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井栏边草(Pteris multifida Poir.)配子体的培养与观察



全 文 :据优势 。 所以豚草的传播是广
泛的 , 迅速的 ,若无人为干扰和
天然屏障 , 其传播往往是连续
的 。
3
.
2 绝大多数作物所适应的
p H 范围较窄 , 在 微酸性 、 中性
和微碱性 ( p H 6 . 7一 7 . 5 ) 之间 ,
而豚 草适应 的 p H 范 围很 宽 ,
一旦侵入农田 、 菜地 ,便会对栽
培植物构成极大的威胁 。 特别
是当气候异常的年份 , 水 、 土 、
光 、 气 、 热等较大的波动而影响
土壤酸碱度的稳定时 ,这种竞
争优势将表现得尤为明显 。
3
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3 尽管豚草对土壤酸碱度
ǎ切)侧件
峨. 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 6 . 0 6 . 5 7 。 0 7 。 5 8 . 0 8 . 弓 9 . 0
P H
图 4 溶液 p H 对豚草干物质积累的影响
总干物重 2 茎杆干重 3 叶干重 4 根系干重
有很宽的适应范围 , 但在生长发育各阶段 , 其适应能力不尽相同 。 明显表现在从种子萌发到
生出第 5 对真叶阶段 , 豚草对培养液的酸碱度相对敏感 , 死亡率较高 。 若在此期间进行防除
将是比较适宜的 。
参 考 文 献
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E F F E C T O F P H O N G E R M IN A T I O N A N D V E G E T A T IV E
G R O 、 VT H O F R A Y 、 VE E D
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2 观察结果
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1 抱子形态及抱子萌发 袍子淡褐色 , 三裂缝 , 辐射对称 , 极面观为钝三角形 , 三边稍外
凸 , 赤道面观为椭圆形 ; 裂缝具边缘 , 其长度几达袍子赤道线 ; 抱子外壁为瘤块状纹饰 , 远
极面纹饰明显 , 具赤道环 c( i gn ul u m ) , 赤道环不间断呈一整圆 (图 1~ 3 )川 ; 抱子极轴长 3即m ,
赤道轴长 1 5o m 。
袍子接种后 7一 d9 , 通过吸胀 , 开裂 , 伸出突起 , 长成初生假根 , 萌发为切线型 , 即产生
初生假根所形成的横壁与抱子赤道面平行 , 原叶体原始细胞仍留于抱子壁内 , 经过分裂 , 产
生的横壁与赤道面垂直 , 并且此二横壁不相遇 。 初生假根无色 , 不分枝 , 抱子外壁宿存 。
2
.
2 原叶体的生长发育 原叶体原始细胞分裂为二 , 前端的细胞继续横分裂 , 通常形成 3 细
舱单双的丝状体 ; 分裂到 峨细胞丝状体时 , 最前面顶端细胞先行纵裂 , 后又在二纵裂的细胞
前端其中一胞行斜裂产生新细胞 , 新细胞即为楔形顶端细胞 ( 图 4 ) , 经它左右交替地斜向分
裂 . 结果形成前端较宽的向两侧扩展的片状体 (图 5 , 6 ) , 片状体先呈扇形后形成 心脏形川 。 原
叶体顶端 中央凹陷处为生长端 , 细胞不断行切向或径向分裂 。 原叶体呈绿色 , 边缘一层细胞
厚中间 3 ~ 4 层细胞 , 边缘细胞 比中间部分的细胞要小 , 原叶体通常最宽处 2 ~ s m m , 长 4一
6m m
, 也有宽达 14 m m , 长 1 0m m 的 , 其后端急尖呈尾状 , 两翼微向上翘 , 外侧边缘略呈波状 ,
光滑无毛状体 。 假根幼时无色 , 老熟时细胞壁呈褐色 , 通常光滑 , 不分隔 , 不分叉 , 长 4一 6m m ,
最长可达 1 0m m , 直径为 8一 10 叩 1 。 原叶体生长具明显的趋光性 , 固体培养基上的全部原叶
体背面朝向光源 , 且整齐的与光线垂直 。
培养方式的比较中 , 液面培养萌发快 , 生长快 , 但后期出现早衰 ; 瓦片及固体培养基培
养的萌发稍迟 , 但生长较稳健 , 其中瓦片生长的材料最好 , 固体培养基培养的材料整齐且干
净 , 有利于大量制片 。 温室 (2 5一 28 C ) 培养的材料 , 生长发育较快 , 室内 自然状况下培养
的材料生长稍慢 , 悬液和玻片微室培养的材料 , 生长明显受到抑制 , 此可能与气体交换和光
照直接有关 , 但材料长期不死 , 生长极缓慢 ; 上述的与野外对照材料相比 , 室 内瓦片培养的
材料形状大小 , 色泽最接近 。
2
.
