全 文 ：首都师范大学学报(自然科学版)第 23 卷 第 1期
2002 年 3 月
Journal of Capital Normal University
(Natural Science Edition)
Vol.23 , No.1
Mar. 2002
中国卷柏科植物的研究(Ⅲ)———3种卷柏
小孢子形态的观察＊
孙晓红1 张静梅1 姜 怡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)
摘 要
本文利用光学显微镜和扫描电子显微镜较详细地观察了细叶卷柏 Selaginella labordei Hieron.、异穗卷柏 S.het-
erostachys Baker、蔓出卷柏 S .davidii Franch.的小孢子 ,重点对所观察小孢子的形态特征(分别从形状 、大小 、三裂缝 、
纹饰等方面)进行了描述 , 并讨论了各种之间的差异 ,丰富了卷柏科孢粉学研究资料.
关键词:卷柏科 , 小孢子 , 孢子形态 , 扫描电子显微镜.
中图分类号:Q 944.571;Q 949.36
收稿日期:2001-03-30
＊国家自然科学基金资助项目(批准号:39800011)
＊＊课题负责人
卷柏科(Selaginellaceae)植物属于蕨类植物石松
纲卷柏目 ,约 750种[ 1] ,分布于全世界 ,但大多数产
于热带和亚热带.多生长在林中潮湿的地方 ,但有些
种类能耐干旱 ,生长于岩壁或周期性干燥的土壤
中[ 2] .我国约有 60 种 ,全国性分布(张宪春 , 未发
表).
关于卷柏科的研究工作 ,就孢子形态而言 ,国内
在《中国蕨类植物孢子形态》(1976)一书中记录过光
镜下 21种卷柏的小孢子形态[ 3] ,黄增泉(1981)研究
了14种卷柏的孢子形态[ 4] ,吴玉书(1989)对中华卷
柏[ S.sinensis(Desv.)Spring ] 的孢子做了电镜扫
描[ 5] ,刘保东等(1989)在《中国卷柏科孢子形态研
究》一文中用扫描电镜辅以光镜的方法研究了我国
近半数种类的大孢子(26种)和小孢子(28 种)形
态[ 6] .
本文运用扫描电镜技术研究了 3种卷柏(细叶
卷柏 Selaginella labordei Hieron.、异穗卷柏 S .het-
erostachys Baker 、蔓出卷柏 S.davidii Franch.)的小孢
子形态特征 ,为卷柏科形态学和系统演化研究提供
素材 ,也为孢粉学积累原始资料.本文所涉及的蔓出
卷柏 S .davidii Franch.的小孢子形态电镜观察 ,国内
尚未见到有关报道.
1 材料和方法
1.1 材料
本文所观察的孢子来自中国科学院植物研究所
标本馆(PE),凭证标本现存于首都师范大学植物标
本室(标本具体来源参见表 1).
表 1 材料及标本来源
编号 种名 采集地 采集人 凭证标本
1
细叶卷柏
S.labordei Hieron. 四川 ,峨眉山 张宪春等
428
(PE-1554676)
2
异穗卷柏
S.heterostachys Baker 贵州 ,镇远 张宪春 1215(PE)
3
蔓出卷柏
S.davidii Franch. 四川 ,金佛山
金佛山
考察队
1380
(PE-1373241)
1.2 扫描电子显微镜所用材料的制作方法
①将自然干燥的小孢子分别直接均匀的撒在透
明双面胶带上 ,然后贴到样品台上.
②喷金.
③置于HITACHIS —800型扫描电子显微镜下观
察并照像.
每种孢子尽可能观察近极面 ,远极面 ,赤道面 ,
比较观察不同层次的纹饰.
孢子大小除个别种(文中有注明)外 ,均以“极轴
长×赤道轴长”表示 ,两值均为多数孢子的常见值或
平均值.
2 观察结果
2.1 细叶卷柏 S .labordei Hieron
见图版1:(A ,B)
小孢子:极面观圆三角形 ,远极面观圆形 ,赤道
面观近扇形.大小为 27.8×35.0μm.三裂缝较明显 ,
比孢子壁面略高 ,不扭曲 ,长达赤道线 ,是由排列较
小较密集的1—2排瘤状突起组成的.近极面为瘤状
纹饰 ,瘤状突起上有很多微刺.远极面为疣状纹饰 ,
且大小不等 ,多数为大的 ,中间也有一些小的疣状突
起.从大小上比较来看 ,远极面疣状突起的大小大于
近极面瘤状突起的大小 ,而组成三裂缝脊的瘤状突
起看起来更细小一些.
2.2 异穗卷柏 S .heterostachys Baker
见图版1:(C ,D)
小孢子:极面观圆形 ,赤道面观近半圆形.四分
体痕的孢壁薄而剧烈下陷.赤道轴长远远大于极轴
长.赤道轴长为35.7μm.三裂缝不明显 ,由极小的颗
粒组成.近极面为疣状纹饰 ,但较小.远极面为疣状
纹饰 ,且大小不等;疣状突起的周围有微刺连接 ,微
刺之间形成小穴.
2.3 蔓出卷柏 S .davidii Franch
见图版 1:(E ,F)
小孢子:极面观近圆形 ,赤道面观近半圆形 ,四
分体痕的孢壁较薄 ,下陷.赤道轴长大于极轴长.大
小为 12.0×23.9μm.三裂缝达赤道线 ,较明显隆起 ,
并在相交处稍微有些扭曲.近极面较光滑 ,无明显纹
饰.赤道线较明显.远极面的孢壁具数十个棒状纹
饰 ,顶端稍弯曲;孢壁上还密布较细小的颗粒状纹
饰.
