免费文献传递   相关文献

Studies on the Development of Gametophyte and Oogenesis of the Fern Microlepia platyphylla

阔叶鳞盖蕨配子体发育及卵发生的研究



全 文 :阔叶鳞盖蕨配子体发育及卵发生的研究∗
郭严冬1ꎬ 王全喜1ꎬ 李保贵2ꎬ 曹建国1∗∗
(1 上海师范大学生命与环境科学学院ꎬ 上海  200234ꎻ 2 中国科学院西双版纳热带植物园ꎬ 云南 勐腊  666303)
摘要: 采用显微镜和透射电镜对阔叶鳞盖蕨 (Microlepia platyphylla) 的配子体发育和卵发生过程进行了观
察ꎬ 以阐明其卵发生的细胞学机制ꎬ 探讨其演化地位ꎮ 阔叶鳞盖蕨孢子褐色ꎬ 四面体形ꎬ 具三裂缝ꎬ 接种
5~10 d后孢子萌发ꎬ 经丝状体和片状体阶段发育为心形原叶体ꎬ 原叶体发育是铁线蕨型ꎬ 通常为雌雄异
株ꎬ 精子器产生于不规则配子体的表面ꎬ 颈卵器产生于心形原叶体生长点的下方ꎬ 性器官是薄囊蕨型ꎮ 卵
发生研究表明ꎬ 阔叶鳞盖蕨颈卵器产生于生长点下方表面细胞ꎬ 经两次分裂形成了顶细胞、 初生细胞和基
细胞ꎮ 其中初生细胞再经两次不等分裂产生卵细胞、 腹沟细胞和颈沟细胞ꎬ 此 3个细胞通过胞间连丝紧密
相连ꎬ 随发育ꎬ 腹沟细胞与卵细胞间形成了分离腔ꎬ 但在孔区处始终通过胞间连丝相连ꎬ 成熟卵细胞上形
成了卵膜和受精孔ꎬ 卵核表面产生了核外突ꎬ 通过比较表明阔叶鳞盖蕨卵发生与蕨 (Pteridium aquilinum)
卵发生相似ꎮ
关键词: 蕨类植物ꎻ 阔叶鳞盖蕨ꎻ 配子体ꎻ 卵发生
中图分类号: Q 944-33          文献标识码: A            文章编号: 2095-0845(2014)06-747-08
Studies on the Development of Gametophyte and Oogenesis
of the Fern Microlepia platyphylla
GUO Yan ̄Dong1ꎬ WANG Quan ̄Xi1ꎬ Li Bao ̄Gui2ꎬ CAO Jian ̄Guo1∗∗
(1 College of Life and Environment Sciencesꎬ Shanghai Normal Universityꎬ Shanghai 200234ꎬ Chinaꎻ 2 Xishuangbanna
Tropical Botanical Gardenꎬ Chinese Academy of Sciencesꎬ Mengla 666303ꎬ China)
Abstract: Gametophyte development and oogenesis of the fern Microlepia platyphylla were studied using microscopy
and transmission electron microscopy. The present studies have significance in clarifying the cytology mechanism of
oogenesis and reveal the evolution status of M􀆰 platyphylla. The spores are brownꎬ tetrahedral and trilete. The spores
germinate about 5-10 days after sowed. They develop into cordate prothallus through filament and plate stages. The
development of the prothallus is the Adiantum ̄type. The adult prothallus are usually diecious. Antheridia (an) us ̄
ually are produced on irregular prothallus and archegonium ( ar) are produced near the apical notch of the heart ̄
shaped prothallus. Sex organs are Leptosporangiate ̄type. Studies on the oogenesis showed that the archegonium de ̄
velops from a superfacial initial cell under the growth point. Two divisions of the initial cell result in a tier of three
cellsꎬ i􀆰 e the upper cellꎬ primary cell and basal cell. The primary cell finally develops into a neck canal cellꎬ a ven ̄
tral canal cell and an egg by two unequal divisions. The three cells were associated closely with each other. Then the
neck canal cell and the ventral canal cell degenerated gradually. A separation cavity was formed between the ventral
canal cell and the egg cellꎬ but plasmodesmata still connected the ventral canal cell and the egg in pore region. Egg
envelope and fertilization pore were formed in the matured egg. Nuclear evaginations were produced from the nuclear
surface. It was showed that oogenesis of the fern M􀆰 platyphylla is similar to the fern Pteridium aquilinum.
