全 文 ：鹿角蕨配子体发育的研究
戴绍军　　刘焕宏　　陈立群
(哈尔滨师范大学)
　　【摘要】　本文研究了采自比利时根特大学植物园的一种鹿角蕨
(Platycerium sp.)配子体发育的过程。孢子赤道面观为肾形 ,极面观为
椭圆形 ,单裂缝;孔子萌发为切线型(Momose , 1942);丝状体 2-8 细胞
长 ,顶端细胞不明显 ,丝状体顶端的营养细胞都可分裂 ,形成片状体;片状
体顶端出现的分生组织发育为心脏形的原叶体 ,发育为槲蕨型(Nayar ,
1971);毛状体发达 ,单细胞的或多细胞的;假根棕色;多为雌雄异株;该配
子体表现为进化性状 。
关键词:鹿角蕨;配子体发育
收稿日期:1997-12-16
0　引言
鹿角蕨属隶属鹿角蕨科(Platy ceriaceae),因其孢子体具鹿角状分枝而得名 。约 12种 ,分
布于非洲 、东南亚至大洋洲 ,有一种产于南美洲的秘鲁 ,我国仅有一种 ,产于云南省西南部
(盈江)。本属种类孢子体形态优美 ,为著名观赏蕨类 。本文研究的种(Platycerium sp.)采
自比利时根特大学植物园 。目前对鹿角蕨配子体发育尚无报道 。
1　材料和方法
从鹿角蕨叶片上取孢子。在光镜下测量孢子大小 ,测量 10个孢子取其平均值 ,并记录
最大植和最小值 。将孢子按常规方法接种在改良的 Knop′s培养基上 ,先黑暗处理 36小时 ,
然后在下列条件下培养:24 小时光照 ,光强 2000lx.,温度 20±2℃,重复培养 2 次 ,每次 3
份 ,依其各发育阶段进行显微活体培养观察并记录 。
2　观察结果
2.1　孢子及孢子萌发
成熟孢子为棕黄色 ,单裂缝 ,裂缝短 ,赤道面观为肾形(图版 1 ,1),极面观为椭圆形(图版
1 ,2),长 71μm(67 ～ 76μm),赤道面宽 37μm(34 ～ 39μm),极面宽 30μm(27 ～ 32μm)。孢子内
贮有油滴 ,萌发时有部分油滴溢出。孢子接种后 8天萌发 ,萌发方式为切线型 ,随孢子萌发
　第 14 卷 　　　　　哈尔滨师范大学自然科学学报 Vol.14 , No.1 1998　
　第 1 期 NATURAL SCIENCES JOURNAL OF HARBIN NORMAL UNIVERSITY　　
孢子壁逐渐退到丝状体基部至脱落(图版 I ,6)。孢子萌发产生的第一个细胞是假根 ,假根于
单裂缝处伸出 ,初生假根短且细 ,直径约为 11μm(图版 I ,3),假根壁无色 ,无叶绿体 ,不分枝。
2.2　丝状体
孢子萌发出假根后 ,其基部细胞再分裂一次 ,产生一个绿色细胞 。绿色细胞内叶绿体数
量较少 ,细胞内含有大量油滴 ,经过几小时光照后 ,随细胞生长和叶绿体的增多 ,油滴数减
少。丝状体约 2-8个细胞长 ,细胞为圆柱形或不规则状(图版 I , 6)。产生 2-3个细胞后 ,
前端细胞可纵分裂 ,形成双列细胞或部分双列细胞的丝状体 。
2.3　片状体
丝状体的顶端细胞不明显 ,其顶端的营养细胞可分裂为多个细胞 ,发育为匙形片状体
(图版 I ,7 ,10)。也有的片状体上部向一侧弯曲 ,与下部约呈 90°角 ,与石韦相似(包文美 ,
1985)。片状体细胞叶绿体丰富 ,细胞壁部分加厚 。其边缘细胞生有单细胞毛状体 。片状体
发育后期 ,边缘毛状体可多达十余个。
2.4　原叶体
匙形片状体末期 ,其顶端细胞产生分生组织 ,形成原叶体。原叶体多为对称的心脏形 ,
深绿色 ,宽圆形 ,后端急尖为尾状(图版 I ,14)。生长一段时期后 ,有的边缘隆起或上翘 ,致使
原叶体整体不在同一平面 。也有的呈不规则扭曲状(图版 I , 16)。心脏形原叶体两翼上升 ,
顶端宽圆形 ,内侧叉开 ,边缘细胞具毛状体(图版 I , 14 大箭头所示)。原叶体细胞内含丰富
的叶绿体 ,色深 ,细胞壁明显加厚 ,毛状体逐渐在原叶体表面发生 。
2.5　毛状体
鹿角蕨毛状体极为发达 ,形状多样 。生于原叶体边缘的毛状体为单细胞短棒状 ,顶端盖
有脂类分泌物 ,基部略收缩 ,长 28 ～ 174μm ,宽 23 ～ 34μm(图版 I ,4)。毛状体在边缘分布较
均匀 ,每隔 3-7细胞有一个(图版 I ,8);在心脏形凹陷处的距离较近 ,每隔 2-3细胞有一个
(图版 I , 12)。生于原叶体表面的毛状体较复杂 ,由单细胞发育为多细胞丝状(图版 Ⅰ ,18),
不分枝的(图版 I ,13)或分枝的(图版 I , 9 ,15)。随原叶体生长 ,毛状体多具分枝 ,成熟的枝顶
均覆盖帽状分泌物(图版 I , 15大箭头所示),长达 95 ～ 131μm ,直径约 24 ～ 27μm 。毛状体细
胞内都有发达的叶绿体(图版 I , 15小箭头所示)。它们在原叶体的背 、腹面均有分布 ,但腹
面较多 ,尤分布在中脉周围或颈卵器之间。
2.6　中脉
中脉较明显 ,2-4层细胞 ,倒卵圆形 ,随原叶体生长而扩大 ,加厚。
2.7　假根
幼原叶体假根多生于基部或近基部边缘 ,数目较少。成熟原叶体心脏形边缘和腹面多
假根 ,呈棕黄色 ,较粗 ,壁厚 ,长约 280μm ,直径约 11μm(图版 I ,14小箭头所示)。
2.8　性器官
接种后 7周开始出现性器官 ,多为雌雄异株。
精子器:多生于不规则形原叶体或幼原叶体边缘和腹面(图版 I ,16大箭头所示),精子
