全 文 ：中国卷柏科植物的研究(Ⅳ):
两种卷柏孢子形态的观察
孙晓红1 ,张静梅1 ,李 倩1 ,于志红1 ,刘家熙1＊ ,张宪春2
(1首都师范大学生物系 ,北京 100037 ,2中国科学院植物研究所 ,北京 100093)
基金项目:国家自然科学基金资助项目(批准号 39800011)
卷柏科(Selaginellaceae)植物一科一属 ,约 700
种 ,分布于全世界 ,我国约 60 种。对卷柏科植物孢
粉形态的研究在分类和系统发育上具有重要意义 ,
不仅可以作为建立高级分类单位的一个重要依据 ,
而且往往能用来区别仅靠孢子体形态难以区分的种
类 ,同时也可以检查现行分类系统中各类群的自然
性和同质性。Tryon[ 1] 、文献[ 2] 、黄增泉[ 3] 刘保东[ 4]
和刘家熙[ 5] 等近年来在卷柏科植物孢粉学方面作了
一些研究工作。本文所观察的鳞叶卷柏(Selaginella
leptophylla Baker)和荔波卷柏(S .liboensis H.S.Kung
et P.S.Wang),尚未见到有关孢粉学方面的报道 ,本
文应用扫描电子显微镜辅以光学显微镜 ,详细观察
并描述了这两种卷柏的大 、小孢子的形态特征 ,为卷
柏科系统分类及孢粉学研究提供资料。
1 材料和方法
两种卷柏的大 、小孢子材料取自中国科学院国
家标本馆(PE)。本次观察的鳞叶卷柏(Selaginella
leptophylla Baker)的大孢子采自云南黄家坪 ,标本号
为24681;小孢子采自云南漾濞县 ,标本号为 22685。
荔波卷柏(S .liboensis H.S.Kung et P.S.Wang)的大
小孢子均采自广西融水 ,标本号为 892217。扫描电
子显微镜样品制作方法是:将自然干燥的大孢子在
光学显微镜下经过选取不同观察面 ,逐个摆放在贴
有透明双面胶的样品台上;将自然干燥的小孢子直
接均匀地撒在贴有透明双面胶的样品台上;材料经
喷金后置于 HITACHIS-800型扫描电子显微镜下观
察并照相 。每种大 、小孢子各取10 ～ 20个在光学显
微镜下测量其极轴和赤道轴数值 ,孢子大小均以“极
轴长×赤道轴长”表示 ,两值均为平均值 ,并给出变
异幅度。
2 观察结果
2.1 鳞叶卷柏(Selaginella leptophylla Baker)(图 1
～图 6:图 1 ～ 图 3大孢子;图 4 ～图 6小孢子)
大孢子近球形。近极面圆形 ,赤道面近圆形 。
大小为 [(200.0 ～ 293.3)264.0 ×289.3(226.7 ～
320.0)] μm。三裂缝明显 ,比孢壁略高 ,直挺 ,裂缝长
为半径的 1 2左右 ,末端不明显 。近极面为较密而
小的颗粒状纹饰 ,远极面为稀疏的颗粒状纹饰 ,有些
颗粒彼此联结 。小孢子扁球形 ,近极面圆角三角形 ,
赤道面扇形。大小为 [(19.6 ～ 34.0)28.1 ×36.6
(22.2 ～ 47.1)] μm 。三裂缝明显 ,细长突出 ,在交汇
处有明显扭曲 ,长几达赤道线 ,由较密的一排颗粒状
突起组成 。近极面四分体痕孢壁薄 ,常剧烈下陷 ,具
瘤状纹饰 。远极面为疣状纹饰 ,微观结构为疣状突
起上有很多细小而密集的钝刺。
2.2 荔波卷柏(S.liboensis H.S.Kung et P.S.
