龙舌草果实和种子及其种苗发育形态学研究

采用形态观察和GMA切片相结合的方法,对龙舌草果实、种子及种苗发育的形态结构进行解剖学观察研究,探讨龙舌草个体发育中表现出的与水生环境相适应的结构特征.结果显示:(1)龙舌草由佛焰苞包被的果实通常由6心皮构成,心皮边缘不完全愈合,层片状胎座,水面形成的幼嫩果实被果柄拉入水中发育成熟;种子具毛,萌发时苗端先于根端发育,在胚根分化之前先出现单细胞的下胚轴毛,随后胚根发育为初生根,并在真叶的节处发育出不定根;果皮和叶肉内的维管束仅由少数细胞构成,且细胞分化不明显,有发达的通气道;叶表皮无角质层,细胞外凸,叶肉细胞数量少;表明龙舌草的结构特征与水生环境相适应.(2)研究还发现,龙舌草的种子无胚乳,下胚轴贮存种苗发育需要的大量淀粉粒,以及初生根和不定根均有根毛的结构,且与泽泻科的慈菇和泽泻的结构一致,证明水鳖科与泽泻科具有较近的亲缘关系.     

小麦种子根的发育解剖

小麦胚胎发育过程中通常形成5条幼根(少数可形成6条),这些根统称为种子根,中间最先发生的为初生根.初生根的原基在胚胎发育的早期就在胚轴的一侧发生,原基细胞由不规则到规则排列。侧生种子根的原基在胚胎发育后期才出现,通常成对发生,并且是由胚轴上的节(盾片节和胚芽鞘节)维管束外方的细胞形成。侧生种子根的发育明显较初生根的快,分化能力也较强,后生木质部导管母细胞出现早,数目较多.因此,小麦胚胎发育过程中从胚轴上形成的这些侧生的种子根,形态上,仍应看作是一些不定根,其结构特征与后来形成须根系的不定根的比较近似。     

多裂骆驼蓬种皮纹饰和粘液的解剖结构特征及其对种子扩散和萌发的影响

利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察了荒漠植物多裂骆驼蓬粘液质种皮吸水前后的形态变化,通过种子吸水 脱水、粘土、漂浮和萌发实验研究了种皮纹饰和粘液特征在种子扩散和萌发中的适应意义,以期为研究该物种在荒漠环境中的适应策略提供理论依据。结果表明：（1）多裂骆驼蓬种皮纹饰由表皮细胞外切向壁的附属物向外突起形成,呈多面体网纹状;种皮纹饰上覆盖1层粘液薄膜,将多面体网眼围成封闭的腔,种子吸水后粘液薄膜变成凝胶状,腔内有气泡产生;粘液薄膜经过反复吸水 脱水后逐渐溶解消失。（2）种皮网眼状腔室结构和粘液薄膜可使种皮纹饰内储存空气,以增强种子的漂浮能力,有助于种子扩散;种皮纹饰和粘液还增强了种子的粘土能力,使种子锚定在土壤表面,避免种子裸露和活力丧失;此外,种皮纹饰及粘液的快速吸水和保水能力能防止种子失水,有效维持该物种在荒漠环境中的土壤种子库。（3）种皮纹饰和粘液虽可抑制种子萌发,但能促进幼根的伸长生长,对增强幼苗的建植能力有一定积极作用。     

蒙古栎种子相对丰富度对小兴安岭5种木本植物种子扩散的影响

2009和2010年秋季,在黑龙江省伊春市带岭区东方红林场研究了蒙古栎结实量及啮齿动物密度变化对胡桃楸、红松、蒙古栎、毛榛和平榛5种木本植物种子扩散的影响.结果表明:在小兴安岭林区,啮齿动物种群数量具有年际变化,2009年小型啮齿动物的总捕获率(31.0％)显著高于2010年(16.7％);2009年蒙古栎种子雨密度(6.2±2.1粒·m-2)和种子相对丰富度(20.O)均显著低于2010年(26.7±10.2粒·m-2和160.0).2009年,除胡桃楸种子外,其他种子全部被扩散或者被原地取食,其中蒙古栎种子被分散埋藏的比例最高,且种子平均扩散距离最大;2010年,胡桃楸种子被分散埋藏的比例最高,且种子平均扩散距离最大.研究区蒙古栎种子相对丰富度是影响其他木本植物种子扩散的重要因素.     