植 物 分 类 与 资 源 学 报  2014ꎬ 36 (6): 747~754
Plant Diversity and Resources                                    DOI: 10.7677 / ynzwyj201414023

∗∗
基金项目: 上海市教委重点项目 (12ZZ128)ꎬ 上海市自然科学基金 (13ZR1429700) 资助
通讯作者: Author for correspondenceꎻ E ̄mail: caojianguo101@163􀆰 com
收稿日期: 2014-02-18ꎬ 2014-05-15接受发表
作者简介: 郭严冬 (1990-) 女ꎬ 硕士研究生ꎬ 主要从事蕨类植物生殖与发育生物学研究ꎮ
Key words: Fernꎻ Microlepia platyphyllaꎻ Gametophyte developmentꎻ Oogenesis
  秦仁昌曾依据毛被特征将鳞盖蕨属 (Mic ̄
rolepia) 与碗蕨属 (Dennstaedtia) 归入碗蕨科
(Dennstaedtiaceae) (吴兆洪和秦仁昌ꎬ 1991)ꎮ
后分子系统学又将稀子蕨属 (Monachosorum)、
蕨属 (Pteridum)、 姬蕨属 (Hypolepis)、 曲轴蕨
属 (Paesia)、 栗蕨属 (Histiopteris) 也加入到碗
蕨科中 ( Smith 等ꎬ 2006ꎻ Liu 等ꎬ 2007)ꎮ 配子
体发育和卵发生的研究是蕨类植物有性生殖研
究的重要方面ꎬ 对蕨类植物分类和系统演化均
具有重要的指示意义ꎮ 有关配子体发育研究已
经做了大量的工作 (Nayar 和 Kaurꎬ 1971)ꎮ 在
卵发生方面ꎬ 迄今已对蕨 (Pteridium aquilinum)
( Bell 和 Mühlethalerꎬ 1962ꎻ Bell 和 Duckettꎬ
1976)、 栗蕨 (Histiopteris incisa) (Bellꎬ 1980)、
分株紫萁 (Osmunda cinnamomea var. asiatica)
(Bao 等ꎬ 2003)、 粗茎鳞毛蕨 (Dryopteris cras ̄
sirhizoma) (Bao等ꎬ 2005) 等同型孢子蕨类卵发
生进行了研究ꎬ 发现卵细胞外具有卵膜ꎬ 而在
异型孢子蕨苹 (Marsilea) 卵发生中并未发现
(Mylesꎬ 1978)ꎮ 自 Cao等 (2009) 在水蕨 (Cer ̄
atopteris thalictroides) 卵细胞上发现受精孔后ꎬ
近来的研究也在阔鳞瘤蕨 (Phymatosorus hain ̄
anensis) (代小菲等ꎬ 2010)、 扇叶铁线蕨 (Adi ̄
antum flabellulatum ) (曹建国等ꎬ 2010 )、 蕨
(P􀆰 aquilinum) (黄武杰等ꎬ 2011)、 峨眉凤丫蕨
(Coniogramme omeiensis) (王戈等ꎬ 2012a)、 金
毛狗 ( Cibotium barometz ) (王戈等ꎬ 2012b )
等真蕨类的卵发生中发现了受精孔ꎬ 现已阐明
它是精子入卵的通道ꎮ 从这些研究中发现ꎬ 水
蕨 (C􀆰 thalictroides) (Cao 等ꎬ 2009)、 扇叶铁线
蕨 (A􀆰 flabellulatum) (曹建国等ꎬ 2010)、 峨眉
凤丫蕨 (C􀆰 emeiensis) (王戈等ꎬ 2012a)、 金毛狗
(C􀆰 barometz) (王戈等ꎬ 2012b) 等的卵膜由多层
膜构成ꎮ 这不同于蕨 (P􀆰 aquilinum) (黄武杰
等ꎬ 2011)、 栗蕨 (H􀆰 incisa) (Bellꎬ 1980)、 阔
