全 文 ：首都师范大学学报(自然科学版)第 20卷　第 3期
1999 年 9 月
Journal of Capital Normal University
(Natural Science Edition)
Vol.20 , No.3
Sept.　1999
收稿日期:1998-07-14
木贼科精子器比较研究
刘家熙　李雅轩
(首都师范大学生物系)
摘 要
　　利用扫描电子显微镜详细观察比较了木贼科 2 属 5 种精子器形态结构.认为木贼科精子器特
征是划分种 、属的分类依据.
关键词:木贼科 , 精子器 ,扫描电子显微镜.
中图分类号:Q949.364.2
秦仁昌(1978)认为蕨类植物分类系统是根据植物的个体发育 、形态学 、细胞学 、孢粉学和
原叶体的发育 、形态构造及性器官等性状建立起来的[ 1] ,而以往的蕨类植物分类学工作一般
局限在孢子体世代.作为其完整生活史一半的配子体世代无疑地亦反映了系统演化的规律 ,
Momose(1942)[ 2]仅用配子体形态就将真蕨类加以系统检索 ,证明可以弥补单纯用孢子体分类
的不足.Bow er(1923)亦将配子体形态特征和生殖器官结构列为蕨类分类特征.因此研究木贼
科(Equisetaceae)雄配子体精子器结构 ,也是论证该科系统分类的重要内容.
自从 Milde(1867)首次将木贼科分为 2 个属即问荆属(Equisetum L .)和木贼属(Hip-
pochaete Milde)以来 ,后人相继提出了许多分类依据[ 1—8] .但配子体世代尤其是精子器结构的
研究工作仍很不足[ 6—8] .本文在总结前人工作的基础上 ,运用扫描电子显微镜详细观察了木
贼科 2属 5种雄配子体精子器的形态结构 ,旨为木贼科系统分类提供新的资料.
1　材料和方法
1.1　材料
本文以 5种国产木贼科植物(问荆 E .arvense L .;林问荆 E .silvat icum L .;水生问荆 E .
f luv iat ile L .;犬问荆 E .palustre L .;木贼 H .hiemale(L .)Borner)的新鲜孢子为培养材料.
凭证标本存哈尔滨师范大学植物标本室.
1.2　办法
1.2.1　雄配子体培养方法
取新鲜孢子用无菌水制成悬浊液 ,均匀接种在 1.5%的改良 knop s琼脂培养基上.培养
基和培养器等均经常规灭菌处理.重复培养 6 ～ 8次 ,每次 3 ～ 9份.接种后先置黑暗处保存 24
小时 ,以促其同步萌发 ,然后置于装有日光灯的培养架上 ,每天光照 ,黑暗各 12 h ,光强 1 900 ～
2 000 LUX.黑暗温度 17 ～ 25℃,光下温度 25—32℃.定时镜检观察.
1.2.2　扫描电镜材料的处理
取成熟的雄配子体用双蒸馏水清洗后在 FAA 溶液中固定 24小时 ,中间至少换药一次.然
后依次进入梯度酒精脱水 ,最后进入 1/2 100%酒精+1/2乙酸异戊酯 ,至纯乙酸异戊酯中置
换 ,以上各步骤均为 30分钟.在真空干燥仪中干燥后 ,在解剖镜下将 5种雄配子体贴于粘有两
面胶的样品台上并注意将精子器开口向上.喷金后置于 HITACHI S —520型扫描电子显微镜
下观察照像.
每种精子器大小在光镜下测得 ,是 20个材料的平均值.
2　观察结果
2.1　木贼 H.hiemale(L.)Borner
见图 1 , 2.材料培养 50 d后雄配子体裂片顶端产生精子器 ,短圆柱形 ,上窄下宽 ,高约 115
μm ,宽约 55μm.精子器壁 2层细胞高 ,每层由 5 ～ 6个细胞构成.盖细胞 2个 ,呈半圆形 ,长约
30μm ,宽约 20μm ,开裂时彼此分离 ,呈气孔状.
2.2　问荆 E.arvense L .
