玉凤花属植物的花形态变异多样,分类学问题复杂.为筛选出该属关键的分类学特征,该文以鹅毛玉凤花和粉叶玉凤花为研究对象,利用体式显微镜和扫描电镜,观察、比较了它们的花结构和合蕊柱超微特征.结果表明:(1)两种玉凤花的花结构差异显著,尤其表现在侧花瓣裂片的有无、唇瓣3裂片形态、花距与子房的长度比.(2)合蕊柱超微特征在两个种间明显不同,表现在退化雄蕊、花药室外壁细胞、"花药室管"外壁细胞、"柱头枝"及其与蕊柱交界处的乳突等结构形态.(3)花粉小块外壁纹饰在种间不同,鹅毛玉凤花具网状花粉外壁纹饰,粉叶玉凤花则为棒状→网状的花粉外壁纹饰.该研究认为,侧花瓣裂片的有无、花距形态多变、花距与子房的长度比、花粉外壁纹饰类型等是玉凤花属物种鉴定的关键分类特征.在前人的研究基础上,该文补充并分析了粉叶玉凤花的花结构及合蕊柱的超微特征,不支持粉叶玉凤花独立于玉凤花属.

兜兰属的分类系统学争议较大,亟待更多资料澄清.该文利用体式解剖镜和石蜡切片技术观察了紫纹兜兰的花结构和双雄蕊花药发育特征.结果表明:(1)花形态特征支持将紫纹兜兰放置于兜兰亚属的单花斑叶组,包括萼片具脉纹、花瓣长圆形带黑褐斑,唇瓣具直立的耳状结构,退化雄蕊新月形等.(2)花药原基分化出一对侧生并列的药室,花药室中央分化出一条不完全贯穿的不育隔膜组织,将其分化为两个小孢子囊.在花药成熟时,不育隔膜组织被降解吸收,两个花粉囊通过次生融合形成一枚马鞍形的黏性花粉团.(3)发育完整的花药壁有4层,由外到内分别为表皮、药室内壁、中层和绒毡层,符合单子叶型花药壁.花药壁具绒毡层和内绒毡层,均为2核.在2-细胞花粉时期,中层和绒毡层发生降解,药室内壁发生纤维状加厚.(4)小孢子母细胞经同时型胞质分裂形成不同排列方式的小孢子四分体,包括正四面体、左右对称和十字交叉型,并且同一药室的小孢子母细胞减数分裂不同步现象明显.(5)在雄配子体发育阶段,小孢子或保持在四分体内或从四分体中游离出来,经有丝分裂发育为2-细胞型花粉,形成具有黏性的四合花粉或花粉粒.基于现有资料,该文比较分析了紫纹兜兰不完全贯穿的不育隔膜组织、单子叶型花药壁、具2核的绒毡层和内绒毡层、同时型胞质分裂和黏性花药等特征的分类学意义,为理解兜兰属及杓兰亚科的分类学和保护生物学提供新资料.

川芎是著名的川产道地药材,原植物Ligusticum chuanxiong长期采用无性栽培,存在有性生殖障碍,制约其种质创新.该研究基于比较解剖学研究思路,通过形态解剖、石蜡切片、染色压片以及结合扫描电镜技术,对川芎及其近缘野生藁本L.sinense的生殖生长各个阶段的花部特征、果实、种子进行了比较研究.结果表明川芎花药花粉母细胞减数第二次分裂期间存在异常,四分体时期小孢子大小不均匀、数量不一致;花药发育过程中绒毡层细胞未退化完全;花粉成熟期,花药壁存在细微裂缝,花药大部分不能正常释放花粉;成熟花粉粒表面凹陷、部分畸形,花粉无活力且不能进行体外萌发,花粉内淀粉、多糖和脂类物质明显不足;川芎开花盛期花丝较短,向下反曲;果期可见双悬果,但果实干瘪,种子皱缩.对比观察同期藁本,花药发育正常,花粉粒有活力,双悬果饱满;开花盛期,花丝较长且直立,明显高于柱头.川芎和藁本子房内均可见成熟胚囊,未见明显不同,柱头也无明显差异.结论认为,川芎雄蕊发育过程中,花粉母细胞减数分裂、四分体、绒毡层、花丝等结构异常发育,川芎具有雄性不育特征,是其有性生殖障碍的重要原因.

