全 文 ：第 8 1
19 9 5
卷
年
第
2 1月
4 期 湖南师范大学 自然科学学报
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引起鳞毛蔗抱子囊环带形变和复原的物质
周善滋
(湖南师范大学生物系 , 长沙 , 4 1 0 0 8 1)
摘 要 二 甲苯和其它一些物质都能使环带产生形变和复原 . 形变 、复原能重复进行 .
关键词 二 甲苯 ;鳞毛蔗袍子囊环带 ;形变
分类号 Q 9 14 . 81
S u b s t a n e e s B r i n g i n g a b o u t D e f o r m a t i o n a n d R e e o v e r i n g i n A n n u l u s e s
o f S P o r a n g i u m o f D r y o P t e r i s C h a m P i o n i i ( B e n t h ) C
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C h r e x
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藤类植物饱子囊开裂机理和环带的结构 , 中外学者曾有过许多报导 〔 ,一 5〕 , 如 : 环带细胞壁
为不均匀增厚等 ,还笼统地谈到 了环带使饱子囊打开弹出抱子 . 本文作者在前人工作的基础
上 ,报导了鳞毛藏等藏类植物环带相邻细胞壁的扇形环骨架互相粘 合而成一条粗的扇形环骨
架 . 环带有多个粗扇形环骨架 . 在其两侧 内切向壁的部位 (即向着泡子囊腔的一侧 )相邻两粗扇
形环骨架被两条粗的骨架连接固定 . 环带细胞壁的这种结构是一条弹簧 ,能产生形变将抱子囊
打开 ,复原将饱子弹出 . 二 甲苯能引起环带产生形变将抱子囊打开 ,复原将抱子弹出困 . 是否还
有其它的物质也能引起环带形变 、 复原 ? 环带形变 、 复原还有很多细节问题需要进一步研究 .
材料与方法
1 9 8 9 年 3 月 15 日在岳麓 山采集具有袍子囊的鳞毛藏叶 , 固定在 F . A . A 固定液中 , 1 9 9 4
一 1 9 9 5年用于实验观察 . 19 9 4 年 6 月 1 4 日与 1 9 9 5 年 3 月 14 日在校区采集新鲜的具有抱子
囊的鳞毛藤叶 . 用光学显微镜和体视显微镜观察 .
2 观察结果与讨论
2
.
1 引起环带产生形变和复原的物质
( 1) 水 : ①将新鲜的具有抱子囊的鳞毛藏叶放入培养皿 的水中置于体视显微镜下观察 ;
收稿 日期 : 1 9 9 5一 0 5一 1 0
湖南师范大学 自然科学学报 第 18 卷
将一些新鲜的抱子囊放入凹玻片的水中置于显微镜下观察 ,这两种处理环带都不产生形变 ,即
抱子囊不能打开 . 将新鲜的具有抱子囊的鳞毛旅叶放入培养皿的水中 , 分别放入 1一 5℃冰箱
中和室温中保存 ,环带都不产生形变 . 培养皿中的水干后 ,环带失水 ,产生形变 , 打开饱子囊 ,环
带复原将抱子弹 出 . ②将新鲜的具有抱子囊 的鳞毛蔗叶放于载玻 片上 ,置于体视显微镜下观
察 ;将一些新鲜的抱子囊放于凹玻片上 , 置于显微镜下观察 ,这两种处理都看见环带呈桔黄 色 ,
外切向壁一侧的扇距明显地 比内切向壁一侧的扇距大 . 环带呈弧形 , 弧的凹面在袍子囊腔的一
侧 (参考文献 6 , 图版 1 . 2) . 当其环带失水到一定程度时 , 环带上像蒙上一层深灰色或黑色的
雾状物 . ③这时环带产生形变 . 形变的表现是 : 扇距沿外切向壁一侧缩短 ,缩短后的扇距比内切
向壁一侧的扇距小很多 . 特别是中段 由于各扇距缩短得厉 害 , 故各扇形环在外切向壁互相靠
拢 . 于是环带两端沿外切 向壁翻卷或弯曲 . 同时环带两端在外切向壁一侧互相靠拢 , 将抱子囊
打开 . 这时环带也呈弧形 , 只是弧的凹面变成在背离抱子囊腔的一侧 (参考文献 6 , 图版 vI : 58
一“ , 图版 m : 49 一 53 . 4 ) . ④有的环带很快复原 , 有的环带复原慢一些 . 复原后的环带呈弯月
形 . 两唇细胞间的距离较大 . 环带中段在外切向壁一侧的扇距略大于内切向壁一侧的扇距 (参
考文献 6 , 图版 1 . 1 7 , 图版 孤 : 4 1 , 42 , 45 一 4 8) . ⑤将经过②一④过程后具有抱子囊的鳞毛蔗叶
放入培养皿的水中 ,将经过②一④过程凹玻片上的袍子囊加水 , 当水进 入环带时 , 环带就在原
有复原的基础上进一步复原成形变前的形状 . 外切向壁一侧的扇距又 明显地比内切向壁一侧
扇距大 . 抱子囊又关闭 ,两唇细胞间有时有一条小缝 . 环带弧形 的凹面又变 回到抱子囊腔一侧 ,
环带又呈现出桔黄色 . ⑥经过②一⑤过程后具有抱子囊 的鳞毛旅叶和凹玻 片上的抱子囊 又
可用② ~ ⑤过程的办法重复处理 ,环带就可重复形变和复原 , 即抱子囊可重复打开和关闭 . ⑦
有的抱子囊环带第一次形变后第一次复原就将泡子全部弹出 . 但有的抱子囊 要经过环带多次
形变复原才能将泡子分期分批完全弹出 . ⑧在抱子囊群中有的抱子囊环带先产生形变 , 复原时
将抱子全部或部分弹出 . 这些已经开裂过的饱子囊和没开裂过的抱子囊混在一起时 , 环带的行
为是一样的 ,只是 已经开裂过的抱子囊其环带先达到失水到一定程度的时期 , 即环带先产生形
变 .
