普通针毛蕨配子体发育和卵发生的细胞学研究
蕨类植物的配子体发育和卵发生研究是有性生殖研究的重要部分，不同系统演化地位的蕨类植物有性生殖存在着显著的差别。在 Smith系统真水龙骨目中，真水龙骨Ⅱ类蕨类植物的有性生殖尚未见报道。因此，本论文选用真水龙骨Ⅱ类金星蕨科的普通针毛蕨（Macrothelypteris torresiana）为材料，利用显微观察法、超微结构观察和组织化学方法对其进行配子体发育和卵发生研究，对完善蕨类生殖生物学和探讨蕨类植物有性生殖的演化具有重要科学意义。 本文的主要结果如下： 1.普通针毛蕨配子体的发育经历了孢子萌发、丝状体、片状体、原叶体等阶段。孢子萌发为书带蕨型，片状体为铲形；配子体呈心形，具单细胞棒状毛状体，接种35d左右在雌配子体生长点下方产生颈卵器，具四列颈壁细胞，呈圆柱状。配子体发育类型为槲蕨型。 2.光镜观察表明，普通针毛蕨颈卵器产生于生长点下方的表面细胞，该细胞经两次分裂形成了顶细胞、初生细胞和基细胞。其中初生细胞再经过两次不等分裂产生卵细胞、腹沟细胞和颈沟细胞，这三个细胞紧密相连，随着发育，颈沟细胞和腹沟细胞逐渐退化，卵细胞周围形成分离腔。 3.普通针毛蕨卵发生的超微结构研究表明，卵细胞刚产生时，卵细胞与腹沟细胞、颈沟细胞之间通过胞间连丝紧密相连，卵细胞中内质网、线粒体、高尔基体发达，质体内富含淀粉粒。发育早期，卵细胞和腹沟细胞之间逐渐形成分离腔，而在卵细胞上表面偏中央处，卵细胞与腹沟细胞仍然相连，此处连接区域为孔区，孔区处胞间连丝发达。随着卵细胞继续发育，卵细胞上表面有不定型物质堆积，卵膜逐渐形成。而腹沟细胞可能存在一定的自噬作用，通过孔区将卵细胞内的物质吸入腹沟细胞或者分离腔内，使得孔区上方无法形成卵膜，导致产生受精孔。发育卵后期，卵细胞中线粒体发达，细胞核产生大量核外突。随着卵细胞的发育，腹沟细胞和颈沟细胞逐渐退化，最终完全退化消失。 4.普通针毛蕨卵发生组织化学研究表明，沟细胞外产生的粘性物质呈 PAS反应阳性，表明这些物质为多糖类物质；卵膜亦呈PAS反应阳性，应含有多糖类物质；在卵细胞发生早期细胞内均含有造粉体，但随着发育卵细胞和沟细胞内淀粉粒数量逐渐减少，最后退化消失。 本研究首次阐明了普通针毛蕨颈卵器和卵细胞发生的详细过程和细胞学变化，这些研究表明普通针毛蕨卵细胞发生经历了新卵、发育卵、成熟卵等过程，卵细胞外产生卵膜，在卵细胞上表面卵膜中央产生受精孔。这些特征表明普通针毛蕨卵发生属于进化类型，对揭示蕨类植物系统演化具有价值，也为阐明蕨类有性生殖的机制奠定了基础。
蕨类植物;普通针毛蕨;配子体发育;卵发生;显微观察法;组织化学法
上海师范大学
硕士
植物学
戴锡玲
2018
中文
Q949.365
81
2019-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）