(H edw.)G ro u t為材料,觀察并詳細記錄了孢子萌發(fā)到配子體發(fā)生的全過程及其特點,取得了一些新的實驗數(shù)據(jù)。本結(jié)果將對金灰蘚的生活史研究給予補充和完善,同時,也為建立苔蘚植物人工快速繁殖體系提供初步的實踐經(jīng)驗和一定的理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
實驗材料金灰蘚Py la is ie llap oly an th a(H edw.)G ro u t標本上的成熟孢蒴。1.2 實驗方法實驗組含有K nop營養(yǎng)液的瓊脂培養(yǎng)基質(zhì)。實驗步驟如下:
(1)培養(yǎng)基的制備:實驗組按表1的配方,在一定量的K nop營養(yǎng)液中加入適量瓊脂,使其濃度為2%,加熱熔化后,倒入60mm的培養(yǎng)皿中,凝固后即可使用。對照組為無營養(yǎng)成分的基本培養(yǎng)基,即只含有2%的瓊脂。
(2)孢子懸液的制備:取金灰蘚成熟孢蒴,將其浸入75%酒精中,5min后取出,用蒸餾水反復(fù)沖洗5次之后,在超凈工作臺上用鑷子和解剖針打開孢蒴,將孢子散入適量的蒸餾水中,制成適當(dāng)濃度的孢子懸液。
(3)用移液管將稀釋后的孢子懸液分別接種于實驗組和對照組培養(yǎng)基質(zhì)上。
(4)培養(yǎng)皿加蓋后放在250L光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。溫度(18±2)°C,相對濕度大于80%,光照強度24Λm o l·m-2·s-1,光照時間12h?d。
(5)自接種培養(yǎng)后,每天定時鏡檢孢子萌發(fā)情況,對具代表性個體的萌發(fā)過程進行顯微照相及繪圖,并詳細記錄個體的發(fā)育特點。
2 實驗結(jié)果本實驗培養(yǎng)的金灰蘚孢子為單細胞孢子,屬外生孢子萌發(fā)類型[ 1 ]。孢子形狀為球形,具厚壁,大小為13(10～20)Λm,綠色,孢壁由內(nèi)壁(in t ine)與外壁(ex ine)構(gòu)成,內(nèi)有若干不發(fā)達的葉綠體。光學(xué)顯微鏡下觀察表明,從孢子萌發(fā)到配子體的發(fā)生可分為三個階段:
①孢子萌發(fā)階段;②原絲體生長階段;③配子體發(fā)生階段。
2.1 孢子萌發(fā)階段孢子萌發(fā)階段可分兩個時期:
①實驗組和對照組孢子均吸水膨脹,隨后外壁破裂。孢子在外壁破裂后,內(nèi)壁也隨即破裂,孢子在大量吸收水分的同時,孢子內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生顯著變化,葉綠體的數(shù)目不斷增多。兩組孢子萌發(fā)所需的時間均為5315h。
②孢子萌發(fā)的標志是原生質(zhì)膜的凸出。隨著原生質(zhì)膜的持續(xù)凸出,孢子萌發(fā)出綠絲體(ch lo ro nem a)原始細胞。當(dāng)綠絲體達到25Λm以上時,分裂而產(chǎn)生第一個分隔。在10115h時,實驗組孢子萌發(fā)率為8514%,對照組孢子的萌發(fā)率為5411%。
在統(tǒng)計孢子萌發(fā)率時,隨機選取6個10倍物鏡下的視野,在顯微鏡下統(tǒng)計每個視野內(nèi)孢子總數(shù)和單極、雙極萌發(fā)的孢子數(shù)目。取6次平均值計算萌發(fā)率。
2.2 原絲體生長階段實驗組:孢子萌發(fā)后綠絲體繼續(xù)伸長, 4d時,孢子從已突出的綠絲體基細胞相對的一側(cè)又開始破壁,產(chǎn)生第2極(圖版...: 3B, 4)。415d時,統(tǒng)計孢子的兩極萌發(fā)率已達50%左右。對照組孢子的兩極萌發(fā)率僅為3%,主要以單極相生長(圖版...: 5)。5d后,實驗組孢子開始出現(xiàn)三極萌發(fā)現(xiàn)象,綠絲體產(chǎn)生一級側(cè)枝,側(cè)枝和綠絲體接近垂直生長(圖版...: 7),形成軸絲體(cau lo nem a)。軸絲體細胞中的葉綠體數(shù)量比綠絲體細胞中的少。軸絲體有的伸向基質(zhì)外,也有的沿基質(zhì)表面生長(圖版...: 8A)。
在二級側(cè)枝形成后,有的深入到基質(zhì)中生長,且細胞內(nèi)部的葉綠體逐漸減少,特化成假根(rh izo id) (圖版...: 8B)。對照組孢子未出現(xiàn)三極生長型,主要以單極為主,生長速度也較慢,而兩極生長較少。9d時,實驗組的綠絲體繼續(xù)伸長,側(cè)枝增多,92%以上的孢子出現(xiàn)三極生長,四極生長的孢子也開始增多(圖版...: 8)。對照組的孢子生長趨向停止,綠絲體內(nèi)的葉綠體收縮、變少,綠絲體細胞逐漸變得細長。14d時,實驗組綠絲體基部一個或多個原絲體細胞膨大,有的膨脹呈近圓球形。隨后,幾個球形細胞之間的連接處逐漸變細, 2d后,發(fā)生縊裂,各自獨立生長(圖版...: 9)。
隨著時間的推移,綠絲體生長逐漸趨于緩慢,軸絲體及其軸絲體上長出的側(cè)枝生長速度加快。此時的側(cè)枝比較粗壯,葉綠體含量較少,一般向培養(yǎng)基外生長。綠絲體與軸絲體的發(fā)生分別完成了蘚類原絲體發(fā)育的第一、二階段。由于配子體不在原絲體的頂端發(fā)生,因此,不影響原絲體的繼續(xù)生長。
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