广义蕨类植物(石松类和蕨类)是陆生维管植物第二大类群,兼具孢子植物和维管植物的结构和生理特点,衔接陆生植物从简单到复杂的演化过程.广义蕨类植物表现出许多不同于其它植物类群的独特生物学过程,在研究植物基因组演化、器官发育、繁殖方式及环境适应等方面是一类关键的植物类群.现代测序技术的快速发展和应用推动了广义蕨类植物全基因组测序和组装,为其基因功能研究提供了巨大便利.为充分认识广义蕨类植物基因功能研究的热点和难点,该文从多角度全面总结了广义蕨类植物基因功能研究,重点论述广义蕨类植物在器官发育、生殖过程、环境适应性和次生代谢物合成等方面的研究现状,系统阐述其在揭示广义蕨类植物特殊生物学过程中的应用及各类基因的功能.最后,对如何加快广义蕨类植物基因功能研究,并利用相关研究揭示其生物学特性和开发更广泛的应用场景提出了建议.

目的 纠正由于分类系统变化、种等级分类群的鉴定和归并、中文名混淆等原因引起的药材标准中真菌类和藻类法定药用植物基源混乱的问题.方法 查询我国国家和各省市自治区的有关药材标准及孢子植物相关著作,对基源存疑的种,从分类系统、种鉴定等各方面进行考证.结果 我国国家和地方标准收载的药材中,来源于真菌类和藻类的植物共有17科52种,其中植物基源鉴定清晰,分类无问题,中文名和拉丁学名无混淆的34种,其中,由于分类系统变化而造成拉丁学名或中文名混淆的8种,种等级分类群的处理和鉴定问题的2种,中文名混淆的8种,并对这些种进行考订纠正.结论 真菌类、藻类法定药用植物基源存在一定问题,经研究考订得以解决.

海藻是海洋中常见的低等植物,因其通过孢子繁殖所以又称孢子植物.它们是海洋生物中的大家族,有2.5～3.0万种[1].海藻不仅含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质和微量元素等多种营养成分,还含有如各种藻胶、甘露醇、甾醇类、岩海多糖等许多特殊的生理活性物质[2],具有保护心血管系统、抗肿瘤、抗衰老、抗病毒等功能而倍受人们的青睐.

地衣曾被认为是低等植物或孢子植物.实际上,它并非植物,而是地球生物圈内生态系统中地衣型真菌与相应的藻类或蓝细菌结成稳定的胞外共生的生态群落.每一个共生的生态群落都是由一种地衣型真菌作为建群种和一种相应的藻类或蓝细菌作为伴生种所组成.所谓地衣型真菌,是指这些真菌只能在和相应的藻类或蓝细菌处于稳定共生状态下才能存活于自然界.除此而外,该共生群落中有时还伴有生长在地衣体外表的外生真菌;生长在地衣体内的内生真菌以及形成衣瘿的蓝细菌;有时还有附生在地衣体外的其他地衣作为偶见种.

绒衣属(Coenogonium)地衣属于真菌界(Fungi)子囊菌门(Ascomycota)茶渍纲(Lecanoromycetes)厚顶盘亚纲(Ostropomycetidae)厚顶盘目(Ostropales)绒衣科(Coenogoniaceae),主要分布于热带和亚热带地区.综述了绒衣属地衣研究简史和中国研究概况;报道了中国该属10种地衣,其中1种为中国新记录种:疏羽绒衣(Coenogonium disjunctum).对各种进行了描述和讨论,并给出了中国绒衣属的检索表和新记录种的图片.这是首次对中国绒衣属地衣的系统研究,为地衣型真菌分类学研究提供了基础资料.

