攀枝花苏铁(Cycas Panzhihuaensis L.Zhou et S.Y.Yang)生殖生物学特性研究——大孢子发生、受精前雌配子体及颈卵器的发育

报道了Ｃ．ｐａｎｚｈｉｈｕａｅｎｓｉｓ胚珠的结构、发育和受精前的雌配子体及颈卵器的发育．幼小胚珠由珠被、珠心组织组成，珠心组织内的功能大孢子经多次分裂形成游离核的雌配子体，最终形成细胞的雌配子体．人工授粉１５ｄ后，颈卵器开始发育，颈卵器由２个颈细胞和１个中央细胞组成，通常２个颈卵器能正常发育．

蕨类植物桂皮紫萁颈卵器和精子器形态和发育的研究

利用扫描电镜技术和树脂切片技术对蕨类植物桂皮紫萁 (OsmundacinnamomeaL .var.asiaticaFernald)的颈卵器和精子器的形态和发育进行了细致的研究。颈卵器发生于雌配子体的腹面 ,颈部由 4列壁细胞构成 ,6～ 7个细胞高 ,内部含有颈沟细胞、腹沟细胞和卵细胞 ,卵细胞在整个发育过程中 ,造粉体和囊泡最为显著 ,颈卵器内的卵细胞成熟时产生卵膜和分离腔。精子器发生于雄配子体的边缘及腹面 ,由 7～ 8个壁细胞螺旋状围绕而成 ,壁细胞内为产精组织 。

银杏雌性生殖器官发育过程的显微观察

对银杏(Ginkgo biloba)雌性生殖器官的发育过程进行了连续显微观察。结果表明:功能大孢子经过大约1个月的分裂形成约5000个游离核后开始细胞化。授粉后约45天近珠孔端两侧各产生1个颈卵器母细胞。授粉后约50天,颈卵器母细胞平周分裂形成初生颈细胞和中央细胞。授粉后约55天,初生颈细胞垂周分裂形成2个扁平状次生颈细胞,之后次生颈细胞体积逐渐增大并突入颈卵器腔。授粉后约130天,2个次生颈细胞斜向分裂形成4个颈细胞,中央细胞不均等分裂形成腹沟细胞和卵细胞。套细胞起源于颈卵器母细胞的周围细胞,授粉后70天至受精作用发生前,套细胞内不断积累营养物质,且套细胞与中央细胞间的细胞壁以及套细胞之间角隅处的细胞壁均出现明显增厚现象。在受精及胚胎早期发育过程中,套细胞内营养物质逐渐消失,细胞逐渐解体。授粉后55天,2个颈卵器之间的一些细胞向上突起形成帐篷柱,之后帐篷柱体积逐渐增加,并突入颈卵器腔。自授粉后120天至受精前帐篷柱细胞内开始积累大量营养物质,随后这些营养物质在受精过程中被逐渐消耗。到了原胚游离核后期,帐篷柱的顶端细胞发生变形并解体。

阔鳞瘤蕨颈卵器形成与卵发生的初步研究

运用光学显微镜与透射电镜对阔鳞瘤蕨(Phymatosorus hainanensis(Noot.)S.G.Lu)颈卵器形成和卵发生进行了研究。阔鳞瘤蕨颈卵器产生于雌配子体生长点下方分枝毛状体内侧。切片观察表明颈卵器起源于配子体表面的原始细胞,该细胞经两次不等分裂形成3个细胞,上下两个细胞分别发育为颈卵器的颈部与底部壁细胞,中间的细胞为初生细胞,含有较丰富的细胞器。初生细胞进行两次不等分裂产生颈沟细胞、腹沟细胞与卵细胞。成熟颈卵器内颈沟细胞和腹沟细胞退化,卵细胞上表面产生受精孔。本研究阐述了阔鳞瘤蕨颈卵器形成和卵发生的细胞学过程,对阐明蕨类植物雌性生殖器官的发育特征有一定的科学意义。