鳞瘤蕨 (P􀆰 hainanensis) (代小菲等ꎬ 2010)、 粗
茎鳞毛蕨 (D􀆰 crassirhizoma) (Bao等ꎬ 2005) 等ꎬ
它们的卵膜是由嗜锇性物质在质膜外沉积构成ꎮ
这表明蕨类卵膜形成具有一定的差异ꎮ 因此ꎬ 不
同演化地位的蕨类植物卵发育具有差异ꎬ 这对阐
明蕨类植物的演化地位具有指导作用ꎮ 研究利用
显微技术及透射电镜 (TEM) 对阔叶鳞盖蕨配
子体和卵的发育过程进行了研究ꎬ 旨在揭示阔叶
鳞盖蕨卵发育的细胞学机理及演化地位ꎮ 这对阐
明蕨类植物受精孔发生的普遍性和揭示有性生殖
的机制具有重要的科学意义ꎮ
1  材料与方法
阔叶鳞盖蕨 (Microlepia platyphylla) 的孢子于 2011
年 10月采自云南西双版纳ꎮ 将具成熟孢子的叶片收集
于标本纸中ꎬ 置于干燥通风处使孢子自然散落ꎮ 10 d 后
将孢子去杂并收集于硫酸纸袋中ꎬ 置于 4 ℃冰箱中保存
备用ꎮ 凭证标本现存放于上海师范大学植物标本室ꎮ
将成熟孢子用 5%的次氯酸钠消毒ꎬ 接种于改良的
Knop’s固体及液体培养基上ꎮ 将其置于 ZRX-300E智能
人工气候培养箱内ꎬ 培养条件为光照 18 h (25 ℃)ꎬ 黑
暗 6 h (20 ℃)ꎮ 约 2个月ꎬ 颈卵器形成ꎮ 在解剖镜 (Ni ̄
kon SMZ1500) 下选取颈卵器不同发育阶段的配子体ꎬ
室温下置于 0􀆰 1 mol􀅰L-1磷酸缓冲液配制的 3%的戊二醛
中固定 6 hꎬ 经相同缓冲液冲洗后ꎬ 用 2%的锇酸后固定
2 hꎮ 系列丙酮 (50%ꎬ 70%ꎬ 90%ꎬ 100%) 脱水后ꎬ 用
Spurr’s树脂渗透并包埋ꎬ 经 70 ℃聚合 9 h 得到包埋块ꎮ
半薄切片经甲苯胺蓝染色后ꎬ 用 Nikon E ̄800 观察和照
相ꎮ 超薄切片经醋酸铀和柠檬酸铅染色后ꎬ 用 Hitachi ̄
600电镜观察和照相ꎮ
2  结果
2􀆰 1  配子体发育
阔叶鳞盖蕨孢子同型ꎬ 褐色ꎬ 四面体形ꎬ 具
三裂缝ꎬ 三边稍凹ꎬ 极面观为钝三角形ꎬ 赤道面
观为肾形ꎮ 极轴长 20 ~ 30 μmꎬ 赤道轴长 35 ~ 45
μm (图版Ⅰ: 1)ꎮ 接种 5~ 10 d 后ꎬ 孢子吸水膨
胀ꎬ 沿裂缝处裂开产生突起ꎬ 此时孢子细胞内含
有叶绿体ꎻ 随后长出初生假根ꎬ 无色透明、 含有
少量叶绿体ꎬ 同时长出原叶体细胞ꎬ 其内含有丰
富的叶绿体 (图版Ⅰ: 2ꎬ 3)ꎮ 孢子萌发方式为
书带蕨型 (Vittaria ̄type) (Nayar和 Kaurꎬ 1971)ꎮ
原叶体细胞经横分裂产生 3 ~ 6 个细胞的丝状体
(图版Ⅰ: 4)ꎬ 培养过程中发现有的丝状体形态
不规则 (图版Ⅰ: 5)ꎮ 丝状体的顶端和居间细胞
均可进行纵分裂形成片状体 (图版Ⅰ: 6ꎬ 7)ꎻ
847                                  植 物 分 类 与 资 源 学 报                            第 36卷
继续培养ꎬ 片状体顶端可产生楔形的分生细胞
(图版Ⅰ: 8)ꎮ 该细胞通过反复分裂使基部衍生
的细胞逐渐增多ꎬ 顶部形成分生组织 (图版Ⅰ:
9)ꎮ 播种 40 d 左右ꎬ 由于分生细胞分裂的速度
较慢ꎬ 而由它衍生的细胞分裂的速度较快ꎬ 从而
使生长点两侧凸出ꎬ 生长点下陷ꎬ 发育为心脏形
的幼原叶体 (图版Ⅰ: 10)ꎮ 原叶体发育过程中
无毛状体产生ꎬ 其发育类型为铁线蕨型 (Adian ̄
tum  ̄type) (Nayar和 Kaurꎬ 1971)ꎮ 继续培养 15
~20 dꎬ 可在生长点下方产生颈卵器 (图版Ⅰ:
11)ꎮ 阔叶鳞盖蕨配子体通常为雌雄异株ꎬ 精子
器多产生在形状不规则的原叶体上ꎬ 数目较多ꎬ
透明均质 (图版Ⅰ: 12ꎬ 13)ꎮ 性器官类型为薄
