鳳尾蕨屬配子體發(fā)育的系統(tǒng)學(xué)意義研究.pdf

1、本文以鳳尾蕨屬(Pteris L.)12種植物為研究對(duì)象，利用組織培養(yǎng)與常規(guī)培養(yǎng)兩種方法對(duì)材料進(jìn)行培養(yǎng)。觀察并記錄了各材料有性世代發(fā)育的全部過(guò)程。選取孢子萌發(fā)型、原絲體由一維生長(zhǎng)過(guò)渡至二維生長(zhǎng)時(shí)頂端細(xì)胞的分裂方式、原葉體發(fā)育方式及其成熟后的整體形態(tài)、性器特征、邊緣細(xì)胞形態(tài)等特征為劃分依據(jù)，制作該屬12種鳳尾蕨類(lèi)植物的分類(lèi)檢索表。
　　將有刺鳳尾蕨(P. setuloso-costulata Hayata)、傅氏鳳尾蕨(P. fau

2、riei Hieron.)、闊葉鳳尾蕨(P. esquirolii Christ)等12種材料的發(fā)育方式歸納為A、B、C、D、E，5種類(lèi)型。其中 A型為書(shū)帶蕨型(Vittaria-type)萌發(fā)，原絲體經(jīng)其頂端細(xì)胞縱向分裂過(guò)渡至二維生長(zhǎng)，片狀體偏心形，成熟原葉體對(duì)稱心形(為典型的水蕨型(Ceratopteris-type)發(fā)育)。B型為書(shū)帶蕨型萌發(fā)，原絲體經(jīng)其頂端細(xì)胞縱向分裂過(guò)渡至二維生長(zhǎng)，片狀體偏心形，成熟原葉體“∞”字形。此兩種發(fā)育

3、路線僅在成熟原葉體形態(tài)上略有差異，是兩種較為接近的發(fā)育路線，也是鳳尾蕨屬植物的主要發(fā)育類(lèi)型。經(jīng)觀察，本屬的有刺鳳尾蕨、三叉鳳尾蕨(P. tripartita Sw.)、銀脈鳳尾蕨(P. ensiformis Burm. var. victoriae Bak.)、線羽鳳尾蕨(P. linearis Poir.)、溪邊鳳尾蕨(P. excelsa Gaud.)、狹葉鳳尾蕨(P. henryi Christ)、西南鳳尾蕨(P. wallich

4、iana Agardh)與半邊旗(P. semipinnata L.)的發(fā)育方式屬于此類(lèi)發(fā)育。C型為書(shū)帶蕨型萌發(fā)，原絲體經(jīng)其頂端細(xì)胞斜向分裂進(jìn)入片狀體階段，片狀體偏心形，成熟原葉體對(duì)稱心形。實(shí)驗(yàn)中僅傅氏鳳尾蕨、劍葉鳳尾蕨(P. ensiformis Burm.)屬此發(fā)育類(lèi)型。D型為書(shū)帶蕨型萌發(fā)，原絲體經(jīng)其頂端細(xì)胞斜向分裂過(guò)渡至二維生長(zhǎng)，片狀體偏心形，成熟原葉體為具翼裂的相對(duì)不規(guī)則原葉體。僅蜈蚣草(P. vittata L.)一種屬此型發(fā)

5、育；E型為孢子書(shū)帶蕨型萌發(fā)，原絲體經(jīng)其頂端細(xì)胞斜向分裂過(guò)渡至二維生長(zhǎng)，片狀體不規(guī)則條帶狀，成熟原葉體為具多分枝或介于心形與條帶狀之間的不規(guī)則原葉體。僅闊葉鳳尾蕨屬此型發(fā)育。
　　將以上結(jié)論與前人研究成果進(jìn)行比較后認(rèn)為，鳳尾蕨屬和曾與其共處同一(廣義)鳳尾蕨科的裸子蕨科(Hemionitidaceae)、鐵線蕨科(Adiantaceae)及碗蕨科(Dennstaedtiaceae)的親緣關(guān)系可能相對(duì)較遠(yuǎn)。而其與書(shū)帶蕨科(Vittar

6、iaceae)、中國(guó)蕨科(Sinopteridaceae)中部分種有性世代發(fā)育特征卻較為相近，因而認(rèn)為它們之間可能存在某種較近的系統(tǒng)演化關(guān)系。
　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)蕨類(lèi)植物原葉體特定部位邊緣細(xì)胞形態(tài)穩(wěn)定，且在種間存在差異。將其分為兩類(lèi)，即“平滑型”邊緣細(xì)胞和“波型”邊緣細(xì)胞。認(rèn)為此性狀可作為蕨類(lèi)系統(tǒng)學(xué)研究中的可靠判斷依據(jù)使用。除此之外，本文還對(duì)所選材料的性器、假根等多種原葉體特征進(jìn)行了歸納總結(jié)，并在總結(jié)前人的工作基礎(chǔ)上對(duì)

7、部分以往研究中未表述清楚的形態(tài)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了比較分析和重新定義。
　　另外，本實(shí)驗(yàn)將鳳尾蕨屬10種植物的孢子接種于多種調(diào)整后的MS培養(yǎng)基中，以其孢子萌發(fā)率及原葉體母細(xì)胞分裂率為判斷依據(jù)，對(duì)各種的早期發(fā)育較適培養(yǎng)基進(jìn)行了篩選。結(jié)果表明即使是在屬內(nèi)，各種孢子發(fā)育初期對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收配比也不盡相同。
　　本實(shí)驗(yàn)對(duì)鳳尾蕨屬12種植物有性世代發(fā)育特征的觀察。著重就鳳尾蕨屬植物有性世代發(fā)育類(lèi)型進(jìn)行了歸納和總結(jié)。并在此基礎(chǔ)上對(duì)該屬在蕨類(lèi)系統(tǒng)