Wang)(图7 ～图 12:图7 ～ 图9大孢子;图 10 ～图12
小孢子)
大孢子近球形 , 近极面圆形 , 赤道面扇形。大
小为[(133.3 ～ 253.3)229.3×242.7(146.7 ～ 280.0)]
μm。三裂缝明显 ,直挺突出 ,长几达赤道线 。三裂
缝交汇处有较密的颗粒状纹饰 ,向外逐渐变稀。微
观结构为颗粒状纹饰上具更小颗粒 ,孢壁上有小刺 ,
尖锐而密集。远极面为颗粒状纹饰 ,比近极面的颗
粒大而稀疏。小孢子扁球形。近极面圆角三角形 ,
赤道面扇形。大小为 [(17.0 ～ 26.2)19.5 ×27.1
(20.9 ～ 31.4)] μm 。三裂缝明显 ,突出 ,在交汇处扭
曲 , 长几达赤道线 。近极面四分体痕孢壁薄 ,常下
陷。近极面纹饰不太明显 ,有一些较小的颗粒状纹
饰 ,其上密布小颗粒 ,从三裂缝交汇处向外可见颗粒
逐渐变大 ,赤道线附近为较大而密集的瘤状纹饰。
远极面为瘤状纹饰 ,较圆 ,大小不等 ,微观结构为瘤
状突起上具较密而细小的颗粒。
3 讨论与结论
观察结果表明 ,两种卷柏大 、小孢子外壁纹饰类
型为颗粒状 、瘤状 、疣状等 ,微观结构为颗粒 ,微刺
等 ,与卷柏科其他种的孢子形态相似[ 1 ～ 5] ,但又具有
种的特异性 ,表明了孢子形态在植物分类与鉴定上
的意义。孢粉的立体形状是由极轴长度与赤道轴长
度之间的比例所决定的 。本次观察结果根据“极轴
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长”与“赤道轴长”的比例关系 ,定量地把两种卷柏的
孢子按“孢粉形状分级表”归类 ,得出结论:每种卷柏
大孢子两值的比例都在 1.14与 0.88之间 ,故判断
为近球形;小孢子两值的比例都在 0.88与 0.50之
间 ,故为扁球形 。小孢子的四分体痕的孢壁薄并常
下陷 ,其原因还有待进一步研究与探讨 。
参考文献:
[ 1 ] Tryon R M , Tryon A F.Ferns and Allied Plants with Special
Reference to Tropical America[ M] .New York:Springer-
Verlag , 1982.821-823.
[ 2] 中国科学院北京植物研究所古植物研究室孢粉组.中
国蕨类植物孢子形态[ M] .北京:科学出版社 , 1976.
23-25 , 41-48.
[ 3 ] Huang Tseng-chieng.Spore Flora of Taiwan[ M] .Taiwan:
Tah-Jinn Press , 1981.61-67.
[ 4 ] 刘保东 , 包文美 , 敖志文.中国卷柏科孢子形态的研究
[ J] .植物研究 , 1989 , 9(3):113-122.
[ 5 ] 刘家熙 , 张宪春 , 孙晓红 ,姜怡.中国卷柏科植物孢粉
学新资料[ J] .电子显微学报 , 2001 , 20(4):511-512.
图 1 ～ 图 3 S .leptophylla Baker 的大孢子(图 1 Bar=53μm;图 2 Bar=73μm;图 3 Bar=63μm)。
图 4 ～ 图 6 S .leptophylla Baker 的小孢子(图 4 Bar=8μm;图 5 Bar=6μm;图 6 Bar=1μm)。
图 7 ～ 图 9 S .liboensis H.S.Kung et P.S.Wang 的大孢子(图 7 Bar=53μm;图 8 Bar=53μm;图 9 Bar=3μm)。
图 10 ～ 图 12 S .liboensis H.S.Kung et P.S.Wang 的小孢子(图 10 Bar=6μm;图 11 Bar=6μm;图 12 Bar=2μm)。
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