3 性器官的产生及受精过程 自抱子接种后 70 d 左右 , 原叶体腹面出现性器官 , 颈卵器的
出现要早于精子器 。 雌配子体和雌雄同株的原叶体为心脏形 , 而雄配子体形态较小 , 呈条块
不规则状 (图 6 , 7 ) , 野外材料常见雄配子体紧贴雌配子体腹面中央凹陷处 。 雄配子体无明显
固定的分生组织 区域 , 精子器常产生于其腹面下端和两侧 , 靠饱子壁宿存的一端 , 精子器先
产生并先成熟 。 精子器是由其配子体表层细胞发育而来 , 即将发育为精子器的表层细胞先行
核分裂 . 同时在与相邻细胞接触处细胞壁向外突起 , 随着子核的分离 , 突起的内方斜生一横
壁 , 与原细胞隔开而分裂产生出精子器原始细胞 , 此原始细胞生长长大 , 核又一次分裂 , 随
即在两子核之间产生出横壁 , 形成 2 细胞 , 基部的即为精子器基细胞 , 上部的即为圆顶细胞 ,
成熟的精子器套层由 3 个细胞组成 , 基部为 2 个环细胞 , 顶部为 工个盖细胞 ; 套层的内部有
精原细胞 , 精原细胞经过数次分裂 , 形成约 32 个精细胞 。 成熟精子器高约 5如m , 直径 40 一
, Zo m
, 墓部第 ! 环细胞由于上端横壁向下突出 , 形成漏斗状 , 盖细胞不开裂 , 成熟时 , 盖细
胞中央被涨破一洞 , 精细胞从洞 口逐个逸出 , 约 30 m in 全部逸完 , 精细胞圆球形 , 直径 7 . s o m ,
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3 5 4
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颈卵器产生 于心脏形原叶体凹 陷处腹面 , 产生颈卵器的部位 , 原叶体可达 3一 5 层细胞厚 ,
颈卵器原始细胞是从其腹面表层细胞发育而来的 , 长成的颈卵器腹部埋于配子体组织内 , 颈
部突出于配子体表面有 4 层细胞高 , 约 10 以m , 并向后端倾斜 , 横截面可见是 由 」列细胞组
成的 一个颈部套层 , 其顶端有 1 个小型的盖细胞 ; 颈卵器内部具 2 颈沟细胞 , l 腹沟细胞 , 】
印细胞 , 卵细胞较大 , 直径 17 . s o m , 圆球形 , 核质浓厚 。 成熟时颈卵器 d 个盖细胞向外开启 ,
颈沟细胞 、 腹沟细胞溃解成一团胶状物质 , 并且部分的溢出到颈卵器 口外 , 受精时 , 游动精
子需穿过胶质团块才得以进入颈卵器内与卵会合 。 一个原叶体通常可产生 5~ 20 个颈卵器 , 但
往往长成的幼小抱子体仅一个 , 可见其受精或受精后能发育的是十分有限的 , 受精以后的颈
卵器腹部内腔细胞壁常见成为褐色 。
3 讨 论
3
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1 有性生殖过程 井栏边草的有性 生殖过程 , 是在冬季低温条件下完成的 , 在武汉整个配
子体的发育过程历时 80 一 j 0 d0 , 通常跨年越冬 , 即 9 月至来年 2 月间 。 抱子落地即刻萌发 , 产
生幼小原叶体 , 经观察多在 12 月份产生性器官和产生雌雄配子 , 配子结合 后形成合子 , 来年
春季 2 月间出现幼刁、饱子体 , 可见其有性生殖过程主要是在冬季完成的 。
3
.
2 性分化 性分化可能是光诱导产生的体内激素调节差异所致 , 因为在室内培养的材料 ,
随着光照情况的不同 , 性器官的产生多少有区别 , 个体发育对光照变化反应敏感 , 虽然 目前
的实验仅是初步的 , 但有迹象反映和说明了此点 ; 此外野外雌雄配子体也多呈成对相贴 , 雄
配子体往往背逆光照方向 , 这些现象也间接说明雌雄性器官的产生和形成部位多少与光照有
关 , 进一步的证实它 , 需要深入研究 。
3
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3 精细胞 精细胞是雄配子脱离配子体后的传播载体 , 受精过程中 , 从逸出精细胞到精子
停止运动 , 精细胞持续的时间最长 (见前述 ) , 而释放精细胞和精子运动的时间都较短促 , 可
见精细胞是作为受精过程中主要的中 bjI 传递载体 , 它形态圆滑 , 存在时间长 , 易于随水扩散 ,
易于粘着颈卵器分泌出的胶质团块上 , 而精子的趋化性游动之说可能是不成立的 , 或者至少
只是短程的和短时的 , 因为精子的活跃时间是短时的 , 它最终是要通过颈卵器颈 、 腹部的胶
质团块达到与卵结合形成合子 。
3
.
4 颈卵器 可以根据颈卵器腹部内腔细胞壁变为褐色而判断其卵已受精 ,我们观察大部分
的受精后颈卵器都呈此现象 , 而未受精的则无色素沉着 , 褐色变化与卵受精直接有关 , 是否
是细胞壁栓质或色素沉淀所致还无法证明 , 有待研究 。
参 考 文 献
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叻 奏土 _ :’ _ ; 杭物分类学 报 . {盯 另 ; 比 ( 3 ) : , 一 g
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