为了比较各种卷柏之间的差异 ,现把观察结果
列表如下(表 2):
A , B:细叶卷柏 S.labordei Hieron.(A.远极面观;B.近极面观)
C ,D:异穗卷柏 S.heterostachys Baker(C.远极面观;D.近极面观)
E , F:蔓出卷柏 S.davidii Franch.(E.远极面观;F:近极面观)
图版 1 孢子照片
49第 1期 孙晓红等:中国卷柏科植物的研究(Ⅲ)———3种卷柏小孢子形态的观察
表 2 小孢子形态特征比较
编号 种名 形状 大小(μm) 三裂缝 纹 饰 图版
1
细叶卷柏
S.labordei Hieron. 近球形 27.8×35.0
明显 ,不扭曲 , 几达赤道线 ,
由瘤状突起组成
近极面:瘤状纹饰 , 瘤状突起上
有很多微刺;远极面:疣状纹饰 ,
并大小不等
图版 1:A , B
2
异穗卷柏
S.heterostachys Baker 扁球形 赤道轴长为 35.7 不明显
近极面:疣状纹饰;远极面:疣状
纹饰 , 疣状突起之间有明显微
刺 ,微刺之间有小穴
图版 1:C ,D
3
蔓出卷柏
S.davidii Franch. 扁球形 12.0×23.9
明显 , 并在相交处有些扭
曲 ,几达赤道线
近极面:光滑 ,无明显纹饰;远极
面:棒状 、颗粒状纹饰 图版 1:E , F
3 讨论与结论
观察结果表明 ,三种卷柏的小孢子各不相同.首
先 ,可以根据小孢子的形状特点来鉴别这三种卷柏:
根据小孢子的形状特点检索:
1.四分体痕的孢壁不下陷的
细叶卷柏 S .labordei Hieron.
…………………
……………………
1′四分体痕的孢壁下陷的 2……………………
2.孢壁下陷不剧烈的
蔓出卷柏 S.davidii Franch.
…………………………
……………………
2′孢壁剧烈下陷的
异穗卷柏 S .heterostachys Baker
……………………………
…………………
另外 ,三种卷柏的小孢子纹饰各不相同.孢粉形
态学研究认为 ,稳定而典型的纹饰 ,通常是植物分类
属间的特征性区别.因此 ,笔者根据孢壁的纹饰特
点 ,把本次研究所涉及到的三种卷柏植物分类检索
如下:
根据小孢子孢壁的纹饰特点检索:
1.远极面有棒状纹饰
蔓出卷柏 S .davidii Franch.
…………………………
……………………
1′远极面没有棒状纹饰 ,而为疣状纹饰 2……
2.疣状突起上有微刺 ,中间形成小穴
异穗卷柏 S.heterostachys Baker
………
…………………
2′疣状突起上没有微刺连接 ,中间不形成小穴
细叶卷柏 S.labordei Hieron…………………… .
Hieronymus(1901)用孢子体的特征等将卷柏分
为两个亚属 ,即同型叶亚属 Subgen.Homoeophyllum
Hieron.和异型叶亚属 Subgen.Heterophyllum Hi-
eron.[ 7] ,刘保东(1989)则根据孢子形态特征 ,归纳了
同型叶亚属与异型叶亚属的孢子形态的差异[ 6] .本
文研究了细叶卷柏 S.labordei Hieron.、异穗卷柏 S .
heterostachys Baker、蔓出卷柏 S .davidii Franch.小孢
子的形态特征 ,并参照刘保东的观点 ,认为这三种卷
柏均属于异型叶亚属 ,并且通过对孢子体的观察 ,很
容易看出它们确实是属于异型叶亚属.
参 考 文 献
1 Jermy.Selaginellaceae.The Families and Genera of Vascular Plants , 1990.39～ 45
2 吴兆洪 , 秦仁昌.中国蕨类植物科属志.北京:科学出版社 , 1991.113 ～ 114
3 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.北京:科学出版社 , 1976.41～ 48
4 Huang Tseng-chieng.Spore flora of Taiwan.National Taiwan University , 1981
5 吴玉书.中华卷柏孢子形态的研究及生态意义.植物学报 , 1989 , 31(1):77 ～ 80
6 刘保东 , 包文美 ,敖志文.中国卷柏科孢子形态的研究.植物研究 , 1989 , 9(3)
7 Hieronymus G.Selaginellaceae , in Engler&Prantl , Nat.Pflanz , 1901 , 1(4):621 ～ 715
50 首都师范大学学报(自然科学版) 2002年
Studies on the Chinese Selaginellaceae(Ⅲ)———Observations of
the Microspores of Three Species of Selaginella
Sun Xiaohong
1 Zhang Jingmei1 Jiang Yi1 Liu Jiaxi1 Zhang Xianchun2
(1 Department of Biology , Capital Normal University , Beijing 100037;2 Institute of Botany , Academia Sinica , Beijing 100093)
Abstract
The microspores of species of three Selaginellaceae from China were observed under scanning electron microscope.
The morphological characteristics of the three species are described in detail.The spore morphology of these three species
is different from each other , especially , the perine ornamentation.
Key words:Selaginellceae , microspore , spore morphology , SEM
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Catalysis of Dodecatungstic Acid with Icosahedron to Aldol
Condensation of Acetone
Zhang Zhongxian Lu Xiaoming＊＊ Liu Shuncheng
(Department of Chemistry , Capital Normal University , Beijing 100037)
Abstract
It is found that the catalysis effect of dodecatungstic acid with icosahedron is presented in the condensation reaction
under moderate chemical condition.
Key words:acetone , dodecatungstic acid with icosahedron , aldol condensation , catalysis.
51第 1期 孙晓红等:中国卷柏科植物的研究(Ⅲ)———3种卷柏小孢子形态的观察