小泡巨鼠和社鼠对珍稀濒危植物红豆树种子的捕食和扩散作用

红豆树(Ormosia hosiei)为我国特有的国家Ⅱ级保护珍稀濒危植物,有关动物对种子的捕食和扩散作用是否影响其种群更新目前尚无研究.2009年秋季,我们在四川省都江堰地区利用大型实验围栏研究了小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi)和社鼠(Niviventor confuciamus)对红豆树种子的捕食和贮藏格局,以便了解鼠类在红豆树种子扩散中的潜在作用.结果表明小泡巨鼠和社鼠均取食红豆树种子,但二者贮藏种子的方式不同:社鼠主要集中贮藏种子,对红豆树种子的扩散作用不大,而小泡巨鼠则主要分散贮藏种子,故对红豆树种子有一定的扩散作用.研究结果说明尽管鼠类可通过捕食而降低种子存活,但分散贮藏的鼠种能促进红豆树种子的扩散,从而有利于其种群维持.     

黄精种子萌发过程发育解剖学研究

采用石蜡切片技术对成熟黄精种子形态及萌发过程中的形态学变化及解剖结构特征进行了研究,以阐明黄精种子繁殖的生物学机制。结果显示:(1)成熟的黄精种子由外而内依次为种皮、胚乳和胚等3部分组成。其中种皮由一层木质化的细胞组成;胚乳占据种子的大部分结构,胚乳细胞含有大量淀粉,细胞壁增厚;胚处于棒型胚阶段。(2)黄精种子在萌发过程中棒型胚靠近种脐端分化为吸器、子叶联结和子叶鞘,靠近种孔的部位分化出胚根、胚轴和胚芽。(3)黄精种子萌发首先由子叶联结伸长将胚芽和胚根原基推出种孔,紧接着下胚轴膨大形成初生小根茎,吸器留在种子中分解吸收胚乳中的营养物质。(4)通过子叶联结连通吸器和初生小根茎,将胚乳中的营养物质由吸器-子叶联结这个通路转移到初生小根茎中,为初生根茎上胚芽和胚根的进一步分化提供物质保障。(5)黄精种子自然条件下萌发率较低,而且当年不出土。研究表明,黄精种子的繁殖生物学特性是其生态适应的一种重要机制。     

姜目姜群植物的种子解剖学和组织化学及其系统学意义

研究了姜群4科代表植物的种子解剖学和组织化学,结果表明,姜科、闭鞘姜科和竹芋科均具假种皮。姜科的外种皮由1层细胞壁增厚的表皮细胞构成,中种皮分化为下皮层、半透明细胞层和色素层,内种皮由石细胞构成;闭鞘姜科外种皮由薄壁细胞构成,中种皮为薄壁细胞层,内种皮由石细胞构成;美人蕉科外种皮则由径向延长的Malpighian细胞构成,中种皮包含4～5层石细胞和2～5层薄壁细胞,内种皮则由色素细胞组成;竹芋科外种皮和中种皮均由薄壁细胞构成,内种皮由1层垂周壁和内平周壁极其增厚的石细胞构成。姜群中只有美人蕉科不具假种皮和孔盖,姜科和闭鞘姜科的合点区均有色素细胞群,闭鞘姜科的合点区还分化出一个内方有缺口的合点室。姜科和闭鞘姜科都有明显的内胚乳和外胚乳;美人蕉科具发达的外胚乳,内胚乳仅为一薄层;竹芋科种子不具内胚乳。综合芭蕉群种子解剖学和组织化学的研究结果,讨论了姜群4科之间的系统学关系。     

