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1、论文题目：8种蕨类植物形态特征及解剖结构的研究,答辩人：何雄芳,研究综述,蕨类植物与人类关系密切，对人类具有多方面的价值。由于蕨类植物种类繁多，系统分类一直是一大难题。因此，对蕨类植物的分类进行研究具有重大意义。植物解剖学作为结构植物学研究的一种工具和手段，它在阐明植物生长发育规律，对植物种属类别进行划分，推动生命科学由形态学说向分子遗传学说发展的过程中，起到了极为重要的作用。目前，国内外在这一领域对蕨类植物的研究也取得了显著进展。,本论文设计为对铁角属四种植物，耳蕨属两种植物，复叶耳蕨属两种植物，对其外部形态特征进行观察；叶柄横切制片观察细胞形状和中柱类型；叶片上下表皮制片观察表皮细胞形状，
2、气孔形状及气孔器类型。通过拍照，对比观察来找出同一属植物的相同点，也找出不同属植物的相同点和不同点，就可以为它们的分类提供一定依据。,实验材料、器材和试剂,实验材料：长叶铁角蕨、剑叶铁角蕨、石生铁角蕨、细裂铁 角蕨、半育耳蕨、对生耳蕨、鸡足山复叶耳蕨、滇南复叶耳蕨。,实验器材：UB100i Series型光学显微镜、普通光学显微镜、XTT-100X型体视显微镜、放大镜、载玻片、盖玻片、镊子、双面刀片、培养皿、解剖剪、滤纸、擦镜纸、滴管、毛笔。,实验试剂：蒸馏水、指甲油、甘油。,实验方法,1 .植物茎、叶的外部形态观察选取长势良好的八种蕨类植物完整植株，采用按部位观察的方法，利用放大镜，先从整体
3、观察，再从茎、叶的部位顺序依次进行观察，对比，找出其同一属植物的相似之处，也找出不同属植物的不同之处，作好记录。 2 .植物孢子囊群的观察选取着生有完整孢子囊群的八种蕨类植物叶片，用清水洗净，待自然晾干后，置于培养皿中，放在XTT-100X型体式显微镜下观察，并用手机进行拍照。 3. 植物叶片上、下表皮制片观察采用印迹观察法，取八种蕨类植物叶片的中部羽片，若有孢子囊群或附属物的先刮去其上孢子囊群或附属物，再用蒸馏水冲洗干净并自然风干，最后用不含色彩的透明指甲油，均匀的涂刷于植物羽片上、下表面，待自然风干后约五分钟左右，用镊子轻轻撕下，将叶片上、下表皮油膜模型置于滴有甘油的载玻片上，盖上盖玻片，
4、用镊子轻敲盖玻片，排尽气泡，并编号。然后将临时装片置于UB100i Series型光学显微镜下观察，拍照。 4 .植物叶柄横切观察采用常规的形态解剖学研究方法，使用双面刀片对八种蕨类植物叶柄进行徒手切片，切片放入盛蒸馏水的培养皿中，用毛笔挑选薄而完整的切片，置于载玻片中央，用滴管吸取1滴蒸馏水于材料处，盖上盖玻片制成临时装片，将临时装片置于UB100i Series型光学显微镜下观察，拍照。,茎、叶和孢子囊群形态分析,长叶铁角蕨,剑叶铁角蕨,石生铁角蕨,细裂铁角蕨,半育耳蕨,对生耳蕨,鸡足山复叶耳蕨,滇南复叶耳蕨,从植物的形态特征观察分析，通过对八种蕨类植物植株的外部形态和孢子囊群进行观察、比
5、较，可以发现。四种铁角蕨植物，茎全为根状茎，短而直立，高度相差不大。茎上密被鳞片，鳞片披针形，膜质,长叶和剑叶铁角蕨鳞片边缘为全缘，石生和细裂铁角蕨鳞片边缘有小齿牙。叶片簇生或近簇生，叶边缘无毛。剑叶铁角蕨为单叶，长叶、石生和细裂铁角蕨羽片大多数对生。长叶和细裂铁角蕨叶柄正面有一双凹槽；石生铁角蕨叶柄正面为一单凹槽；剑叶铁角蕨叶柄正面髙凸。它们的孢子囊群通常呈线性，由主脉开向叶边，成熟的孢子囊群散发出棕色虫状孢子。两种耳蕨植物茎也为根状茎，短，斜生或直立，密生褐色、膜质鳞片，鳞片边缘全缘至浅裂，具芒，半育耳蕨的芒长而尖，对生耳蕨稍短。叶簇生，叶薄革质至草质。羽片耳状，半育耳蕨羽片互生，对生耳蕨
