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蕨類植物是介于苔蘚植物和種子植物之間的一群維管束植物, 其生活史中具有孢子體和配子體兩種植物體, 二者在生活史中交替出現(xiàn), 但都能夠獨(dú)立存活。蕨類植物孢子體具有真正的根、莖、葉和維管組織的分化, 但仍然以孢子進(jìn)行繁殖, 不產(chǎn)生種子。蕨類植物的配子體為原葉體植物, 配子體通常片狀, 沒有維管組織發(fā)生, 只產(chǎn)生假根, 配子體是有性生殖的植物體, 成熟的配子體產(chǎn)生頸卵器和精子器, 分別產(chǎn)生卵細(xì)胞和精子, 精卵結(jié)合產(chǎn)生合子, 合子發(fā)育為胚, 胚發(fā)育為孢子體, 從而完成整個生活史過程。

通過對普通針毛蕨卵發(fā)生的研究, 發(fā)現(xiàn)卵細(xì)胞起源于雌配子體生長點(diǎn)下方的原始細(xì)胞, 原始細(xì)胞經(jīng)兩次分裂, 形成上下3層細(xì)胞, 上層細(xì)胞為頸卵器頸部壁細(xì)胞, 下層細(xì)胞似營養(yǎng)細(xì)胞, 中間的細(xì)胞則為初生細(xì)胞。隨著初生細(xì)胞繼續(xù)生長, 不等分裂形成2個細(xì)胞, 單核頸溝細(xì)胞與中央細(xì)胞。中央細(xì)胞繼續(xù)不等分裂形成卵細(xì)胞與腹溝細(xì)胞。

卵發(fā)生研究不僅可以反映蕨類植物生殖生物學(xué)的特征,對揭示植物生殖的演化進(jìn)程也具有重要的價值。對比不同蕨類的卵發(fā)生后, 發(fā)現(xiàn)在核心薄囊蕨中, 已觀察的種類中成熟卵上均具有卵膜, 但不同演化地位的種類卵膜形成有一定的差異。比較發(fā)現(xiàn)大部分種類卵膜呈網(wǎng)狀, 本文的普通針毛蕨的卵膜形狀也與其相似。推測這些蕨類的卵膜形成與分離腔內(nèi)的不定型物質(zhì)消失有關(guān)。而在水蕨、鐵線蕨和峨眉鳳丫蕨中的卵膜則呈層狀, 推測與卵細(xì)胞內(nèi)囊泡和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的作用下堆積形成的有關(guān), 一些脂類物質(zhì)也可能參與其中。核心薄囊蕨這種卵膜的差異可能與蕨類植物的演化有關(guān), 支持鳳尾蕨、鐵線蕨、水蕨、裸子蕨等相近的演化關(guān)系。此外, 在非核心薄囊蕨類中, 除了里白以外, 其他已觀察的蕨類植物在卵發(fā)育后期都未觀察到受精孔的出現(xiàn), 表明里白類可能是進(jìn)化蕨類植物的祖先。

而核心薄囊蕨類中的受精孔是普遍存在的, 且不同演化地位的蕨類植物受精孔的位置有所不同。從受精孔的有無到受精孔的位置遷移, 推測這些變化可能是與蕨類植物的進(jìn)化及防止多精現(xiàn)象有關(guān)。本文從真水龍骨類II金星蕨科的卵發(fā)生進(jìn)行研究, 通過對其卵發(fā)生的過程進(jìn)行光鏡和透射電鏡的觀察, 推測蕨類植物卵發(fā)生的演化途徑, 對蕨類植物的演化進(jìn)程具有一定的意義。