见图 3.约培养 50 d后产生精子器 ,短圆柱形 ,高约 230μm ,宽约 60μm.壁 2 ～ 3 层细胞
高.盖细胞 4个 ,呈短三角形 ,长约 41μm ,宽约 30μm.开裂时开口呈四边形.
2.3　林问荆 E.silvaticum L.
见图 4.70 d后精子器发生 ,圆柱形 ,高约 200μm ,宽约 50μm.壁 2 ～ 3层细胞高.盖细胞 3
个 ,呈三角形 ,长约 50μm ,宽约 38μm .开口呈三角形.
2.4　水生问荆 E.f luviatile L.
见图 5.60 d后出现精子器 ,长圆柱形 ,高约 130μm ,宽约 55μm ,壁2 ～ 3层细胞高 ,每层 8
个细胞.盖细胞 8个 ,呈长三角形 ,长约 50μm ,宽约 20μm.开口呈圆形.
2.5　犬问荆 E.palustre L.
见图 6.60 d后出现精子器 ,长圆柱形 ,高约 385μm ,宽约 110μm.盖细胞 7个 ,呈长三角
形 ,长约 30μm ,宽约 20μm ,开口呈圆形.
3　讨论与结论
5种精子器区别明显.精子器以犬问荆为最长 ,木贼为最短.高宽比分别是:犬问荆为 4 ,水
生问荆为 3 ,其余 3种为 2.
精子器盖细胞形状和数目前人未作仔细比较观察[ 6—8] ,本文发现 5种盖细胞形态数目皆
不相同 ,可作种及属的划分依据.林问荆为 3 枚 ,三角形.问荆为 4枚 ,短三角形.犬部荆为 7
枚 ,长三角形.水生问荆为 8枚 ,长三角形.木贼为 2枚 ,半圆形.
秦仁昌(1978)[ 1]将中国木贼科分为2属 ,本文根据雄配子体精子器形态学特征 ,也认为木
贼科可分为 2属 ,即盖细胞为 3枚以上的问荆 、林问荆 、水生问荆和犬问荆属于问荆属 ,盖细胞
为 2枚的木贼属于木贼属.
63第 3 期 刘家熙等:木贼科精子器比较研究
图 1.2　木贼　Fig1.2　H.hiemale(L.)Borner　　　　图 3　问荆　　Fig.3　E.arrnese L.
图 4　林问荆　　Fig.4　E.silvat icum L.　　图 5　水生问荆　　Fig.5　E .f luviat i le L .
图 6　犬问荆　　Fig.6　E.palust tre L .
参 考 文 献
1　秦仁昌.中国蕨类植物科属的系统排列和历史来源.植物分类学报 , 1978 , 16(3):1～ 19
2　Momose.Studies on the gametophy te of ferns(XXV)on the characteristics of spo res of ferns and their sys-
tematic merits.lbid , 1942 , 18(3):139～ 152
3　吴征 .西藏植物志.北京:科学出版社 , 1983 , 27 ～ 33
4　于荣敏 ,周荣汉 , 李铣.中国木贼科植物的数量分类学研究.沈阳药学院学报 , 1986 , 3(1):39～ 50
5　于荣敏 ,周荣汉 , 李铣.中国木贼科植物化学分类号的研究.植物分类学报 , 1987 , 25(4):294～ 298
6　刘家熙 ,刘保东 , 包文美等.木贼科 5 种配子体发育的研究.哈尔滨师范大学学报自然科学版 , 1994 ,
10(2):77～ 93
7　包文美 ,陈发生.问荆的培养与观察.生物学通报 , 1984(1):14 ～ 15
8　Hauke R L.Gometnngia of Equisetum bogotense.Bull Torrey Bo t Club , 1968 , 95(4):341 ～ 345
64 首都师范大学学报(自然科学版) 1999 年
Studies on the Structure of the Antheridia of Equisetaceae
Liu Jiaxi　Li Yuxuan
(Department of Biology , Capital Normal Universi ty)
Abstract
The st ructure of the antheridia of 5 species of Equisetaceae from China were observed by the
SEM.The shape , the leng th/width ratio and the number of the opercular cell of antheridia are
rather constant.the author ag rees the view s of the Equisetaceae should be divided into tw o genera.
Key words:Equisetaceae ,Antheridium ,SEM.
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