全 文 ：植物学通报 1 9 9 5, 1 2 ( 1 ) : 4 9一 5 1
C h i n
e s e B u l l e t i n o f OB
t a n y
朝鲜蛾眉蔗配子体形态发育的研究
刘保东 王志宏 ’
(哈尔滨师范大学生物系 , 哈尔滨 1 50 0 8 0)
O B S E R V A T I O N O N T H E F O R M A L D E V E L O P M E N T O F
G A M E T O P H Y T E O F L U N A T H Y R I U M C O R E A N U M
L i u B a o
一
d o n g W
a n g Z h i
一
h o n g
刀己户a rt me nt of B io l o舒 , 月“而 , N~ 召 1 U in v ~ yt , 月口瓜 二 150 08 0)
自 3 0 年代以来 , 国外学者就蔗类植物配子体的形态有过较为广泛的研究 〔卜川 , 至今已发
展到生理生化 、 遗传以及发育生物学等许多学科 ,特别是从形态发育和 比较形态角度去探讨 ,
越来越受到植物系统学家的重视 ,为讨论一些复杂科的系统演化提供 了必要的佐证 .6[ 幻 。 国内
这方面的工作近年也有了一定的发展 l[ 一 ` 〕 , 但以我国为分布中心的蹄盖蔗科 ( A ht yr iac ea t ) , 系
统分类问题较多困 ,而国内尚未见该科配子体方面的报道 。 笔者就蛾眉蔗属的朝鲜蛾眉获 ( L “ -
an t hy ir
“ m ` oer an
u m )在人工培养的条件下 , 较详细观察了配子体形态发育的全过程 , 以期为
讨论蹄盖蔗科及其近缘科植物的系统演化提供配子体发育方面的基础资料 。
作者用洁净纸袋装数枚朝鲜蛾眉蔗的羽片 ,置干燥处令泡子自然散落 ,收集的抱子在室温
下保存 , 重复培养多次 , 培养方法采用包文美 ( 1 9 8 6) 的改 良 K n o p ’ s 半固体培养法 lj[ ,定期镜
检 、拍照 。 精子用 N ol a n d 固定染色液处理 。
观察到抱子为单裂缝 ,赤道面观豆形 ,极面观椭圆形 ,棕褐色 ,具半透明周壁 ,周壁具褶皱 ,
抱子赤道轴长 2 0 · ( 2 2 ) · 2 9产m ,极轴长 1 5 . ( 1 7 ) . 2 0拌m (图 l : l ) 。 接种后 4一 5 天 ,萌发率可
达 98 %以上 ,萌发过程是抱子壁首先沿其裂缝开裂 , 裂 口处伸出一条无色透明的初生假根 (图
1 : 2 )
,形成假根的分裂面 (图 1 : 2 短箭头示 ) 与赤道面平行 , 而原叶体母细胞的分裂面 (图 1
: 2 长箭头示 )则与赤道长轴垂直 ,分裂出基原细胞和原叶体细胞 , 二分裂面垂直而不相交 , 三
细胞 间的关系表现为较进化的向心型萌发特点 0[] 。
每 现工作单位 : 哈尔滨卫生学校 , 哈尔滨 , 1 5 0 0 10 。本文蒙包文美教授悉心指导 , 王欣中同志参加部分工作 ,谨此致谢 。
一 4 9 一
植物学通报 1 9 9 5, 1 2 ( 1 ) : 4 9一 5 1
C h i n
e s e B u l l e t i n o f OB
t a n y
朝鲜蛾眉蔗配子体形态发育的研究
刘保东 王志宏 ’
(哈尔滨师范大学生物系 , 哈尔滨 1 50 0 8 0)
O B S E R V A T I O N O N T H E F O R M A L D E V E L O P M E N T O F