囊蕨型 (Leptosporangiate ̄type) (Nayar 和 Kaurꎬ
1971)ꎮ
在营养充足ꎬ 条件适宜的情况下ꎬ 精子器释
放精子ꎬ 颈卵器顶部开裂ꎬ 精子进入颈卵器ꎬ 完
成受精作用形成合子ꎬ 进而胚胎发育形成幼胚ꎬ
幼胚逐渐突出配子体的表面形成幼孢子体 (图
版Ⅰ: 14)ꎮ 研究发现ꎬ 接种 3 个月左右时原叶
体的表面细胞还可进行营养繁殖ꎬ 产生新的配子
体ꎬ 其上长有精子器 (图版Ⅰ: 15)ꎮ
2􀆰 2  颈卵器和卵发生显微结构观察
阔叶鳞盖蕨颈卵器产生于雌配子体生长点下
方ꎬ 颈卵器原始细胞 ( initial cell) 与周围细胞
明显不同ꎬ 呈方形ꎬ 细胞核圆形ꎬ 核仁明显ꎬ 核
周围具液泡和质体 (图版Ⅱ: 1)ꎮ 原始细胞经一
次平周分裂ꎬ 形成了上下两层细胞 (图版Ⅱ:
2)ꎮ 下面一个细胞再分裂一次形成了三层细胞ꎬ
中间的为初生细胞 (primary cell) (图版Ⅱ: 3)ꎮ
初期近方形ꎬ 细胞核近圆形ꎬ 随后体积增大ꎬ 顶
部向上隆起 (图版Ⅱ: 4)ꎮ 接着初生细胞进行一
次不等分裂形成 2个细胞ꎬ 上部的细胞较小ꎬ 细
胞核圆形ꎬ 为单核颈沟细胞ꎮ 下方的细胞继承了
初生细胞大部分的原生质ꎬ 称为中央细胞 (cen ̄
tral cell)ꎮ 中央细胞较大ꎬ 细胞核周围有丰富的
囊泡ꎬ 此时ꎬ 颈卵器壁细胞经横分裂形成明显的
颈部 (图版Ⅱ: 5)ꎮ 中央细胞成熟后进行不等分
裂形成 2个细胞ꎬ 下部的细胞较大ꎬ 继承了中央
细胞大部分细胞质ꎬ 位于颈卵器的基部ꎬ 称为卵
细胞 ( egg cell)ꎮ 卵细胞的细胞核较大ꎬ 呈圆
形ꎮ 上部细胞较小ꎬ 位于卵细胞和颈沟细胞之
间ꎬ 为腹沟细胞 ( ventral canal cell)ꎮ 随后ꎬ 单
核颈沟细胞进行细胞核分裂形成双核的颈沟细胞
(neck canal cell)ꎬ 核仁明显 (图版Ⅱ: 6ꎬ 7)ꎮ
刚形成的幼卵与周围的细胞紧贴ꎬ 随发育卵
细胞与腹沟细胞之间形成了分离腔ꎮ 然而ꎬ 在卵
细胞上方近中央处始终有一区域与腹沟细胞紧密
相连ꎬ 该区域称为孔区 (图版Ⅱ: 8)ꎮ 随后ꎬ 腹
沟细胞和颈沟细胞开始退化ꎬ 分离腔进一步扩
大ꎻ 卵细胞上表面形成了一层染色深的卵膜ꎬ 上
表面中央孔区未被卵膜覆盖 (图版Ⅱ: 9)ꎮ 随着
卵细胞的逐渐成熟ꎬ 颈沟细胞退化ꎬ 产生了大量
粘性物质ꎬ 卵膜逐渐变厚ꎬ 颜色加深ꎮ 此时ꎬ 卵
细胞核的表面不规则ꎬ 但细胞核仍具有明显的核
仁 (图版Ⅱ: 10)ꎮ 当颈沟细胞和腹沟细胞大部
分已退化时ꎬ 卵细胞与腹沟细胞之间的联系消
失ꎬ 卵膜加厚 (图版Ⅱ: 11ꎬ 箭头)ꎬ 孔区形成
受精孔 ( fertilization pore) (图版Ⅱ: 11)ꎮ 完全
成熟的颈卵器颈沟和腹沟细胞退化消失ꎬ 卵细胞
明显凹陷 (图版Ⅱ: 12ꎬ 13)ꎮ 当条件适宜时ꎬ
精子可进入颈卵器完成受精作用ꎮ
2􀆰 3  卵发育超微结构观察
幼卵刚形成阶段ꎬ 卵细胞、 腹沟细胞和卵细
胞通过发达的胞间连丝紧密相连 (图版Ⅲ: 1ꎬ
2)ꎻ 其中的腹沟细胞体积最小ꎬ 核椭圆状ꎮ 双
核颈沟细胞的细胞核椭圆ꎬ 细胞器丰富ꎬ 质体含
有大量的淀粉粒 (图版Ⅲ: 1)ꎮ 新卵细胞核周围
有丰富的线粒体ꎬ 质体较少 (图版Ⅲ: 2)ꎮ
卵发育中期ꎬ 尽管卵细胞与腹沟细胞之间产
生了分离腔ꎬ 但两者之间始终通过孔区处的胞间
连丝相连ꎮ 此时腹沟细胞中的小泡、 质体中的淀
粉含量增多ꎬ 细胞边缘开始逐渐退化 (图版Ⅲ:
3)ꎻ 卵内的细胞核边缘有一些突起和凹陷ꎬ 核
上方有大量的嗜锇性小泡ꎬ 胞内质体的淀粉含量
减少 (图版Ⅲ: 3)ꎮ 卵细胞上方卵膜明显ꎬ 网
状ꎬ 由许多嗜锇性的囊泡堆叠形成ꎬ 从中央到边
缘逐渐变薄ꎬ 但在孔区处无卵膜覆盖 (图版Ⅲ:
4ꎬ 5)ꎮ