报道了文字衣科一中国新记录属——赖氏衣属(Reimnitzia Kalb),该属仅含1种桑蒂赖氏衣[Reimnitzia santensis(Tuck.)Kalb].桑蒂赖氏衣生于树皮或苔藓上,地衣体壳状,无皮层;含有大的柱状草酸钙结晶;裂芽丰富,与地衣体颜色一致,无分枝,先呈球状,后变为蠕虫状,长度可达1.5 mm,顶部有黑色的孔区或者单个的小孔;具有Chroodiscus型子囊盘;子囊孢子棕色,亚砖壁型,孢子大小15～25μm×8～12μm;分生孢子器位于裂芽的顶端和地衣体疣中,分生孢子呈杆状;无次生代谢物.

石松类及蕨类植物在高等植物中处于比较特殊的进化与系统发育地位,同时具有孢子植物(孢子)与种子植物(维管束)的双重特征.附生蕨类植物是蕨类植物中占据独特生境的一个大类群,其生活史策略及进化历史与其附生生长的森林生态系统紧密相关.大部分附生蕨类植物的克隆生长习性及克隆生活史性状在其生态适应中具有重要作用,但这方面未引起广泛关注.本文主要综述了中国山地森林中附生蕨类植物的根状茎克隆生长、克隆性与生态适应性、不同克隆生长方式与进化等方面,并展望了蕨类植物克隆性在森林生态系统过程与功能中的作用,以及今后如何将蕨类植物生态学研究与气候变化、植被恢复、土地利用变化等全球变化的主流方向进行结合.

蕨类植物作为孢子植物有同型孢子和异型孢子之分.在实验教学过程中,通常以同型孢子蕨类为代表,而忽略了异型孢子蕨类.槐叶苹是观察异型孢子蕨类植物的一种好材料.以槐叶苹为材料观察异型孢子具有方便采集、容易培养和便于观察的优点,为植物学实验课程的教学材料提供新资料.

利用不同时期土壤孢粉组成推断长白山火山爆发后的植被演替规律,还原该区域植被群落变化过程,对于揭示该研究区不同时期植被演替规律具有重要意义.该研究通过对长白山最近两次火山爆发后形成的土壤剖面所含的孢粉组成进行分析,揭示火山爆发后高山带的植被变化特征.结果表明:(1)两次火山爆发后的植被演替具有相似的过程,即孢子植物阶段、草本植物阶段及木本植物阶段.(2)最近一次火山爆发后的海拔1800 m处演替过程为:苔藓蕨类群落→草本群落→岳桦(Betula ermanii)群落.(3)较早一次火山爆发后的海拔2050 m处演替过程为:苔藓蕨类群落→草本群落→岳桦群落;海拔2160 m处演替过程为:苔藓蕨类群落→草本群落→偃松(Pi-nus pumila)群落.研究认为,火山爆发对植被产生重大破坏作用,使高山林线下降、偃松群落消失;最后一次火山爆发后经历1000多年,高山林线仍未恢复到火山爆发前的水平.

孢子植物物种多样性丰富,是自然生态系统的重要组成部分.孢子植物的传播通常被认为主要依靠风、水、弹力等非生物媒介,而动物的作用往往被忽略.本文主要概述了:(1)孢子植物对动物传播的适应:一方面孢子植物可为动物提供食物、庇护所、繁殖场所等,另一方面孢子植物也可产生视觉、嗅觉等方面的线索来吸引动物,从而促进动物传播其繁殖体.(2)动物对孢子植物的传播模式:包括体内传播(消化道和组织寄生)和体外传播两种,这些模式都能对孢子植物繁殖体进行有效传播.由于动物间形态或生活习性的不同,以致传播距离存在差异,最短距离为0.1 cm,最长距离可从北半球至南半球.(3)动物对孢子植物传播的生态与进化意义;由于某些孢子植物繁殖体的结构特点或萌发的需求,以致其繁殖体只能通过动物的传播才能得以定殖,因此动物与孢子植物之间存在密不可分的关系.目前,动物对孢子植物的传播研究主要是描述性的内容以及研究单方面的传播途径,建议在今后的研究中考虑动物对孢子植物传播的有效性以及多途径同时传播对孢子植物定殖的影响,同时应更加关注孢子植物和动物互惠关系的形成、维持机制及将来的进化趋势.