全 文 ：1 立题背景
遵义清华中学位于贵州省遵义市， 每年都有
一定数量的铁树开花，铁树虽然开了花，但未发现
铁树结出种子。为了弄清其成因，作者以本校的铁
树为实验材料进行了该课题的探究。
2 研究目的
通过探究铁树生殖器官， 弄清其在自然情况
下开花不结种子的原因， 在此基础上认识其生殖
器官发育过程， 尝试通过人工授粉提高铁树结种
率。
3 研究过程
3．1 实验材料 遵义清华中学校园内的铁树。
3．2 实验用具 显微镜、解剖镜、放大镜、剪刀、
镊子 、载玻片 、盖玻片 、毛笔 、刀片 、报纸和滴管
等。
3．3 实验过程与结果
3．3．1 铁树雌雄花结构的探究
实验过程：
2007 年 6 月 18 日在本校分别选取生长基本
一致的雌雄铁树各 3 株；仔细观察大孢子叶球、小
孢子叶球的形态结构； 用剪刀和镊子分别在每株
取 2 片孢子叶； 用解剖镜和显微镜分别多次解剖
观察和显微观察， 将观察到的形态结构与平均大
小作好统计。
实验结果： 所观察的各部分结构的形态物征
见表 1。
小孢子叶斜下着生于小孢子叶球轴上， 孢子
囊着生于小孢子叶背面，大孢子叶呈羽状复叶形，
中上部复叶大，中下部叶轴着生对生的胚珠，在大
孢子叶球上螺旋状紧密。
表 1 铁树雌雄花的形态特征统计表
3．3．2 铁树雌雄生殖器官的发育变化探究
实验过程：
2007 年 6 月 5 日在本校分别选取生长基本
一致的雌雄铁树各 3 株 ； 在 2007 年 6 月 5 日－
2007 年 6 月 30 日期间， 每天观察 1 次铁树大小
孢子叶球的变化，并作好变化的统计。
实验结果：见表 2。
表 2 铁树雌雄性生殖器官的发育变化
从铁树的有性生殖认识其生殖器官的发育
学生 陈骏婕 指导教师 陈帮强 付国君 房莎莎
（贵州遵义市遵义清华中学 贵州遵义 563000）
摘要 针对铁树在自然条件下不易开花结种子，对铁树的生殖器官进行了详细的探究，试
图弄清在自然条件下铁树生殖器官的结构和发育对开花不易结种的成因。在此基础上，进行人
工授粉，结出了又大又多的种子。
关键词 铁树 生殖器官 发育
中国图书分类号：Q944.4 文献标识码：B
结构名称 形态结构 大小 （mm）
大孢子叶球 球形 直径 246～255（250）
小孢子叶球 长卵形 长轴 493～505（500）、
径轴 147～154（150）
大孢子叶 羽状全裂，密被绒毛 长 191～211（200）
小孢子叶 近长三棱柱形 ， 长轴 38～56（50）
胚珠 球形，外有绒毛， 5～8（7）
小孢子囊 球形，乳黄色， 0.8～1.2（1）
小孢子囊群 3~5 个小孢子囊辐射排列而成 2.8～3.3（3）
珠被 内外 2 层细胞呈方形，排列紧 厚 2.9～3.2 （3）
密，中间有多层细胞，呈圆形
珠心 椭球形，水样透明 长轴 1.7～2.2（2）、
径轴 1.3～1.7（1.5）
珠孔 管状 管径 0.1
贮粉室 圆锥形 底径 3、高 2
花粉 圆形，失水后呈梭形 0.01
发育顺序 雌 性 雄 性
叶球增大期
（6 月 5 日－
6 月 25 日）
大孢子叶球紧密排列生长 ,
使叶球不断增大。 大孢子
叶球从直径 12 cm 生长到
成熟需要 20 d 的时间
小孢子叶球从鹅蛋大小