器直径为 20 ～ 40μm(图版 I ,17)。成熟后盖细胞开裂 ,精子从盖细胞的裂缝间溢出 。精子螺
旋状 ,最宽处直径约为 12μm ,具数十条鞭毛(图版 I ,5)。
颈卵器:多生于对称的心脏形原叶体中脉范围内 ,数量较多 。颈细胞 3-5层高 ,由四列
细胞围成 ,直径 70μm ,颈长 70-95μm(图版 I ,11)。成熟后顶端开裂 ,精子进入 ,完成受精作
72 哈尔滨师范大学自然科学学报 1998年
用。受精后的颈卵器明显膨大 ,呈深褐色。
3　讨论
3.1　鹿角蕨的配子体发育过程结合孢子体的特点 , 表明它是高等真蕨类是无疑的。关
于鹿角蕨的系统关系问题 , 有着各种各样的假设 , 有的学者认为它与石韦属(Pyrrosia
M irbel)有共同祖先 , 也有的 学者认为 它与双 扇蕨(Dipteris Reinew)和燕尾 蕨属
(Cheiropleuria Presl)有密切关系。本文通过对其配子体发育过程的观察证明鹿角蕨在孢子
萌发类型 、片状体形状 、原叶体发育类型 ,尤其是毛状体形状及分布等复杂性与水龙骨科石
韦属(包文美 ,1985)有着极其相似之处。从这一点上看 ,鹿角蕨属与石韦属的亲缘关系更
近一些。
3.2　鹿角蕨原叶体边缘和表面产生的毛状体可以认为是进化的表现 。原始的原叶体为裸
露的 ,而鹿角蕨有极其发达的毛状体。毛状体内含有大量的叶绿体 ,能进行光合作用 。其顶
端的分泌物是否有一定的粘性 ,利用原叶体的附着 ,似有可能在免疫和抵抗不良环境方面起
一定作用 ,有利于在自然界的生存 ,保证种类的延续。
致谢:本文得到包文美教授指正 ,在此致谢。
参 考 文 献
1　包文美等.东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅰ水龙骨科.植物研究.1985 , 5(4):101-114
2　吴兆洪等.中国蕨类植物科属志.科学出版社 , 1991
3　Momose , S., Studies on the gametophyte of ferns.Journ.Jap.Bot., 1942 , 18:49-62
4　Nayar , B.K., S.Kaur.Gametophytes of homorous fern.Bot.Rev.1971 , 37(3):295-396
5　Tryon , A.F., Spore of the Pteridophyta., Springer-Verlag , 1991
STUDIES ON THE DEVELOPMENT OF
GAMETOPHYTES OF PLATY CERIUM
Dai Shaojun　　Liu Huanhong　　Chen Liqun
(Harbin Normal Universi ty)
ABSTRACT
The development of gametophytes of Platycerium sp.was studied.The spores are
monolete , kindey -shaped in equato rial view and elliptical in polar view ;The patterns of
spore germination seem to Tangential (Momose , 1942).The germ filaments develop 2-8
cells long.The apical cells are not obvious.the prothallial development is of the Drynaria type
(Nayar , 1971).The adult pro thallus is cordate and hairy .The hairs are complex and varied.
73第 1期 鹿角蕨配子体发育的研究
They develop into unicellalar , multicellular filament and branched.The rhizoids are brown.
It seems genus Platycerium is relative to genus Pyrrosia closely dependent on the development
o f their gametophytes , especially on the morphology of the hairs.
Keywords:Platycerium sp.;Development of gametophy tes
图 版 说 明
1.孢子赤道面观
2.孢子极面观示单裂缝
3.孢子萌发
4.单细胞毛状体示顶端分泌物
5.多鞭毛精子
6.丝状体
7.片状体
8.原叶体示边缘毛状体
9.多细胞分枝毛状体
10.匙形片状体
11.颈卵器
12.心脏形原叶体凹陷处的毛状体
13.多细胞不分枝毛状体
14.原叶体
15.原叶体表面的毛状体 , 小箭头示叶绿体 , 大箭头示帽状分泌物
16.片状体 , 小箭头示其边缘的毛状体 , 大箭头示表面的精子器
17.精子器
18.生于原叶体表面的毛状体
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