孢壁结构及发育 22-302.1 材料 方法 22-232.2 结果 23-262.3 讨论 26-30 第三章海金沙 Lygodiumjapo nicum(Thu nb.)Sw.孢壁结构及发育30-363.1 材料方法30-313.2 结 果 31-333.3 讨 论 33-36 第四章 凤丫蕨Coniogrammejaponica(ThunbJDiels 孢壁结构及发育 36-414.1 材料方 法364.2 结果 36-394

7、.3 讨论 39-41 第五章蜈蚣草 PterisvittataL.孢壁结 构及发育 41-465.1 材料方法 41-425.2 结果 42-445.3 讨论 44-46 第六章 乌蕨StenolomachusanumChing 孢壁结构及发育 46-506.1 材料方法 466.2 结果 46-486.3 讨论 48-50 第七章瓦韦Lepisorusthunbergianus(Kaulf.)Ching 孢壁结构及发育 50-557.1 材料方法 50-517.2 结 果 51-527.3 讨 论 52-55 第八 章贯众CyrtomiumfortuneiJ.Sm.孢壁结构及发育 55-608.1 材料方法 55-568.2 结果 56-588.3 讨论 58