随着卵的发育ꎬ 卵膜加厚ꎬ 卵膜下方常见内
质网ꎬ 卵内细胞器还有高尔基体、 质体、 线粒体
等ꎬ 线粒体的形状多为近球形或条形ꎻ 此时的细
胞核不规则ꎬ 有核外突的产生 (图版Ⅲ: 6)ꎮ 当
卵细胞完全成熟时ꎬ 腹沟细胞和颈沟细胞完全退
9476期                        郭严冬等: 阔叶鳞盖蕨配子体发育及卵发生的研究                           
化ꎬ 卵凹陷ꎬ 一些大型嗜锇性囊泡和质体堆在卵
膜下方 (图版Ⅲ: 7)ꎮ
3  讨论
阔叶鳞盖蕨是核心薄囊蕨类ꎬ 处于演化的中
间位置 (Smith等ꎬ 2006)ꎮ 本研究中阔叶鳞盖蕨
的配子体发育过程与张凌献等 (2008) 的报道
基本相同ꎬ 且配子体还可以通过营养繁殖来产生
新的配子体ꎮ 阔叶鳞盖蕨在孢子形态和配子体发
育过程中表现出的一系列性状及特征ꎬ 如孢子四
面体、 三裂缝、 书带蕨型萌发、 原叶体发育为较
原始的铁线蕨型ꎬ 无毛状体、 雄配子体形态不稳
定等ꎬ 表明阔叶鳞盖蕨是薄囊蕨中比较原始的类
群ꎮ 此外ꎬ 阔叶鳞盖蕨的孢子萌发方式与蕨
(P􀆰 aquilinum) (黄武杰等ꎬ 2011)、 扇叶铁线蕨
(A􀆰 flabellulatum) (Cao等ꎬ 2010)、 水蕨 (C􀆰 tha ̄
lictroides) (戴锡玲等ꎬ 2005 ) 相同ꎻ 但水蕨
(C􀆰 thalictroides) 的配子体发育类型为水蕨型ꎬ
这与阔叶鳞盖蕨的配子体发育类型不同ꎬ 这表明
阔叶鳞盖蕨可能与蕨 (P􀆰 aquilinum) (黄武杰
等ꎬ 2011) 的关系更为密切ꎮ
从卵发生上看ꎬ 阔叶鳞盖蕨卵发生经历了原
始细胞、 初生细胞、 中央细胞ꎬ 最终形成了卵细
胞ꎬ 这与蕨 (P􀆰 aquilinum) (黄武杰等ꎬ 2011)、
栗蕨 (H􀆰 incisa) (Bellꎬ 1980)、 铁线蕨 (A􀆰 flabe ̄
llulatum) (Cao 等ꎬ 2010) 基本相同ꎮ 这些蕨类
的卵细胞在成熟的过程中都形成了孔区ꎬ 但阔
叶鳞盖蕨的卵膜由嗜锇性的囊泡和一些内质
网堆叠在质膜处形成ꎬ 结构为网状ꎬ 这与水蕨
(C􀆰 thalictroides) (Cao等ꎬ 2009)、 铁线蕨 (A􀆰 fl ̄
abellulatum) (Cao等ꎬ 2010) 和峨眉凤丫蕨 (C􀆰 em ̄
eiensis) (王戈等ꎬ 2012a) 不同ꎬ 它们的卵膜为
多层膜结构ꎬ 而与蕨 (P􀆰 aquilinum) (黄武杰
等ꎬ 2011)、 栗蕨 (H􀆰 incisa) (Bellꎬ 1980)、 粗
茎鳞毛蕨 (D􀆰 crassirhizoma) (Bao 等ꎬ 2005) 的
卵膜相似ꎬ 都为网状结构ꎬ 而卵膜的不同类型
体现了它们之间的亲缘关系ꎮ 此外ꎬ 蕨 (P􀆰 aq ̄
uilinum) (黄武杰等ꎬ 2011)、 栗蕨 (H􀆰 incisa)
(Bellꎬ 1980)、 粗茎鳞毛蕨 (D􀆰 crassirhizo ̄ma)
(Bao等ꎬ 2005) 等进化的薄囊蕨类卵发生过程
中具有核外突的产生ꎬ 该现象被认为是一种核质
互作ꎬ 这对于配子体和孢子体世代的交替具有重
要的意义 (Bell 和 Duckettꎬ 1976)ꎮ 阔叶鳞盖蕨
在卵发生过程中也有核外突的产生ꎬ 配子体发育
和卵发生的研究支持分子系统 (Smith 等ꎬ 2006ꎻ
Liu 等ꎬ 2007 ) 将蕨属 ( Pteridum )、 栗蕨属
(Histiopteris)、 鳞盖蕨属 (Microlepia) 等共同放
置于碗蕨科 (Dennstaedtiaceae)ꎮ
〔参  考  文  献〕
吴兆洪ꎬ 秦仁昌ꎬ 1991. 中国蕨类植物科属志 [M]. 北京: 科学
出版社ꎬ 455—459