兰科是被子植物中多样性最丰富的家族,其雄蕊形态和功能分化在亚科间变化明显,是该物种多样性形成及适应性传粉生物学的研究重点.基于现有研究资料,该文初步归纳了兰科雄蕊发育多样性的主要研究内容及现状,为野生兰花资源的保护与利用提供科学依据.结果表明:(1)可育雄蕊数目的减少和花粉愈合程度的增加在兰科分子系统树上呈明显的平行演化趋势.(2)兰科雄蕊数目的减少和功能分化与早期花器官发生中存在大量的滞后和缺失、次生融合与分裂现象等密切相关.(3)花药开裂时的 4 类散粉单元的花粉超微形态特征在亚科、族、亚族、属和种间差异明显.(4)兰科花药散粉单元可以为单花粉粒,也可以通过花药发育过程中源自绒毡层的三类黏性物质而聚合成不同的散粉单元,包括花粉鞘、弹性黏素和其他黏性物质.(5)花药发育揭示了兰亚科的花粉小块结构主要有三类(红门兰型、树兰型和过渡型),树兰亚科的不同数目(2、4、8)和形态(全缘、浅裂、深裂、孔裂)的花粉团是由于花药原基分化出的不育隔膜组织的数目、朝向和位置而形成的.(6)兰科花药发育中,花药室数目、花药壁发育类型、绒毡层细胞核数目、不育隔膜组织分化、胞质分裂类型、小孢子四分体排列形式、花粉细胞核数目等在亚科和属间差异明显.然而,由于种类繁多,现有研究资料难以为理解兰科雄蕊发育提供清晰的线索,包括雄蕊的发育模式、散粉单元的形成机制、花药发育的胚胎学特征等.因此,有必要重视兰科雄蕊发育研究,包括扩大取样范围和利用多学科技术方法和修订兰科花形态常用术语等.

为了揭示寒兰的成花机理,利用石蜡切片和花芽实体解剖记录了濒危植物寒兰花芽分化和发育的过程,并着重观察唇瓣和合蕊柱早期及中期的发育(在合蕊柱伸长之前).结果表明:寒兰花芽分化沿着花序轴从下往上可分为4个阶段:花序原基分化,花原基分化,花被片分化和合蕊柱形成.唇瓣分化分为3个阶段:褶片分化,侧裂片分化和色块形成.唇瓣侧裂片和褶片产生较晚,与退化雄蕊可能没有关系.在合蕊柱形成过程中,首先分化出花药,随后分化产生中心皮顶部,侧心皮顶部,并形成花柱道,最终分化出蕊喙和黏盘.

雄全异株是自然界罕见的繁育系统.通过野外观察和人工授粉实验对雄全异株植物流苏树传粉生物学特征及繁育系统进行研究.结果表明:流苏树的雄花与两性花的雄蕊发育过程基本一致,均能产生功能花粉粒.两性花的两个心皮原基愈合分化形成雌蕊,雄花的两个心皮原基愈合后形成一个空室并停止发育至整体退化.雌蕊先熟,柱头可授期长,花粉在花药开裂后具有活力,室温下,活力维持在10％以上约2周.流苏树靠风和昆虫(主要是蓟马和食蚜蝇)传粉.控制授粉30 d后,自然对照结实率为34.36％;两性花不存在无融合生殖现象,自交亲和,但自发自交的结实率仅10.70％;人工授粉下杂交结实率显著高于自交(同株异花);有性生殖受到传粉者限制;是混合交配系统.证实流苏树是木犀科又一功能性的雄全异株,其依靠雄株增加异交花粉的数量和质量,避免自交衰退;同时两性花的自交亲和保障生殖成功.流苏树雄花的雌蕊退化,从另一个角度证明木犀科的雄全异株是两性株向雌雄异株进化的过渡状态.