G A M E T O P H Y T E O F L U N A T H Y R I U M C O R E A N U M
L i u B a o
一
d o n g W
a n g Z h i
一
h o n g
刀己户a rt me nt of B io l o舒 , 月“而 , N~ 召 1 U in v ~ yt , 月口瓜 二 150 08 0)
自 3 0 年代以来 , 国外学者就蔗类植物配子体的形态有过较为广泛的研究 〔卜川 , 至今已发
展到生理生化 、 遗传以及发育生物学等许多学科 ,特别是从形态发育和 比较形态角度去探讨 ,
越来越受到植物系统学家的重视 ,为讨论一些复杂科的系统演化提供 了必要的佐证 .6[ 幻 。 国内
这方面的工作近年也有了一定的发展 l[ 一 ` 〕 , 但以我国为分布中心的蹄盖蔗科 ( A ht yr iac ea t ) , 系
统分类问题较多困 ,而国内尚未见该科配子体方面的报道 。 笔者就蛾眉蔗属的朝鲜蛾眉获 ( L “ -
an t hy ir
“ m ` oer an
u m )在人工培养的条件下 , 较详细观察了配子体形态发育的全过程 , 以期为
讨论蹄盖蔗科及其近缘科植物的系统演化提供配子体发育方面的基础资料 。
作者用洁净纸袋装数枚朝鲜蛾眉蔗的羽片 ,置干燥处令泡子自然散落 ,收集的抱子在室温
下保存 , 重复培养多次 , 培养方法采用包文美 ( 1 9 8 6) 的改 良 K n o p ’ s 半固体培养法 lj[ ,定期镜
检 、拍照 。 精子用 N ol a n d 固定染色液处理 。
观察到抱子为单裂缝 ,赤道面观豆形 ,极面观椭圆形 ,棕褐色 ,具半透明周壁 ,周壁具褶皱 ,
抱子赤道轴长 2 0 · ( 2 2 ) · 2 9产m ,极轴长 1 5 . ( 1 7 ) . 2 0拌m (图 l : l ) 。 接种后 4一 5 天 ,萌发率可
达 98 %以上 ,萌发过程是抱子壁首先沿其裂缝开裂 , 裂 口处伸出一条无色透明的初生假根 (图
1 : 2 )
,形成假根的分裂面 (图 1 : 2 短箭头示 ) 与赤道面平行 , 而原叶体母细胞的分裂面 (图 1
: 2 长箭头示 )则与赤道长轴垂直 ,分裂出基原细胞和原叶体细胞 , 二分裂面垂直而不相交 , 三
细胞 间的关系表现为较进化的向心型萌发特点 0[] 。
每 现工作单位 : 哈尔滨卫生学校 , 哈尔滨 , 1 5 0 0 10 。本文蒙包文美教授悉心指导 , 王欣中同志参加部分工作 ,谨此致谢 。
一 4 9 一
原叶体细胞进行连续的横分裂 ,基原细胞则失去分裂能力 ,经 14 天左右 , 多数个体发育到
原丝体阶段 , 由 4一 8 个细胞排成单列 ,其中叶绿体边缘位 ,顶端的细胞中叶绿体数量相对较
多 , 叶绿体分裂常在细胞分裂之前进行 。 在丝状体发育的后期 ,基原细胞往往可形成一条假根
(图 1 : 3 ) 。 顶端的细胞经一次斜分裂后 ,其中偏上方的子细胞很快再进行一次横裂 , 二次分裂
面垂直且相交 (图 1 : 4) , 分化出最先端的一楔形细胞 (图 1 : 4 箭头示 ) 。 该细胞连续多次的纵
裂 , 使原丝体的线状一维分裂转变为片状二维分裂 ,而形成初期的片状体 ( 图 1 : 5 ) 。 18 天左
右 , 片状体生长点逐渐形成 ( 图 1 , 6 ,箭头示 ) ,但常偏向一侧 ,经较长时间分裂调整 ,才能形成
对称的心脏形 ( 图 1 : 6 , 7 , 8 ) ,表现出进化的铁线旅型 l0[ ]的特点 。
培养 40 天左右 ,原叶体形状趋于稳定且一致 , 如果接种过密或过疏 , 照光不同 ,也可促进