Bell PRꎬ Mühlethaler Kꎬ 1962. The fine structure of the cells taking
part in Oogenesis in Pteridium aquilinum (L.) Kuhn. [J] . Jour ̄
nal of Ultrastructure Researchꎬ 7: 452—466
Bell PRꎬ Duckett JGꎬ 1976. Gametogenesis and fertilization in Pterid ̄
ium [J] . Botanical Journal of the Linnean Societyꎬ 73: 47—78
Bell PRꎬ 1980. Nucleocytoplasmic interaction during maturation of the
egg of the fern Histiopteris incida (Thunb.) J. Smith. [ J] . An ̄
nals of Botanyꎬ 45: 475—481
Bao WMꎬ Cao JGꎬ Dai SJꎬ 2003. Ultrasturcture of oogenesis in Os ̄
munda cinnarnomea var. asiatica [J] . Acta Botanica Sinicaꎬ 45:
843—851
Bao WMꎬ He Qꎬ Wang QX et al.ꎬ 2005. Ultrastructure of oogenesis in
Dryopteris crassirhizoma Nakai [ J] . Journal of Integrative Plant
Biologyꎬ 47: 201—213
Cao JGꎬ Yang NYꎬ Wang QX ꎬ 2009. Ultrastructure of the mature egg
and fertilization in the fern Ceratopteris thalictroides (L.) Brongn.
[J] . Journal of Integrative Plant Biologyꎬ 51: 243—250
Cao JG (曹建国)ꎬ Huang WJ (黄武杰)ꎬ Wang QX (王全喜)ꎬ
2010. Microstructural observation on the development of Gameto ̄
phytes and Oogenesis in the fern Adiantum flabellulatum L. [J] .
Acta Botanica Boreali ̄Occidentalia Sinica (西北植物学报)ꎬ 30
(4): 0702—0707
Cao JGꎬ Wang QXꎬ Dai XLꎬ 2010. Ultrastructural observations of oo ̄
genesis in the fern Adiantum flabellulatum L. ( Adiantaceae )
[J] . American Fern Journalꎬ 2: 93—102
Dai XF (代小菲)ꎬ Jiang N (姜楠)ꎬ Cao JG (曹建国)ꎬ 2010. Pri ̄
mary study on the Archegonium Formation and Oogenesis in the
fern Phymatosorus hainanensis [ J] . Bulletin of Botanical Re ̄
search (植物研究)ꎬ 30 (4): 411—415
Dai XL (戴锡玲)ꎬ Jin Q (金沁)ꎬ Wang QX (王全喜)ꎬ 2005.