6、羽片通常互生，少见近对生。叶柄正面有一单凹槽，半育耳蕨叶柄有棕色毛状覆盖物。孢子囊群通常圆形，半育耳蕨稍大，对生耳蕨稍小。两种复叶耳蕨植物，茎则为横走的根状茎，叶柄禾秆色，鳞片批针形。羽片互生，顶端具芒。孢子囊群红棕色，鸡足山复叶耳蕨孢子囊群稍小，滇南复叶耳蕨孢子囊群稍大。对上述实验结果分析发现，同一属植物，茎的类型，叶柄的形状、颜色，叶的着生方式、叶的表明观以及孢子囊群的着生位置和结构等外部形态特征，由于受地理环境诸多因素的影响，差别虽然明显，但是整体分析，同一属蕨类植物的外部形态特征相似点最为明显。正是综合了这些相似特征，可以对植物的种属类别进行界定，也综合了它们的一些不同点，对植物进行了
7、命名。,八种蕨类植物气孔观察,长叶铁角蕨,剑叶铁角蕨,石生铁角蕨,细裂铁角蕨,半育耳蕨,对生耳蕨,鸡足山复叶耳蕨,滇南复叶耳蕨,从叶片上下表皮的实验结果进行分析，四种铁角蕨（Asplenium)植物，除细裂铁角蕨植物较特殊，上下表皮细胞形状为细长条形，垂周壁形状呈直线型。其余三种细胞形状均为不规则形，垂周壁呈波纹状不同程度加深，剑叶铁角蕨稍深，长叶铁角蕨和石生铁角蕨稍浅。它们的气孔形状全为椭圆形，石生铁角蕨更接近圆形。气孔器全为下生气孔，对气孔器类型进行观察、分析，发现有如下类型：长叶铁角蕨气孔器类型多数为腋下细胞型，少数为极细胞型。剑叶铁角蕨气孔器类型多数为不定细胞型，少数为不规则四细胞型。
8、石生铁角蕨气孔器类型多数为不定细胞型，少数为无规则四细胞型。细裂铁角蕨气孔器类型则大多数为腋细胞型。两种耳蕨（Polystichum)植物，上下表皮细胞形状均不规则，长条形，垂周壁为波浪状加深，气孔形状近似椭圆形。气孔器全为下生气孔，半育耳蕨气孔器类型多数为不定细胞型和无规则四细胞型，极少数为不等细胞型。对生耳蕨气孔器类型大多数为无规则四细胞型，不定细胞型次之。,两种复叶耳蕨（Arachniodes)植物，上下表皮细胞形状也为不规则长条形，由于受环境的影响，又稍有差别。垂周壁都为深波状，气孔形状为椭圆形。气孔全为下生气孔，鸡足山复叶耳蕨气孔器类型多数为腋细胞型，极少数为不定细胞型和无规则四细胞
9、型。滇南复叶耳蕨气孔器类型多数为腋细胞型，少数为无规则的四细胞型。对叶表皮内部构造分析发现，同一属蕨类植物中，它们的气孔形状以及气孔器类型保持较为稳定，并且每一种植物中都有一种优势气孔器类型，这也可以为蕨类植物的分类提供参考。,八种植物叶柄横切观察分析,长叶铁角蕨,剑叶铁角蕨,石生铁角蕨,细裂铁角蕨,半育耳蕨,对生耳蕨,鸡足山复叶耳蕨,滇南复叶耳蕨,从叶柄横切来看，四种铁角蕨（Asplenium)植物叶柄细胞形状均近似于圆形或椭圆形，细胞排列紧密，维管束木质部类型为近似椭圆形的管状中柱，中柱里面有清晰的月牙形导管。两种耳蕨（Polystichum)植物叶柄细胞形状均近似于圆形或椭圆形，细胞排列
10、紧密，维管束木质部类型为近似圆形管状中柱，中柱里面有清晰的半圆形导管。两种复叶耳蕨（Arachniodes)植物叶柄细胞形状均近似于圆形或椭圆形，细胞排列紧密，维管束木质部类型为近似圆形的管状中柱，中柱里面有清晰的半圆形导管。对叶柄构造分析发现，同一属蕨类植物，叶柄中维管束的排列、类型以及中柱里面导管的形状是极为相似的，这又为蕨类植物的分类提供了重要依据。,综合以上一系列实验结果，可以发现同一属蕨类植物，在植株的外部形态，孢子囊群形态，叶片上下表皮细胞的形状，气孔形状，气孔器类型以及叶柄横切的形态学特征，在一定程度上具有很大的相似性，而且他们的相似程度远远超过不同属的蕨类植物。这就为长叶铁角蕨、剑叶铁角蕨、石生铁角蕨、细裂铁角蕨分为铁角蕨属，半育耳蕨、对生耳蕨分为耳蕨属，而鸡足山复叶耳蕨、滇南复叶耳蕨分为复叶耳蕨属提供了相应的形态学和形态解剖学依据。通过铁角蕨属和其它两属蕨类植物比较也可以发现：不同属的蕨类植物，虽然也有相似性，但是相似程度更加疏远。而耳蕨属和复叶耳蕨属植物属于同一家族的鳞毛蕨科，他们的相似程度则更近一步。,