( 2) 75 %硫酸 :①将固定于 F . A . A 固定液 中具有饱子囊的鳞毛蔗叶用 自来水洗净固定
液 . ②将具有抱子囊的鳞毛蔗叶放入 75 %硫酸的小培养皿中 ,置于体视显微镜下观察 , 再将一
些抱子囊放入有 75 %硫酸的凹玻片中 , 置于显微镜下观察 . 当硫酸进入环带中 ,环带马上蒙上
一层深灰色或黑 色的雾状物 . ③这时环带马上产生形变 . 形变的表现与前述新鲜材料失水到一
定程度时所观察到的形变表现相同 (参考文献 6 , 图版 vI : 58 一 6 ,图版 l : 49 一 5 3 、 4 4) . ④环带
立即复原成近乎为一直线的形状 (参考文献 6 . 图版 l : 39 , 4 5 , 5 4 , 5 5) . ⑤维持一段时间后环带
进一步复原成弯 月形 (参考文献 6 , 图版 I : 17 , 图版 班 , 41 , 4 2 , 4 5一 4 8) . ⑥将具有抱子囊的鳞
毛旅叶放入有很多 自来 水的烧杯中 . 自来水更换 2一 3 次 ,用吸水纸吸去凹玻 片中 75 %硫酸 ,
然后滴入 自来水数滴后用吸水纸吸去 自来水 , 换上新的 自来水 ,共换 3一 4 次 . 环带在 自来水中
进一步复原 . ⑦经过①一⑥过程后具有抱子囊的鳞毛藏叶和袍子囊又 可用②一⑥过程的办法
重复处理 ,环带就可重复产生形变和复原 , 即泡子囊可以重复打开和关闭 .
( 3) 10 0 % 乙醇 : ①将固定于 F . A . A 固定液中的具有袍子囊的鳞毛旅叶转入 8 5 % 乙醇
中 , 用 8 5% 乙醇换 4 次 , 目的是洗净固定液 . ②然后经 95 % 乙醇到 1。。% 乙醇中 . 再用 1。。% 乙
醇换 4 次 , 目的是洗净 95 % 乙醇 . ③将具有饱子囊的鳞毛藤叶从 10 0% 乙醇中取出放于载玻 片
上 , 置于体视显微镜下观察 . 将一些抱子囊从 1 0。% 乙 醇中取出放于载玻片上 . 置于显微镜下
第 4 期 周善滋 :引起鳞毛旅抱子囊环带形变和复原的物质
观察 . 当环带失去 1 0 % 乙醇到一定程度时 ,环带蒙上一层深灰 色或黑色雾状物 , 此时环带产
生形变 . 形变的表现与前述新鲜材料失水到一定程度后所观察到的形变表现相同 (参考文献 6
图版 w : 58 ~ 6 ,图版 l : 49 一 5 3 , 4 4) . ④形变后的环带马上复原成近乎为一直线的形状 (参考
文献 6 , 图版 班 : 39 , 45 , 54 , 5 ) . ⑤将经过①一④过程的具有泡子囊的鳞毛旅叶和抱子囊放入
有 1 0 0% 乙醇的小管中 2~ 3 h ,其间要更换 1 0 % 乙醇 2一 3 次 . 在 1 0 % 乙醇中环带进一步复
原 , 大多数环带基本上复原到形变前的形状 . 两唇细胞间仅留下一条小缝 . ⑥经过① ~ ⑤过程
后具有抱子囊的鳞毛族叶和抱子囊又可用③一⑤过程的办法 重复处理 ,环带就可重复产生形
变和复原 ,也就是说抱子囊可以重复打开和关闭 .
