水蕨配子体发育的研究

研究了我国产水蕨(Ceratopteristhalictroides)配子体发育的全过程,水蕨孢子为四面体型,三裂缝,孢子萌发为向心型,丝状体4～8个细胞长,无明显的顶端细胞,丝状体顶部细胞同时分裂形成片状体,分生组织位于片状体一侧,使原叶体成为不对称的心脏形,原叶体发育为水蕨型,无毛状体,精子器和颈卵器较大,该配子体表现为较原始的性状。

水蕨孢子壁的形成和发育

利用光镜、扫描电镜和透射电镜对水蕨科(Parkeriaceae)水蕨(Ceratopteris thalictroides(L.)Brongn.)孢子壁的形成和发育进行了研究。结果表明,水蕨孢子呈辐射对称,三裂缝,表面具肋条状纹饰。孢子壁由内壁、外壁和周壁三部分构成。在四分体阶段外壁已基本形成,其外壁显著,表面光滑,质地均匀,由孢粉素形成,外壁厚约3-5μm,脊高约5-7μm。周壁由绒毡层残余物在外壁表面沉积形成,较薄,厚度只有0.1μm,表面具有杆状突起。研究结果对揭示孢子纹饰和孢子壁各层的形成过程、来源和稳定性有一定的意义,并为蕨类植物孢粉学和系统学研究提供基础资料。

水蕨孢子囊早期发育的超微结构

利用透射电镜对模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)孢子囊的早期发育进行研究.结果表明:水蕨的孢子囊是由叶片表皮的原始细胞发育而来,经过横向和纵向分裂形成外套层原始细胞和内部细胞,此过程中各个细胞内线粒体和叶绿体逐渐变大,变发达;之后外套层原始细胞继续纵分裂形成孢子囊壁细胞,内部细胞分裂形成内外两层绒毡层和孢子母细胞,此过程中电子密集物在分裂最为旺盛的细胞内体积最大,数量最多;最后孢子母细胞减数分裂形成四分孢子,此时可见孢子之间以及孢子与原生质团之间均存在着表面膜.内层绒毡层为周原质团绒毡层,外层绒毡层为腺质型绒毡层.水蕨孢子囊的早期发育属于薄囊蕨型发育.

水蕨孢子萌发及配子体发育研究进展

水蕨作为研究植物性别决定和配子体形态建成的模式植物,孢子萌发及配子体发育在其系统发育研究中占重要地位。综述了近20a来水蕨孢子的发生过程,孢子萌发机制及影响萌发的环境因素,配子体发育及性器官分化、雌雄配子的发生及合子形成过程所取得的成果。

孢子大小和培养基对水蕨孢子萌发及配子体性别分化的影响

利用MS培养基、改良Knop’s培养基、自来水和蒸馏水分别培养水蕨中等大小孢子,同时利用改良Knop’s培养基培养不同大小的水蕨孢子,观察记录不同条件下水蕨孢子萌发和性别分化情况。实验表明,二级孢子(赤道轴120～140μm)萌发率最高;一级孢子(赤道轴>140μm)萌发最有利于使水蕨发育为两性配子体,三级孢子(赤道轴<120μm)萌发最有利于使水蕨发育为雄配子体;MS培养基和改良Knop’s培养基相对于自来水和蒸馏水有利于水蕨孢子萌发;各培养基中水蕨两性配子体比率排序是MS培养基>改良Knop’s培养基>自来水>蒸馏水,而雄配子体比率排序与之相反。此结果为水蕨的引种保护、人工繁育和分子生物学研究提供理论依据。

培养密度对水蕨孢子萌发及配子体性别分化的影响

在不同培养密度条件下对水蕨孢子进行人工培养,对其孢子萌发和配子体性别分化情况进行研究.结果表明:接种密度在50个孢子/mL左右时,有利于孢子萌发和两性配子体的形成;而接种密度在200个孢子/mL左右时,有利于雄性配子体的形成.研究结果为水蕨的引种保护、人工栽培和分子生物学研究提供理论依据.