石灰岩地区3个特有属蕨类植物的系统学研究

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xiangqiuli8609
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肿足蕨属约16种,单属科。主产亚洲和非洲的亚热带和暖温带地区,中国为本属的分布中心,除东北和西北地区外,广布全国各地。在我国,现知有12种,1变种。有关肿足蕨科分类范畴以及与近缘科属间关系的界定,曾经存在着各种不同的看法。由于它的网状中柱体型同蹄盖蕨科和金星蕨科,毛被类型同金星蕨科,而孢子囊群和盖又同蹄盖蕨科,叶型和染色体数又近鳞毛蕨科,因而或被列在金星蕨科之下或被放在鳞毛蕨科中,或将之归入蹄盖蕨科中。1975年秦仁昌将其单立一科。爬树蕨属又名藤蕨属,在我国至今已发现了两种,即爬树蕨和桂南爬树蕨。分布于我国南部。爬树蕨属最早被放入肾蕨科,或条蕨科,目前,基于的分子学证据,Smith等人把爬树蕨属归入叉厥科。龙津蕨属是一个单种属,产我国广西南部和越南北部。该种曾被置于鳞毛蕨科的鳞毛蕨属,金星蕨科的沼泽厥属以及假鳞毛蕨属,大金星蕨属,1978年秦仁昌将其放在金星蕨科中专门作为一个新属——龙津蕨属来处理。本文对上述3个石灰岩地区特有属蕨类植物进行了系统学研究,主要包括孢粉学、配子体发育和分子系统学三个方面:采用光学显微镜和扫描电子显微镜对肿足蕨属10种,爬树蕨属2种,龙津蕨属1种植物孢子进行孢粉学研究。结果显示:肿足蕨属植物的孢子均为两侧对称,单裂缝,极面观为椭圆形,赤道面观为肾形或圆形。周壁表面纹饰具有以下种类型:类型Ⅰ:脊状纹饰——周壁具稀少或密集的脊状褶皱,连接成网状或拟网状。如光轴肿足蕨、滇边肿足蕨、福氏肿足蕨、球腺肿足蕨、稻城肿足蕨。类型Ⅱ:裂片状纹饰——周壁具裂片状、弯裂片状、宽裂片状突起,这类褶皱突起较高,呈耳廓状。具这类纹饰的有肿足蕨、修株肿足蕨、台湾肿足蕨。类型Ⅲ:瘤状-脊状纹饰——孢壁具不规则瘤状突起,隆起较大,同时具稀少或密集的脊状褶皱,连接成网状或拟网状如山东肿足蕨、鳞毛肿足蕨。爬树蕨和桂南爬树蕨孢子周壁均为脊状纹饰。龙津蕨孢子周壁为脊状纹饰。采用改良Knop’s营养液液体培养和固体培养,对球腺肿足蕨、光轴肿足蕨和福氏肿足蕨的孢子进行人工培养,并利用光学显微镜观察其孢子的萌发及配子体发育过程。结果表明:成熟的孢子为深褐色,不透明,极面观为椭圆形,赤道面观为豆形,单裂缝,周壁具密集的波纹状褶皱。孢子萌发类型为书带蕨型,原叶体发育类型为三叉蕨型。幼原叶体不对称,成熟原叶体心脏形对称,原叶体边缘及背腹面都具乳头状毛状体,精子器近圆球形,由3个细胞构成,成熟颈卵器颈部由4-5层细胞构成。球腺肿足蕨幼孢子体叶柄上生长着腺毛和针状毛、光轴肿足蕨幼孢子体叶柄上生长着柔毛,福氏肿足蕨幼孢子体叶柄上只生长着腺毛。测定了肿足蕨属11种,爬树蕨属2种,龙津蕨属1种植物叶绿体基因组中的rbcL、trnL-F间隔区、aps4-trnS基因片段,再结合Genbank上已经发表的序列进行系统关系分析,采用邻接法和最大简约法构建系统发育树基本一致,结果显示:肿足蕨属并不包括在蹄盖蕨科、金星蕨科、鳞毛蕨科及骨碎补科中任一科中,将肿足蕨属单立一科是合理的。它与大膜盖蕨属亲缘关系相近。爬树蕨属不应该放入肾蕨科而应该归入三叉蕨科内。龙津蕨属作为独立属存在于金星蕨科内是合理的。
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