蕨類植物鱗片形態(tài)的研究.pdf

1、鱗片是蕨類植物中一個獨特的形態(tài)性狀，在蕨類植物的分類學(xué)研究中具有重要的作用。自F. O.Bower于1923年首次提出鱗片起源于表皮毛的假說以來，現(xiàn)代的研究人員一般都認(rèn)為鱗片是由簡單的毛狀結(jié)構(gòu)演化為復(fù)雜的片狀結(jié)構(gòu)；對于鱗片的著生方式，Tsutsumi等人于2008年首次結(jié)合分子系統(tǒng)學(xué)提出盾狀著生的鱗片起源于基部著生的鱗片。由于缺少系統(tǒng)性的解剖學(xué)研究，鱗片的形態(tài)特征在蕨類植物系統(tǒng)演化中的應(yīng)用相對較少，演化趨勢尚不明確。本文擬通過大尺度的取

2、樣開展蕨類植物鱗片形態(tài)的系統(tǒng)解剖學(xué)研究，詳細(xì)描述蕨類植物各類群的鱗片特征，并結(jié)合現(xiàn)代蕨類植物分子系統(tǒng)學(xué)研究的結(jié)果探討系統(tǒng)中類群的變化，和鱗片形態(tài)結(jié)構(gòu)的演化趨勢及其相關(guān)的環(huán)境因素。
　　本文共選用了345種鱗片材料，隸屬33科12亞科119屬。應(yīng)用體式顯微鏡對鱗片的形態(tài)進(jìn)行觀察，描述各類群鱗片的形態(tài)特征，測量鱗片的形態(tài)數(shù)據(jù)，對鱗片的著生方式、鱗片細(xì)胞列數(shù)、蕨類的生境和植物的類型與系統(tǒng)發(fā)生樹用R軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。
　　本研究的主

3、要結(jié)果如下：
　　1）對于現(xiàn)在分子系統(tǒng)中蕨類植物有些科屬的變化，燕尾蕨科（Cheiropleuriaceae）合并到了雙扇蕨科（Dipteridaceae）、栗蕨屬（Histiopteris）歸并到了碗蕨科（Dennstaedtiaceae）、劍蕨科（Loxogrammaceae）歸并到了水龍骨科（Polypodiaceae）、竹葉蕨科（Taenitidaceae）歸并到鳳尾蕨科（Pteridaceae）、水蕨科（Parkeria

4、ceae）與鹵蕨科（Acrostichaceae）的合并、鐵線蕨科（Adiantaceae）歸并到書帶蕨亞科、光葉藤蕨科（Ste noc hlae na ceae）歸并到了烏毛蕨科（Blechnaceae）、毛軸線蓋蕨屬（Monomelangium）歸并到了雙蓋蕨屬（Diplazium）、擬貫眾屬（Cyclopeltis）合并到藤蕨科（Lomariopsidaceae）、地耳蕨屬（Quercifilix）合并到叉蕨屬（Tectaria）

5、、石韋屬（Pyrrosia）合并到鹿角蕨亞科、劍蕨科（Loxogrammaceae）合并到水龍骨科、睫毛蕨科（Pleurosoriopsidaceae）和禾葉蕨科（Grammitidaceae）合并到水龍骨亞科（Polypodioideae）是不支持的；對于其他科屬的變化，蕨科（Pterid iaceae）、姬蕨科（Hypo lep ida ceae）和稀子蕨科（Monachosoraceae）并入了碗蕨科（Dennstaedtiace

6、ae），中國蕨科（Sinopteridaceae）和裸子蕨科（Hemionitidaceae）并入了鳳尾蕨科（Pteridaceae）等，基本是支持的。此外，鱗片的形態(tài)對于一些種的位置重新劃分也是不支持的，如江南星蕨（Microsorum fortunei）被放在盾蕨屬（Neolepisorus）等。
　　2）毛狀鱗片與片狀鱗片在蕨類植物的系統(tǒng)演化過程中多次交替。膜蕨科（Hymenophyllaceae）、碗蕨科（Dennstae

7、dtiaceae）（栗蕨屬除外）、蘋科、槐葉蘋科、莎草蕨科（Schizaeaceae）、里白科（Gleicheniaceae）（根莖）、海金沙科（Lygodiaceae）、金毛狗科、蚌殼蕨科（Dicksoniaceae）、竹葉蕨屬（Taenitis）、燕尾蕨屬（Cheiropleuria），其鱗片表現(xiàn)為單列細(xì)胞的毛狀；雙扇蕨屬（Dipteris）、桫欏科（Cyatheaceae）、鱗始蕨科（Lindsaeaceae）、鳳尾蕨科（Pter

8、idaceae）、蹄蓋蕨科（Athyriaceae）、烏毛蕨科（Blechnaceae）、腫足蕨科（Hypodematiaceae）、金星蕨科（Thelypteridaceae）、鱗毛蕨科（Dryopteridaceae）、叉蕨科（Tectariaceae）、鐵角蕨科（Aspleniaceae）、球子蕨科（Onocleaceae）、腎蕨科（Nephrolepidaceae）、藤蕨科（Lomariopsidaceae）、條蕨科（Olean

9、draceae）、爬樹蕨科（Arthropteridaceae）、水龍骨科（Po lypod iaceae），其鱗片多表現(xiàn)為多列細(xì)胞的片狀結(jié)構(gòu)。這也說明片狀的鱗片更適于在干燥的環(huán)境中保護(hù)植物體。
　　3）鱗片的著生方式即基部著生鱗片和盾狀著生鱗片在蕨類植物的系統(tǒng)演化過程中多次交替出現(xiàn)，且盾狀著生的鱗片首先出現(xiàn)在里白科分支處，之后才集中出現(xiàn)于真水龍骨植物，這與Ts uts umi等人認(rèn)為盾狀著生的鱗片在真水龍骨類植物才出現(xiàn)是不一致的