蕨雌性生殖器官发育的初步研究

以蕨为实验材料 ,利用电子显微镜研究颈卵器的发育过程 ,报道了颈卵器发育过程中各种细胞的超微结构变化 .蕨孢子接种后 ,约 2 8d颈卵器表面原始细胞发生 ,并很快形成中央细胞 ,中央细胞分裂形成初生腹细胞和初生沟细胞 ,初生腹细胞进一步分裂形成卵细胞和腹沟细胞 .卵细胞进一步发育 ,以卵细胞的细胞壁的增厚为标志 ,颈卵器发育成熟 ,颈卵器颈部顶端细胞打开 。

地钱颈卵器发育和卵发生的显微观察及细胞化学研究

对地钱(Marchantia polymorpha)颈卵器发育和卵发生过程进行了显微观察和细胞化学的研究,颈卵器起始于原始细胞,该细胞呈乳突状,经横分裂产生基细胞和顶细胞,顶细胞经3次纵斜向分裂和1次横分裂产生初生细胞,初生细胞是颈卵器内的第一个细胞,经横分裂产生中央细胞和颈沟母细胞,前者产生1个腹沟细胞和1个卵细胞,后者最终产生4个颈沟细胞。颈卵器的成熟表现为颈部显著伸长和腹部膨大,卵细胞成熟时具有不规则的核,细胞质内含有丰富的囊泡和颗粒物,卵细胞周围充满粘性物质,细胞化学研究表明,该粘性物质为多糖,卵细胞质中深染色的颗粒可能为脂类物质,腹沟细胞自产生后就逐渐退化,颈沟细胞的退化迟于腹沟细胞,其数量通常为4个,偶尔可见5个颈沟细胞或具有双核的现象。

水蕨颈卵器的形成与发育

主要运用电子透射显微镜技术对水蕨(Ceratopteris thalictroides(L.)Brongn)颈卵器形成与发育进行了研究。结果表明:水蕨颈卵器是由原叶体分生组织内颈卵器原始细胞形成的。该原始细胞经2次分裂形成3层细胞,上下两层发育成颈卵器颈部与底部的壁细胞,中层为初生细胞。初生细胞是颈卵器内雌配子发生的第一个细胞,该细胞经2次不等分裂形成1个卵细胞,1个腹沟细胞、1个双核的颈沟细胞。本研究首次阐明了水蕨颈卵器内细胞的发育顺序和特征。

蕨晚期配子体发育相关cDNA的克隆和初步研究

利用差异显示PCR技术比较蕨早、晚期配子体 (颈卵器期 )在mRNA水平上基因表达的差异 .经Reverse Northern杂交证实获得了 6个和颈卵器发育相关的cDNA ,对其克隆并测序 .用BLAST和DNAStar分析了各片段间的序列同源性 ,发现这些序列与水稻、拟南芥。

金钱松雌球花的形态构造及大孢子和雌配子体的形成

金钱松雌球花着生于树冠上部5a以上短枝顶端。成熟雌球花中央为1球花轴,其上螺旋着生苞鳞和珠鳞,珠鳞上着生2倒生胚珠,胚珠单珠被,珠心喙较厚,珠被唇顶部和内侧壁表皮为乳头状细胞,珠被中具溶生树脂道,珠被和珠鳞表皮下数层细胞将发育成种子的种翅和硬壳。花芽中胚珠原基出现至雌配子体卵细胞形成需5个月。1月胚珠原基出现。3月形成大孢子母细胞期的幼胚珠。3月下旬～4月上旬大孢子母细胞减数分裂形成大孢子。4月中旬雌球花迅速增长为胚乳游离核期。5月胚乳细胞壁形成,颈卵器原始细胞出现并发育为颈细胞、腹沟细胞和卵细胞,雌配子体成熟。

溪流岩生明叶藓生境及有性生殖特性

采用野外调查和室内观察相结合的方法,对溪流岩生明叶藓的生境和有性生殖系统进行了系统分析.(1)明叶藓的生境特殊,生长在溪流岩石表面,一部分个体经常处于淹水状态下,大部分个体间断性地生长于淹水状态下.(2)明叶藓雌器苞中的颈卵器平均数量为(18.2±6.2)个(N=30),雄器苞中精子器平均数量为(8.3±2.7)个(N=30);孢子体的平均长度为(1.8±0.17)cm(N=20),蒴柄的平均长度为(1.6±0.16)cm(N=20),孢蒴的长度为(0.2±0.02)cm(N=20).(3)明叶藓的孢子体发育时期为每年6—9月,其中6月为胚发育时期,7月份为孢蒴形成期,8—9月为孢子成熟期.