Studies on the development of gametophyte of Ceratopteris thalic ̄
troides [J] . Bulletin of Botanical Research (植物研究)ꎬ 25
(3): 274—277
Huang WJ (黄武杰)ꎬ Cao JG (曹建国)ꎬ Wang QX (王全喜)ꎬ
2011. Microstructural observations on the development of Game ̄
tophytes and Oogenesis in the fern Pteridium aquilinum var. lati ̄
usculum [J] . Bulletin of Botanical Research (植物研究)ꎬ 31
057                                  植 物 分 类 与 资 源 学 报                            第 36卷
(2): 159—163
Liu HMꎬ Zhang XCꎬ Wang W et al.ꎬ 2007. Molecular phylogeny of
the fern family Dryopteridaceae inferred from chloroplast rbcL and
atpB genes [ J] . International Journal of Plant Sciencesꎬ 689:
1311—1323
Myles DGꎬ 1978. The fine structure offertilization in the fern Marsilea
vestita [J] . Journal of Cell Scienceꎬ 30: 265—281
Nayar BKꎬ Kaur Sꎬ 1971. Gametophytes of Homosporous ferns [ J] .
Botany Reviewꎬ 37 (3): 295—396
Smith ARꎬ Pryer KMꎬ Schuettpelz E et al.ꎬ 2006. A classification for ̄
ferns [J] . Taxonꎬ 55: 705—731
Wang G (王戈)ꎬ Yang H (杨浩)ꎬ Wang QX (王全喜) et al.ꎬ
2012a. Development of Gametophyte and Oogenesis in the fern
Coniogramme emeiensis [J] . Acta Botanica Boreali ̄Occidentalia
Sinica (西北植物学报)ꎬ 32 (2): 0263—0269
Wang G (王戈)ꎬ Yang H (杨浩)ꎬ Wang QX (王全喜) et al.ꎬ
2012b. Development of eggs of the fern Cibotium barometz [J] .
Journal of South China University of Tropical Agriculture (热带
生物学报)ꎬ 3 (04): 361—364
Zhang LX (张凌献)ꎬ Liu BD (刘保东)ꎬ Chan YL (檀龙云)ꎬ 2008.
Gametophyte development of Microlepia strigosa and M􀆰 platyphylla
(Dennstaedtiaceae) [ J] . Journal of Tropical and Subtropical
Botany (热带亚热带植物学报)ꎬ 16 (3): 249—254
图  版  说  明
图版Ⅰ  阔叶鳞盖蕨配子体发育显微观察
1. 孢子ꎻ 2ꎬ 3. 孢子萌发ꎻ 4. 丝状体ꎻ 5. 不规则丝状体ꎻ 6ꎬ 7ꎬ
8. 片状体ꎻ 9ꎬ 10. 幼原叶体ꎻ 11. 产生颈卵器 (ar)ꎻ 12ꎬ 13. 精
子器 (an)ꎻ 14. 幼孢子体 (箭头)ꎻ 15. 营养繁殖产生新的配子
体 (g)
图版Ⅱ  阔叶鳞盖蕨颈卵器和卵发生的显微结构观察
1. 原始细胞 (ic)ꎻ 2. 原始细胞分裂产生两层细胞ꎻ 3. 初生细胞
(pc)ꎻ 4. 初生细胞体积扩大ꎻ 5. 初生细胞分裂形成中央细胞
(cc) 和单核颈沟细胞 (mnc)ꎻ 6ꎬ 7. 中央细胞分裂形成腹沟细
胞 (vcc) 和卵细胞 (e)ꎬ 双核颈沟细胞 ( ncc) 形成ꎬ 其内的
核分裂为两个ꎻ 8. 卵与腹沟细胞之间逐渐产生分离腔ꎬ 形成了
孔区 (pr)ꎻ 9. 卵与周围壁细胞分离ꎬ 腹沟细胞 ( vcc) 和颈沟
细胞 (ncc) 退化ꎬ 形成了孔区 (pr)ꎻ 10ꎬ 11. 卵膜 (箭头) 颜
色加深ꎬ 产生了受精孔 (fp)ꎻ 12ꎬ 13. 腹沟细胞 ( vcc) 和颈沟
细胞 (ncc) 退化完全ꎬ 卵发育完全ꎮ (缩写: nꎬ 细胞核)
图版Ⅲ  阔叶鳞盖蕨卵发育超微结构观察
1. 腹沟细胞 (vcc) 和卵细胞 ( e)ꎬ 颈沟细胞 (ncc) 通过胞间
连丝 ( pd) 紧密相连ꎻ 2. 卵与腹沟细胞通过胞间连丝紧密
(pd) 相连ꎬ 卵细胞核周围围绕着线粒体 (m)ꎻ 3. 颈卵器大部
分ꎬ 分离腔 (sc) 在卵外围形成ꎬ 卵与腹沟细胞仍在孔区 ( pr)
处相连ꎬ 卵膜 (ee) 形成ꎻ 4ꎬ 5. 为图 3 的放大ꎬ 卵膜 ( ee) 从
中央到边缘逐渐变薄ꎻ 6. 卵膜 (ee) 加厚ꎬ 下有内质网 (er) 积
累ꎬ 有核外突产生 (nev)ꎻ 7. 卵成熟时ꎬ 卵膜 (ee) 下有嗜锇性
小泡 (veo) 积累ꎮ (缩写: nꎬ 细胞核ꎻ nevꎬ 核外突ꎻ pꎬ 质体ꎻ
veꎬ 囊泡)
Explanation of plates
Plate Ⅰ  Microscopical observations of the gametophyte development
of the fern M􀆰 platyphylla
1. Sporesꎻ 2ꎬ 3. Spore germinationꎻ 4. Filamentꎻ 5. Irregular fila ̄
mentꎻ 6ꎬ 7ꎬ 8. Platesꎻ 9ꎬ 10. Young prothallusꎻ 11. Archegonia