生长到成熟需要 15 d的
时间
成熟展叶期
（6 月 25 日-
6 月 30 日）
成熟叶球从大孢子叶开始
展叶到充分展开需要 3 d
的时间。 孢子叶在相互展
开时 ，呈 “～”外展 ，这样胚
珠外露，利于受粉。但因上
下孢子叶间距不大 ，仍相
互遮挡，从而影响受粉
成熟叶球从小孢子叶开
始展叶到充分展开需要
6 d 的时间。孢子叶相互
展开后,每天 11∶00－13∶00
孢子囊破裂释放大量花
粉落在叶球基部的叶柄
与茎连接的夹缝中 ，使
花粉不能随风传播
2008年 第 43 卷 第 9 期 生 物 学 通 报 53
4．2 自然条件下， 影响铁树结种的因素很多，如
温度、空气湿度和栽植密度等，但因实验的时间和
条件有限， 作者只进行了以孢子叶球的发育和结
构来探究对结种的影响。
1）根据观察，铁树小孢子叶球比大孢子叶球
提前成熟 5 d， 这样可能错过大孢子叶球最佳授
粉时期，从而影响受精。
2）铁树每年的新叶着生在茎的顶端，排列成
漏斗形，将小孢子叶球围起来。小孢子囊生于小孢
子叶背面， 孢子囊破裂释放的花粉落在孢子叶球
基部的漏斗形叶柄与茎连接的夹缝中， 可能影响
花粉的传播，从而影响授粉。
5 结论
通过实验， 证明采用人工辅助授粉可提高铁
树的结种能力。
主要参考文献
1 李扬汉 . 全国高等农业教材植物学 .第 2 版 .上海 :上海科学
教育出版社 ,1984:285—286.
（E－mail：chenbangqiang@163.com）
月 份 5月下旬－6 月下旬 6月下旬 7月上旬－9 月中旬 9月中旬－10 月上旬
发育时期 叶球增大期 成熟展叶期 种子生长期 种子成熟期
发 育
变 化
图 例
小孢子叶球
大孢子叶球
小孢子叶球
大孢子叶球
左为受精 2 个月的种子，
中、右为未受精的胚珠
受精 2 个月与未受精
的种子剖面
成熟的种子
除去绒毛的成熟种子
变 化特 征 孢子叶球生长增大
孢子叶相互展开，释放花粉与
胚珠外露
种子生长增大 种子逐渐成熟
3．3．3 铁树人工授粉结种探究
实验过程：
2007 年 6 月 10 日选择生长基本一致的雌性
铁树 3 株，分别编为 1、2、3 号，1 号植株的大孢子
叶球用报纸盖上；2007 年 6 月 25 日－2007 年 6 月
27 日 2 号植株的大孢子叶球连续 3 d 进行人工
授粉（具体操作是每天 11 ∶00 用毛笔和报纸采集
铁树受精与未受精的胚珠生长发育变化比较
花粉， 然后用蘸有花粉的毛笔往胚珠上涂一下；3
号植株不作处理。然后观察胚珠的发育变化，并做
好统计）。
实验结果：见左图。
在胚珠发育中，珠被由绿色变为黄色，再变为
黄褐色， 最后变为红色。 统计的胚珠大小均为径
轴，未受精的胚珠珠心初期呈透明胶质状，然后消
失为空心，内种皮薄，中种皮松软少，外种皮皱缩
中凹。 受精的胚珠珠心初期呈透明胶质状，然后
逐渐变成固态乳白色大型胚体， 内种皮软而有韧
性，中种皮木质化，硬而厚，外种皮光滑饱满。
4 讨论
4．1 铁树生殖器官的发育顺序 根据左图 、表
1、表 2 的记录及相应时期的生长发育，铁树雌雄
生殖器官的发育顺序可归纳如表 3：
表 3 铁树生殖器官的发育顺序归总表
54 生 物 学 通 报 2008 年 第 43 卷 第 9 期