几种被子植物幼苗的发育解剖学研究

摘要

被子植物的幼苗期是处于个体发育的胚胎期与成年期的一段有限时期，其形态结构蕴藏着大量的系统演化信息，在植物系统分类学上具有重要的意义。尤其是初生维管系统的结构特征，可以作为属以上分类单位的鉴定依据之一。本文以蔷薇科蔷薇亚科和毛茛科部分属植物的幼苗为材料，对其初生维管系统的结构和发育，尤其对第一类侧生器官子叶叶脉的发育和演化进行了研究；并以拟南芥幼苗为材料对其侧向器官子叶衰老过程中的结构变化进行了分析。所得主要结论如下： 1.通过对蔷薇亚科四属(蛇莓属、委陵菜属、水杨梅属、地榆属)代表植物蛇莓、翻白草、水杨梅和地榆的幼苗形态特征，初生维管系统的结构特征研究发现：四属四种幼苗形态类型均为蜡梅型。幼苗子叶节区下部的中柱类型在四种幼苗中各不相同：蛇莓为中始式二原型圆形单中柱、翻白草为外始式二原型圆形单中柱、水杨梅为外始式二原型双钩形的单中柱、地榆为外始式二原型双扇形的单中柱。四种幼苗的子叶节区中部均具有管状中柱。四种幼苗子叶叶片的脉序差异显示了由简单到复杂的式样。据此认为上述四属的演化趋势为：蛇莓属最原始，其次为委陵菜属和水杨梅属，地榆属最为进化。 2.通过对毛莨科升麻属的升麻和耧斗菜属的杂种耧斗菜幼苗初生维管系统的结构和发育的研究发现：升麻幼苗的子叶节区下部存在着一种未曾报道过的中柱类型——中始式二原型长方形单中柱，杂种耧斗菜幼苗的子叶节区下部为外始式二原型扁十字形的单中柱。两种幼苗子叶节区与上胚轴-苗区初生维管系统的连接方式均是通过子叶节区中、上部分生组织性组织的分化完成的。并且发现升麻的子叶为一种较为简化的脉序类型，推测其可能为被子植物脉序中较为原始的类型，杂种耧斗菜子叶的脉序则较为复杂。综合对子叶节区下部中柱类型的演化分析，子叶节区中、上部至上胚轴苗区过渡的复杂程度以及子叶的脉序特征，认为升麻属同耧斗菜属相比，升麻属在演化系列中应处于较原始的地位。 3.在拟南芥子叶衰老过程中叶肉细胞超微结构的破坏顺序为：液泡—叶绿体—线粒体—细胞核—质膜。液泡膜在早期就开始解体，并出现多泡体和环状片层；叶绿体基质类囊体先变形扭曲，基粒类囊体排列紊乱，后期多数基质类囊体与基粒类囊体降解消失，叶绿体内被大量体积较大的嗜饿颗粒充满，部分叶绿体被膜解体；线粒体变化较叶绿体晚，先出现内部嵴的降解，外膜维持时间较长；细胞核出现环状核仁以及染色质凝集、边缘化现象；而质膜的完整性则一直保留至衰老的后期。上述现象表明子叶叶肉细胞在衰老过程中存在编程性死亡现象。此外，还发现在子叶衰老过程中维管束鞘细胞出现超微结构变化较叶肉细胞晚，具有明显的不同步性。

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

第二章蔷薇亚科四属四种植物幼苗的形态结构和演化分析

第三章毛莨科升麻(Cimicifuga foetida L.)和杂种耧斗菜(Aquilegia hybrida Hort)幼苗初生维管系统的结构和发育

第四章拟南芥(Arabidopsis thaliana)幼苗子叶衰老的解剖学研究

第五章结论与展望

参考文献

致谢

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