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松叶蕨科植物孢子形态的研究



全 文 :首都师范大学学报(自然科学版)第 23 卷 第 2期
2002 年 6 月
Journal of Capital Normal University
(Natural Science Edition)
Vol.23 , No.2
June. 2002
松叶蕨科植物孢子形态的研究
张静梅 刘宇飞 董 阔 孙晓红 刘家熙*
(首都师范大学生物系 ,北京 100037)
摘 要
  利用光学显微镜和扫描电子显微镜详细观察了松叶蕨科(Psilotaceae)2 属 3 种植物的孢子形态 , 即松叶蕨属
(Psilotum Sw.)中的 2 个种:P.nudum(L.)Beauv.和 P.complanatum Sw., 梅西蕨属(Tmesipteris Bernh.)中的 1个种:T.
elongata Dang., 为蕨类植物系统分类和孢粉学研究提供资料.
关键词:松叶蕨科 , 松叶蕨属 , 梅西蕨属 , 孢子 , 扫描电子显微镜.
中图分类号:Q 944.571 , Q 949.36
收稿日期:2001-06-15
*通讯联系人
  松叶蕨科(Psilotaceae)属于蕨类植物松叶蕨亚
门(Psilophytina)松叶蕨目(Psilotales),包括松叶蕨属
(Psilotum Sw.)和梅西蕨属(Tmesipteris Berhn.)2个
属[ 1] ,全世界共有 15个种.其中松叶蕨属有 2个种 ,
即 P.nudum(L.)Beauv.和 P.complanatum .Sw.,产
于热带和亚热带地区[ 2] .我国仅有 P.nudum(L.)
Beauv.1种 ,分布于台湾 、广东 、广西 、贵州 、云南 、四
川 、江苏 、浙江 、海南等地 ,着生于岩石缝中或附生于
树干上[ 3] .梅西蕨属原来一直被认为仅有 1 种 ,
Braithwaite(1988)研究认为此属共有 13种[ 4] ,产于澳
大利亚 、新西兰和南太平洋的一些岛屿中[ 2] .
有关松叶蕨科孢子形态的研究 ,国内仅见张玉
龙等(1976)对国产种类 P.nudum(L.)Beauv.孢子在
光学显微镜下观察结果的报导[ 5] .国际上对松叶蕨
科孢子形成的研究很重视 ,Tryon等(1991)用电镜研
究了松叶蕨科 2 属 5 种的孢子形态[ 2] , Large 等
(1991)在光镜和电镜下观察并描述了松叶蕨科 2属
5种植物的孢子形态[ 6] ,但均未涉及中国的材料.本
文用光学显微镜和扫描电子显微镜详细观察并描述
了松叶蕨科 2 属 3种的孢子形态 ,旨在为蕨类植物
系统分类提供孢粉学方面的依据.
1 材料和方法
本文观察的孢子采自中国科学院植物研究所国
家标本馆(PE),凭证标本存于中国科学院植物研究
所国家标本馆(PE).
孢子大小在光学显微镜下测得.每种孢子测量
20个孢子的极轴和赤道轴数值 ,取其平均值 ,并给
出变异幅度.
扫描电子显微镜所用材料制作方法是将自然干
燥的孢子直接均匀地撒在贴有透明双面胶的样品台
上 ,喷金后置于 HITACHIS-800型扫描电镜下观察
并照相.
2 观察结果
2.1 松叶蕨属(Psilotum Sw.)
本文对松叶蕨属的全部种类孢子进行了观察研
究.
2.1.1 Psilotum nudum(L.)Beauv.见图1:(1-6).
孢子同形 ,两侧对称.孢子的极面观为长椭圆
形 ,赤道面观为肾形.大小为(15 ~ 37.5)31.55 ×
63.45(52.5 ~ 70)μm.单裂缝 ,裂缝较长 ,其长度为赤
道轴长的 3 4 ,两端分叉形成弓形脊.周壁很薄 ,紧贴
于外壁 ,在光镜下光滑 ,有时有些不规则孔穴;在电
镜下可看到周壁形成皱褶 ,有较深的沟 ,长时间存放
后易脱落.外壁轮廓为波浪形 ,具穴状纹饰.
凭证标本来源有二:①图 1中的 1-3采自广东
海方县坝王岭 ,夏群 , 1345425(PE), 1984年 11月 23
日;②图Ⅰ中的 4-6 采自中国科学院植物所植物
园 ,刘家熙 ,20010408 ,2001年 4月 8日.