蜈蚣草性器发育的观察

用石蜡切片法研究了蜈蚣草(Pteris vittata L.)性器发育的全过程,结果表明精子器与颈卵器都由原叶体表面的细胞发育而来。但二者不是同源的,精子器由基细胞、环细胞和盖细胞和精细胞构成,成熟后以盖裂方式开放。卵细胞成熟后,颈卵器内的腹沟细胞与颈沟细胞都解体,颈卵器开放时前端几个细胞破裂,并释放粘性物质以吸引精子。

云贵水韭雌配子体发育及其濒危机制的研究

为了解云贵水韭(Isoetes yunguiensis)的生殖过程和濒危原因,采用人工培养获得其雌配子体,用半薄切片法观察雌配子体发育过程。结果表明,云贵水韭的大孢子萌发率约为26%;雌配子体异养,终生都在大孢子细胞壁内发育;颈卵器发育只有2枚颈沟细胞而无腹沟细胞。雌配子体发育停止在游离核时期、颈壁细胞数量偏少或排列紊乱、颈沟细胞异常、卵细胞凋亡等可能是导致生殖濒危的原因。同时,游离核是水韭生殖生物学研究和系统学研究的重要环节之一;缺失腹沟细胞可能是水韭类简化性进化的特征之一。

山野菜荚果蕨颈卵器发育的研究

对荚果蕨有性生殖方式的研究,有利于保持和培育该野生物种资源。主要利用光学显微镜和石蜡切片技术详细观察和记录了荚果蕨颈卵器的发育过程,结果表明:颈卵器是由原叶体表面细胞中颈卵器原始细胞发生,颈部由4～6层细胞组成;卵细胞的形成经历2次不均等分裂,腹沟细胞解体标志着卵细胞的成熟;顶端细胞打开,成熟的卵细胞进行受精;当颈卵器的腹沟细胞浓缩成为略扁的半球形结构而不解体,促使颈卵器败育。本研究首次阐明荚果蕨颈卵器内细胞的发育顺序和特征,为开发应用山野菜荚果蕨提供必要的参考资料。

肾蕨颈卵器中轴列细胞发育的超微结构研究

利用电子显微镜对肾蕨颈卵器中的中轴列细胞发育进行了超微结构的研究.肾蕨颈卵器中轴列细胞由1个卵细胞、1个腹沟细胞和4个颈沟细胞组成.其中卵细胞是中轴列细胞中最重要的细胞.卵细胞在刚刚形成时,细胞核椭圆形,核仁明显,细胞中细胞器丰富,随着卵细胞的发育,卵细胞与周围细胞间形成分离腔,并在表面出现附加膜,同时核伸长呈新月形,形成核外折的结构.本文重点报道了卵细胞发育过程中附加膜、分离腔的形成以及细胞核和细胞器的形态与分布的变化,同时探讨了卵细胞的结构变化在受精过程中的重要作用.

核心薄囊蕨类颈卵器多细胞起源的形态学观察

核心薄囊蕨类是真蕨纲中的主要类群,其颈卵器壁细胞的起源问题尚未见报道。该研究以华北鳞毛蕨为例,在人工培养条件下,用石蜡切片法综合观察了颈卵器的发育过程,分析颈沟细胞、腹沟细胞、卵细胞等的发生与分化,并结合桫椤科等十多个类群性器官的研究成果,探讨核心薄囊蕨类颈卵器的起源。结果表明:(1)颈卵器由配子体1个原始细胞和多个营养细胞共同发育而成。(2)原始细胞经两次不均等分裂由外向内依次形成颈壁细胞、中央细胞、基细胞。(3)中央细胞分裂形成1个卵细胞、1个腹沟细胞和颈沟细胞。(4)基细胞分化为颈卵器腹壁最下方的1~4个壁细胞。(5)颈卵器腹部周围的壁细胞由卵细胞周围的多个营养细胞直接转化而来。该研究首次提出了核心薄囊蕨类颈卵器为多细胞起源,并为探讨颈卵器植物的有性生殖演化规律提供了形态学依据。

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。