该文描述了自云南西北部发现的毛茛科翠雀花属二新种:短葶翠雀花(Delphinium breviscaposum W.T.Wang)和丝苞翠雀花(D.filibracteolum W.T.Wang).短葶翠雀花与察隅翠雀花(D.chayuense W.T.Wang)在亲缘关系上相近,前者与后者的区别在于短葶翠雀花植株具3条簇生短花葶,总状花序的轴和花梗无毛,小苞片较长,萼片较小,退化雄蕊的瓣片不分裂;丝苞翠雀花与拟长距翠雀花(D.dolichocentroides W.T.Wang)近缘,前者与后者的区别在于丝苞翠雀花的花组成圆锥花序,花梗、萼片和萼距均较短,退化雄蕊的爪无附属物,心皮无毛.

粉叶羊蹄甲[Bauhinia glauca (Benth.) Benth.]为云实科(Caesalpiniaceae)羊蹄甲属植物.木质藤本;无毛,卷须稍扁,旋卷.叶纸质,近圆形,长5～7(～9) cm,2裂至叶长1/2或更深裂,裂片卵形,先端圆钝,基部阔心形至截形,叶面无毛,背面粉白色,疏被柔毛,脉上毛较密,基出脉9～11条;叶柄纤细.总状花序顶生或与叶对生,花密集,总花梗长2.5～6 cm,被疏柔毛;苞片与小苞片线形,花梗长2 cm;花蕾卵形,被锈色短柔毛;花托长12～15 mm,被疏毛;萼片卵形,急尖,长约6mm,外面被锈色茸毛;花瓣白色,倒卵形,近相等,长10～12 mm,边缘皱波状;能育雄蕊3,花丝无毛,比花瓣长,退化雄蕊5～7;子房具柄,无毛,花柱长约4mm,柱头盘状.荚果带状,长15～20 cm,宽4～6 cm,果瓣薄,无毛,不开裂,缝线稍厚.种子10～20粒,卵形,扁平,长约1 cm.花期4-6月,果期7-9月.生长于山坡阳处疏林中或山谷蔽荫的密林或灌丛中.分布于广东、广西、江西、湖南、贵州、云南,以及印度、中南半岛、印度尼西亚等.

采用体视显微镜、石蜡切片和树脂切片技术对栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)不同性别花芽分化发育时期的外部形态和内部解剖结构进行了观察.结果显示,栝楼花为雌雄异株,仅有雌花、雄花两种性别分化,且雄花的发育速度明显快于雌花的发育速度.栝楼雌雄花芽长0.2 mm左右已完成性别分化;栝楼雄花为单性花,分化过程可分为6个时期,整个发育过程仅见雄蕊原基的分化及生长.栝楼雌花为“两性花”,分化过程可分为7个时期,存在雌蕊和雄蕊共同发育阶段,后期雄蕊发育败退.本研究明确了不同性别栝楼花芽发育发生的各个阶段、形态变化特点、外部形态变化特征以及雌雄花芽的分化差异,建立了雌雄花芽内部结构分化与外部形态之间相关性,为栝楼早期幼苗鉴定及性别分化研究提供了一定的参考.

最近被重新界定的广义石山苣苔属(Petrocodon Hance)是苦苣苔科(Gesneriaceae)一个中等大小的属,我国目前已知的有34种1变种,主要分布于我国华南至西南石灰岩地区.该文报道了于云南东南部马关县发现的该属一新种——细管石山苣苔(Petrocodon tenuitubus W.H.Chen,F.Wen&Y.M.Shui).该新种在形态上与陆氏细筒苣苔(P.lui)、细筒苣苔(P.hispidus)和长檐苣苔(P.jasminiflorus)相似,但其线形或披针形的苞片和小苞片均为3枚,花冠筒细小且弯曲,盘形柱头1,很容易区别于陆氏细筒苣苔和细筒苣苔;而其叶片卵形至圆形,花冠裂片卵形而尖端钝以及退化雄蕊3,则显著区别于长檐苣苔.该新种的发现对推进我国石灰岩地区苦苣苔科植物资源的发掘具有一定意义.主模式标本存放于中国科学院昆明植物研究所标本馆(KUN),等模式标本存放于广西植物研究所标本馆(IBK).