图 1 松叶蕨科植物孢子电镜照片
2.1.2 Psilotum Complanatum Sw.见图 1:(7-9)
孢子同形 ,两侧对称.孢子的近极面观为长椭圆
形 ,远极面观近似长方形 ,赤道面观为新月形.大小
为(15 ~ 32.5)22.65×56.3(37.5 ~ 70)μm.单裂缝 ,
裂缝较长 ,其长度为赤道轴长的 2 3 ,有时两端分叉
形成弓形脊.周壁薄 ,紧贴于外壁.外壁轮廓为波浪
50 首都师范大学学报(自然科学版) 2002年
形 ,具疣状纹饰.
凭证标本为交换标本 , 采自新西兰的 Harrai
Glenwood , Rosenstock ,147(PE),1912年.
2.2 梅西蕨属(Tmesipteris Bernh.)
本文对梅西蕨属的 1种孢子进行了观察研究.
2.2.1 Tmesipteris elongata Dang.见图 1:(10-12)
孢子同形 ,两侧对称 ,孢子极面观为长椭圆形 ,
赤道面观为肾形.大小为(20 ~ 30)25.13 ×66.38
(57.5 ~ 82.5)μm.单裂缝 ,裂缝较长 ,其长度为赤道
轴长的 3 4.周壁在光镜下有些有不规则孔穴 ,有些
光滑;在电镜下依稀可见有些皱褶.外壁光滑 ,纹饰
不明显.
凭证标本为交换标本 ,采自新西兰 , Rosenstock ,
541(PE),1911年 9月 20日.
3 讨论与结论
观察结果表明松叶蕨属的孢子为两侧对称 ,极
面观为长椭圆形 , 赤道面观为肾形.大小为(15 ~
37.5)22.65×63.45(37.5 ~ 70)μm.单裂缝 ,裂缝较
长 ,其长度为赤道轴长度的 2 3-3 4 ,有时裂缝两端
分叉形成弓形脊.周壁薄 ,紧贴于外壁.外壁轮廓成
波浪形 ,具穴状和疣状纹饰.
松叶蕨属的两种孢子间存在一定差异:P .nu-
dum (L.)Beauv.的极面观为规则的长椭圆形 ,而 P.
complanatum Sw.的极面观近似方形;前者的赤道面
观为肾形 ,而后者的赤道面观为新月形;前者的外壁
具有明显典型的穴状纹饰 ,而后者的外壁具有疣状
纹饰.
松叶蕨属与梅西蕨属的孢子形态有一定区别.
松叶蕨属的孢子外壁具有明显穴状或疣状纹饰 ,而
梅西蕨属的孢子外壁光滑 ,没有明显的纹饰.
本文在国内首次应用扫描电镜观察报道了松叶
蕨科 2 属 3种的孢子形态结构特征 ,丰富了蕨类植
物孢粉学研究资料.
参 考 文 献
1 吴兆洪 , 秦仁昌.中国蕨类植物科属志.北京:科学出版社 , 1991.94~ 96
2 Alice F Tryon , Bernard Lugardon.Spores of the Pteridophyta.New York Berlin Heidelberg London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona ,
1991.558~ 563
3 中国科学院植物研究所.中国高等植物图鉴 第一册.北京:科学出版社 , 1985.107
4 Braithwaite A F.Cytological and anatomical observation on Tmesiptieris (Tmesipteridaceae:Pteridophyta) species from New Cale-
donia.Fern Gaz., 1988.13:199~ 208
5 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 , 1976.34 ~ 35
6 M F Large , J E Braggins.Spores atlas of New Zealand ferns &Fern allies.A Supplement to the New Zealand Journal of Botany , 1991 ,
9~ 12
Studies on the Spores Morphology of Psilotaceae
Zhang Jingmei Liu Yufei Dong Kuo Sun Xiaohong Liu Jiaxi*
(Department of Biology , Capital Normal University , Beijing 100037)
Abstract
The spores of three species of Psilotaceae were observed under LM and SEM.The morphological characters of them
were described in detail.The spore morphology of Psilotum Sw.and Tmesipteris Bernh.is different from each other and
there are differences in spore morphology between the two species of Psilotum Sw.
Key words:Psilotaceae , Psilotum Sw., Tmesipteris Bernh., Spores , SEM.
作者简介 张静梅 ,女 , 汉族 , 1976 年 10月出生.2000年 6 月毕业于聊城师范学院生物系.同年考入首都师范大学生物系
攻读硕士学位研究生 ,研究方向为发育植物学.现正在参加国家自然科学基金和北京市自然科学基金项目的研究工作.
51第 2期 张静梅等:松叶蕨科植物孢子形态的研究