五、内容和方法

（一）石松类代表植物的观察

翠云草（Selaginella uncinata）是石松亚纲卷柏科的常见植物（彩图9）。取翠云草活体材料或浸润标本，置于解剖镜下观察，可见其孢子体具有根、茎、叶的分化，孢子体为草本，茎纤细，下部匍匐地面，具背腹性，上部攀援状，二叉分枝。叶异型，营养叶成4纵列，排列于一个平面上，生在枝的左右两侧的叶较大，称为侧叶；生于茎的近轴面的2行叶较小，称为中叶；叶舌通常在叶成熟时脱落。孢子叶穗生于枝端，4纵列。大、小孢子叶生于同一孢子叶穗上。取翠云草的孢子叶穗，在解剖镜下观察，注意孢子叶与营养叶的排列方式有何不同。（能否在解剖镜下区分大孢子和小孢子？）在显微镜下观察大孢子囊和小孢子囊的形态结构，比较大孢子囊内大孢子与小孢子囊内小孢子数量、体积、颜色的差别等。

（二）蕨类代表植物的观察

问荆（Equisetum arvense，彩图10）是木贼亚纲木贼科的常见植物。问荆孢子体为多年生草本，有营养枝和生殖枝的区别。营养枝在夏季生出，取营养枝观察，可见营养枝上轮生许多分枝，绿色，能进行光合作用。叶为小型叶，在节上轮生，叶基部联合成鞘状。营养枝不能产生孢子囊。生殖枝春季长出，取生殖枝观察，可见生殖枝短而粗，棕褐色，不分枝，枝端能产生孢子叶球，由许多特化的孢子叶聚生而成，孢子叶形状与营养叶不同，为盾形，顶面为六角形的盘状体，下部有柄，密生在孢子叶球轴上，孢子囊5～10枚，悬挂于孢子囊柄内侧周围，内有孢子母细胞，减数分裂产生孢子。孢子同型，最外面的一层壁为孢子外壁，分裂形成4条螺旋状弹丝，包围着孢子，弹丝具有干湿运动，有助于孢子囊的开裂和孢子的散出。

蕨（Pteridium aquilinum，彩图11）为真蕨类代表植物，是水龙骨亚纲凤尾蕨科的常见植物，其幼茎即通常所吃的野菜蕨菜。观察蕨孢子体的标本，可见孢子体分为根、茎、叶三部分，茎为根状茎，有分枝，横卧地下，生不定根。叶从根状茎上长出，有长而粗的叶柄。叶片大，成熟后平展，呈三角形，2～4回羽状复叶。蕨的孢子囊群生于叶的背面，沿叶缘生长，内有许多孢子囊。观察孢子囊时，从边缘孢子囊群处刮取一点材料，制成临时装片，置于显微镜下观察，可见孢子囊具有长柄，孢子囊壁上有细胞壁加厚的环带、唇细胞，孢子囊有辐射对称的孢子。孢子成熟时，由于环带的反卷作用，孢子囊从唇细胞处横向裂开，并将孢子弹出。

（三）蕨类配子体发育的观察

选取一两种本地常见的蕨类植物，收集其成熟的孢子。例如蕨或铁线蕨（Adiantum capillus-veneris，彩图12）等，实验前要预先培养蕨孢子，使之发育至配子体各阶段，作为实验材料。蕨孢子在人工培养基上或在适宜的环境下均可萌发，首先萌发成丝状体，丝状体顶端细胞横向分裂形成片状体，最终发育为原叶体。当接种密度较大时，原叶体较小，为雄配子体，其上只能产生精子器；当接种密度较小时，原叶体较大，在原叶体凹刻的下方能产生多个颈卵器，在原叶体的基部或边缘也能产生精子器，成为两性配子体。南方常见的蕨类植物还有井栏边草（Pteris multifida，彩图13）、蜈蚣草（Eremochloa ciliaris，彩图14）、灰背铁线蕨（Adiantum myriosorum，彩图15）、肾盖铁线蕨（Adiantum erythrochlamys，彩图16）、海金沙（Lygodium japonicum，彩图17）等。

原叶体是配子体的成体，蕨的原叶体有1～2 mm长，由一层细胞构成，呈绿色，略呈心形，原叶体后端生有假根，假根附近及原叶体的边缘有精子器，在原叶体腹面凹刻处有颈卵器。颈卵器内含有卵细胞。精子器球形，突出于配子体的表面，外层细胞是精子器的壁，成熟后，释放出具有鞭毛的游动精子。在带有透射光的解剖镜下观察，可清晰地看到多鞭毛的精子在水中游动的情况。当颈卵器成熟时，精子借水进入颈卵器与卵结合，受精卵发育成幼胚，进一步生长则会长成孢子体。

（四）蕨类植物木质部管状单元的比较研究

蕨类植物木质部的管状单元除管胞外还有导管单元，据资料记载，木贼属（Equisetum）、卷柏属（Selaginella）、蕨属（Pteridium）和蘋属（Marsilea）等均有导管存在。选择几种蕨类植物的叶柄、茎或根状茎，按照以下方法处理：干燥的叶柄、茎或根状茎材料经浸泡后剥去维管束以外的组织，或直接利用新鲜材料将维管束抽出。将维管束切成0.5～1.0 cm长的小段，浸泡于硝酸-铬酸离析液中，30℃离析48～56 h，离析后的材料经清洗后移到70％乙醇中保存备用。用镊子或吸管取少许离析材料，制成临时装片，在显微镜下观察，记录并拍照。根据所观察的几种蕨类植物管状单元的特点，探讨管状单元的形态特征对于揭示不同蕨类植物的系统位置的作用。