(ar)ꎻ 12ꎬ 13. Antheridia ( an)ꎻ 14. Producing young sporophyte
(arrow)ꎻ 15. Vegetative reproductionꎬ new gametophyte ( g) pro ̄
duced from the old gametophyte
Plate Ⅱ  Microstructural observation of the archegonium and oogene ̄
sis of the fern M􀆰 platyphylla
1. Initial cell ( ic)ꎻ 2. Two layer cells are producedꎻ 3. Primary cell
(pc)ꎻ 4. The volume of primary cell (pc) is enlargedꎻ 5. The prima ̄
ry cell forms a central cell (cc) and a mononucleate neck cell (mnc)
and by an unequal divisionꎻ 6ꎬ 7. The central cell forms an egg (e)
and a ventral canal cell (vcc) . An elongated neck canal cell (ncc) is
formedꎬ and the nucleus of the mononucleate neck canal cell divides
into two nucleiꎻ 8. A separation cavity is formed between the egg and
the ventral canal cellꎬ a pore region (pr) is formedꎻ 9. The egg cell
is isolated from the surrounding wall . The ventral canal cell ( vcc)
and neck canal cell (ncc) degenerate obviouslyꎬ a pore region (pr)
is formedꎻ 10ꎬ 11. The egg envelope (arrow) becomes deep stainedꎬ
fertilization pore ( fp) is formedꎻ 12ꎬ 13. Matured archegoniumꎬ the
ventral canal cell (vcc) and neck canal cell ( ncc) degenerate com ̄
pletely. (Abrr.: nꎬ nucleus)
Plate Ⅲ  Ultrastructure observation of the development of the egg of
fern M􀆰 platyphylla
1. The vccꎬ the egg (e) and the ncc are closely linked through plas ̄
modesmata (pd) in the newly formed eggꎻ 2. Plasmodesmata ( pd)
connecting the vcc and the eggꎬ nucleus surrounded by mitochondria
(m)ꎻ 3. An archegoniumꎬ containing a maturing egg (e)ꎬ a vcc and
a ncc. A separetion cavity (sc) has formed arounded the periphery of
the egg. A pore region ( pr) perisistently connects the egg and vcc.
The egg envelop (ee) are formedꎻ 4ꎬ 5. Magnification of the Fig􀆰 3.
The egg envelop (ee) becomes gradually thiner from the central to the
boundaryꎻ 6. The nuclear evaginations (nev) in the egg. Endoplasmic
reticulum (er) below the egg envelop (ee)ꎻ 7. A matured egg with
the accumulation of vesicles containing the osmiophilic materials
(veo) below egg envelope. (Abrr.: nꎬ nucleusꎻ nevꎬ nuclear evagi ̄
nationꎻ pꎬ plastidꎻ veꎬ vesicle)
1576期                        郭严冬等: 阔叶鳞盖蕨配子体发育及卵发生的研究                           
  郭严冬等: 图版Ⅰ                                          GUO Yan ̄Dong et al.: Plate Ⅰ
257                                  植 物 分 类 与 资 源 学 报                            第 36卷
  郭严冬等: 图版Ⅱ                                          GUO Yan ̄Dong et al.: Plate Ⅱ
3576期                        郭严冬等: 阔叶鳞盖蕨配子体发育及卵发生的研究                           
  郭严冬等: 图版Ⅲ                                          GUO Yan ̄Dong et al.: Plate Ⅲ
457                                  植 物 分 类 与 资 源 学 报                            第 36卷