中國水龍骨科植物的系統(tǒng)演化研究.pdf

1、蕨類植物是介于苔蘚植物與裸子植物之間的過渡類群,它是最先出現(xiàn)的維管植物,因此研究蕨類植物的系統(tǒng)發(fā)生和演化具有極其重要的意義。水龍骨科植物是蕨類植物中最后演化出的一支,代表著蕨類植物最進化的一端。本文從孢子形態(tài)、配子體發(fā)育和分子系統(tǒng)學(xué)三個方面對水龍骨科植物的系統(tǒng)演化關(guān)系進行探討:
　　 ①利用掃描電鏡對國產(chǎn)水龍骨科(Polypodiaceae)19屬54種1變種1變型和國外產(chǎn)水龍骨科1屬6種植物的孢子進行了觀察。結(jié)果表明:該科植物

2、的孢子為單裂縫,兩側(cè)對稱,極面觀為橢圓形,赤道面觀為腎形或豆形,外壁較厚,光滑或形成疣狀、波紋狀或不規(guī)則塊狀紋飾,周壁較薄,具瘤狀、顆粒狀紋飾或光滑具附屬物。孢子表面紋飾可分為6種類型:疣狀紋飾、瘤狀紋飾、顆粒狀紋飾、波紋狀紋飾、不規(guī)則塊狀紋飾以及光滑具附屬物的類型。
　　 ②對國產(chǎn)水龍骨科11屬13種1變種的配子體發(fā)育過程進行了觀察。結(jié)果表明:孢子吸漲萌發(fā),一般先萌發(fā)出初生假根,在與初生假根垂直的方向產(chǎn)生原始細(xì)胞,孢子萌發(fā)類型

3、為書帶蕨型；絲狀體2～12個細(xì)胞,絲狀體細(xì)胞直桶狀、圓桶狀或扁圓桶形。絲狀體先端細(xì)胞經(jīng)過兩次斜分裂形成楔形項端細(xì)胞或絲狀體3～5列細(xì)胞時形成楔形頂端細(xì)胞。片狀體為舌形、匙形或倒卵形。大部分種類原葉體階段開始出現(xiàn)毛狀體,原葉體發(fā)育方式為鐵線蕨型或槲蕨型。成熟原葉體為兩側(cè)對稱的心臟形,中肋不明顯。一般原葉體橫軸略大于縱軸。兩翼上延、外展或向內(nèi)交錯,假根有時具橫隔膜。頸卵器頸部圓柱狀,向原葉體基部略微彎曲。頸卵器頸部四列細(xì)胞,頸壁細(xì)胞為4～7

4、層。成熟時頸卵器頂端四裂；精子器生長在兩性配子體的基部或雄配子體的表面,精子器球形或漏斗狀。蓋細(xì)胞圓形,蓋細(xì)胞破碎或形成小孔釋放精子；單細(xì)胞乳突狀毛狀體多分布在原葉體邊緣,少數(shù)生長在表面；多細(xì)胞分枝毛狀體生長在原葉體表面,多分布在分生組織下方,與頸卵器伴生。
　　 ③對水龍骨科植物10屬17種1變種的rbcL和rps4-trnS基因序列進行測定,并經(jīng)過序列拼接軟件整理,結(jié)合NCBI上傳的13屬35種rbcL和rps4-trnS基

5、因序列,用ClustalX1.83軟件運算全局聯(lián)配(Complete Alignment),進行多序列的對位排列。應(yīng)用鄰接樹(Neighborjoining,NJ)和最大簡約樹(Maximum parsimony,MP)以及最大似然法(Maximum likelihood method,ML)通過用進化分析軟件PHYLIP軟件包(Version3.66)構(gòu)建系統(tǒng)樹。
　　 亞科分類群中屬下種類相聚類,與分類系統(tǒng)中亞科的劃分基本一