( 4 ) 二 甲苯 : ①将固定于 F . A . A 固定液中的具有饱子囊的鳞毛藤叶转入 85 % 乙醇中 .
每隔 3 ~ 4 h 换一次 85 % 乙醇 ,共换 4 次 , 目的是洗净固定液 , 然后经 95 % 乙醇到 1 0 % 乙醇
中 . 用 10 0 % 乙醇换 4 次 , 目的是把 95 % 乙醇洗净 . ②将具有抱子囊的鳞毛旅 叶从 1 0 % 乙醇
中取出放入有二甲苯的小培养皿中 ,置于体视显微镜下观察 . 将一些抱子囊从 1 0 % 乙醇中取
出放入有二甲苯的凹玻片中 , 置于显微镜下观察 . 当二甲苯进入环带后 , 环带就产生形变 . 形变
的表现与前述新鲜材料失水到一定程度后所观察到的形变表现相 同 (参考文献 6 , 图版 VI : 58
~ “ , 图版 l : 49 ~ 5 3 , 4 ) . ③形变后的环带维持相当长一段时间才复原 . 多数环带复原成近乎
成一条直线的形状 (参考文献 6 , 图版 l : 39 , 45 , 54 , 5 ) ; 少数 环带复原成弯月形 (参考文献 6
图版 I : 1 7 , 图版 l : 45 一 48 , 4 1 , 4 2) . ④将经过①一③过程的具有抱子囊的鳞毛蔗叶和抱子囊
放入有 10 0% 乙醇的小管中 3 ~ h4 , 更换 1一 2 次 1 0 % 乙醇 . 环带在 1 0 % 乙醇中进一步复原 .
多数环带已基本上复原到形变前的形状 ,两唇细胞间仅留下一条小缝 . ⑤经过①一④过程后具
有饱子囊的鳞毛蔗叶和饱子囊又可用②一④过程的办法重复处理 . 环带可重复产生形变和复
原 , 即抱子囊可重复打开和关闭 .
2
.
2 讨论
在 自然条件下鳞毛蔗抱子囊环带失水到一定程度就产生形变将抱子囊打开 , 环带复原将
抱子弹出 . 要是遇水 ,环带吸收水分就在已经复原的基础上进一步复原到基本上为形变前的形
状 , 将饱子囊关闭有时两唇细胞间有一条小缝 ,随着外界环境水分多少重复变化 . 环带可重复
形变和复原 , 抱子囊可重复打开和关闭 . 有的抱子囊环带第一次形变后 ,在第一次复原时就将
袍子全部弹出 . 可是有的饱子囊要经过环带多次形变多次复原才能将抱子分期分批地全部弹
出 . 这种性能对鳞毛旅等旅类植物的生存竞争是有利的 , 因为没弹出的泡子在抱子囊内受到很
好的保护 . 分期分批弹出的抱子总会有些抱子能够遇到适合的条件 ,萌发成配子体为其传宗接
代 . 鳞毛藏虽然生活在陆地上 ,环带进一步复原才能将抱子囊关紧 ,以达到保护饱子的目的 . 但
进一步复原必须吸收水分 . 可见鳞毛旅对水分的依赖是不可低估的 . 复原是下一次形变的基础 .
参 考 文 献
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C o l le g e b o t a n y N e w y o r k
:
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.
3 8 5
2 塔赫他间 A n . 高等植物 . 匡可任译 . 北京 :社会科学出版社 , 1 9 63 . 1 7 9 , Zn
3 史密斯 G M 著 . 隐花植物学 (下册 ) . 陈邦杰译 . 北京 :科学出版社 , 1 9 5 9 . 20 , 2 6 2
4 严楚江 . 抱子植物形态学 . 北京 : 高等教育出版社 , 1 9 5 9 . 2 12
5 张景锻 ,梁家骥 . 植物系统学 . 北京 :高等教育出版社 . 1 96 5 . 2 43 一 24 4
6 周善滋 . 鳞毛族等蔗类植物袍子囊开裂的结构机理 . 湖南师范学院学报 (自然科学版 ) . 198 3 , ( 1) : 53 一 61 ·
7 周善滋 . 油菜等作物花药开裂的结构机理 (续 ) . 湖南师范学院学报 (自然科学版 ) , 1 9 84 , ( l) : 65 ~ 74