春秋花生种子细胞化学的比较研究

采用泉花10号,汕油71的春秋花生种子为材料,利用细胞化学方法,在环氧树脂厚切片中分别显示出下胚轴和子叶中的多糖、蛋白质和脂类,并对其数量、形态及分布进行比较.结果表明,春花生种子下胚轴细胞较大,且内部结构清晰,排列规则,发育充分,而秋花生种子成熟度较低.对于子叶细胞,在春花生中,其贮藏物质丰富含大量的脂体、蛋白体,排列紧密;而秋花生细胞内部结构疏松,液泡中尚未充满蛋白质,但淀粉粒似较多.这就从细胞学的角度解释了生产上采用春花生种子的优越性..另外,在方法上对环氧树脂厚切片中多糖、蛋白质、脂类的细胞化学染色方法和染色保存进行了讨论.     

济源太行山区鼠类对三种林木种子的扩散和贮藏

对取食种子的动物而言,种子的选择、扩散以及随后的处理是一个复杂的过程。为了解济源太行山区鼠类对不同种林木种子的选择和扩散策略的差异,于2011 年9 月10 日至11 月8 日,选取山杏、桃和栓皮栎3 种林木种子,将种子标记后,释放于次生林中,以5 d 间隔,调查并记录种子命运。结果表明: (1)大林姬鼠和岩松鼠是该地区主要的种子取食者和扩散者; (2)3 种种子的扩散速率明显不同,栓皮栎种子扩散速率最快(中位存留时间8. 6 d),其次为山杏种子(中位存留时间20. 9 d),桃种子扩散速率最慢(中位存留时间37. 5 d); (3)鼠类倾向于取食栓皮栎种子(55.0%) , 埋藏山杏种子(62. 0% ),但忽略桃种子(原地存留率99. 0% );(4)88. 6%的山杏和78. 8% 的栓皮栎种子被贮藏在灌丛下方、树干基部周围和石块旁边等生境中,而仅有4 3% 的山杏和9.1% 的栓皮栎种子被贮藏于裸地中;(5)鼠类将山杏种子搬运到更远(3. 4 ± 2. 1 m,mean± SE,n =63)处贮藏;而栓皮栎种子的搬运距离则相对较近(2. 5 ± 2. 4 m,n = 57)。结果显示:鼠类对不同种植物种子具有明显的取食、贮藏偏好和不同的贮藏策略。     

种子特征和结实量对啮齿动物取食和扩散种子行为的影响

为了深入了解啮齿动物在不同种子丰富度条件下对不同大小和单宁含量种子的觅食行为策略及其与植物种群更新的关系,在宁夏六盘山区的华北落叶松人工林,研究了不同大小和单宁含量[0%Tannin(T)、2%T、8%T和15%T]的人工种子在模拟结实小年和结实大年对啮齿动物取食和扩散行为的影响.结果表明: 啮齿动物消耗种子速度在结实小年更快,结实大年的种子消耗速度相对缓慢. 种子就地取食率(ISPR)在不同结实年份间无显著差异,扩散后取食率(PRAD)在结实小年显著高于结实大年,但前者的扩散后贮藏率(HRAD)显著低于后者;种子扩散后的取食距离(PDAD)和贮藏距离(HDAD)在结实小年均显著大于结实大年.在结实小年,大种子的PDAD和HDAD均大于小种子,前者在不同大小种子间均差异显著,而后者仅在2%T和15%T的不同大小种子间差异显著;在结实大年,除0%T外的其他单宁含量种子的PDAD和HDAD在不同大小种子间均差异显著.ISPR在中等单宁含量种子最大,高单宁含量种子最小;PRAD分别在结实小年的高单宁含量种子和结实大年的无单宁种子最大;不论在结实大年还是结实小年,HRAD均在高单宁含量种子最大,中等单宁含量种子最小.这说明结实大年可延缓啮齿动物对种子的消耗速率,提高种子的HRAD,但种子扩散距离减小;啮齿动物在结实大年和小年均表现出对大种子的扩散偏好,且大种子被扩散的距离更远;啮齿动物在不同结实年份均偏好于就地取食中等单宁含量种子,而扩散高单宁含量种子.     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.