单性株形成 ( 图 1 : 8 , 9) , 正常条件下 ,原叶体多为雌雄同株 , 生长点凹陷较深 , 细胞呈长条形
(图 1 : 1 0 箭头示 ) , 两翼内侧平行 ,翼缘有毛状体分布 , 中脉倒卵形 , 2一 4 层细胞厚 。 腹面上方
着生颈卵器 , 中下方丛生假根 ,精子器混生于假根丛中 。
毛状体多为长棒形单细胞 ( 图 1 : 9 , 10 ) , 由生长点细胞产生 (图 1 , n 细箭头示 ) ,少数为
多细胞的片状三角形 (图 1 : n 粗箭头示 ) 。 假根随原叶体形态建成而不断产生 , 由营养细胞向
外突起形成 ,中后阶段叶绿体解体 ,胞质透明 (图 1 : 2一 5 , 9 ) ,行吸收 、运输 、 固着等功能 。 形成
后 15 天左右即渐衰老 ,颜色渐深 ,常有不规则突起或膨大 ,偶而有分枝 ( 图 1 , 1 2 ) , 毛状体和
假根的发育特点均较进化 v1[ 。
自接种后 46 天有精子器出现 , 5 天后大量个体发育成熟而释放精子 。 精子器由营养细胞
外突形成 , 突起行两次横裂 ,并分化出盖细胞和环细胞 , 呈长半球形 。 每精子器产 16 一 20 个精
子 (图 1 : 1 7 ) ,精细胞球形 , 外被薄膜 , 逸出数秒后 , 膜溶解而突然游动 ,呈螺旋状 ,鞭毛多条
(图 1 , 1 8) 。 颈卵器 自接种后 50 天产生 ,多在腹面生长点下方 ,若湿度过大 ,光照充分 , 背面也
可产生 , 由 4 列细胞构成 ,烟囱状 ( 图 1 : 13 一 1 5 ) , 随不断成熟而由直立变为斜向下 ,盖细胞裂
开 ,每株颈卵器可达数十个 ,但 只有一个受精而发育成胚 。
参 考 文 献
〔l 〕 包文美 、敖志文 、 刘保东 , 2 9 5 6 ,植物研究 , 6 ( 3 ) : l 一7一 1 2 5 。
[幻 包文美 、敖志文 、 刘保东 , 1 9 5 7 ,植物研究 , 7 ( 4 ) : 6 3一 7 1 .
[ 3〕 包文美 、敖志文 、 刘保东 , 1 9 5 5 ,植物研究 , s ( 3 ) : 一1 7一 2 3一
[ 4 〕 刘保东 、 包文美 、 敖志文 , 1 9 9 2 ,植物研究 , i 一( 2 ) : 9于一 1 0 0 .
[ s 〕 刘保东 、 张大维 、 包文美 、敖志文 , 1 9 9 3 , 植物研究 , 1 3 ( 3 ) : 2 50一 2 5 6 。
[ 6〕 吴 兆洪 、秦仁 昌 , 1 9 9 1 , 中国蔗类植物科属志 , 科学出版社 ,北京 , 27 0一 31 4 页 。
【7〕 敖志文 、李国范 , 1 9 9 0 , 黑龙江省获类植物 , 东北林业大学出版社 。 哈尔滨 , 10 0一 12 3 页 。
[ 8」 A . L . R . 1 9 7 3 , 邢公侠译 , 19 87 ,配子体与科的关系 ,生物科学参考资料 , 第 2 集 ,科学出版社 ,北京 , 2 25 一 2 38 页 。
[ 9〕 M o m o s e 5 . , 19 6 5 , J . 了口户. 召“ . ,一。 : 1 4 0一 14 7 , 2 7 7一 2 5 2 .
[ 1 0 ] N
a y a r B
.
K
. 权 5 . , K a u r 18 7 1 , B ot . R 。 , 7 : 29 5一 3 9 6 。
[ 1 1〕 S ot k勺 A : G , 1 9 5 1 , Phy t o m 硬万户h o lo 舒 , ( 1 ) , 3 9一 5 8 .