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由于对旱生环境的趋同适应,碎米蕨类(Cheilanthoid ferns)已经成为蕨类植物中系统发育和分类最有争议的类群之一。近年来,分子系统学证据已被广泛应用于碎米蕨类及其相关类群的系统发育关系研究,并有了一些新的发现,但并未得到细胞学和配子体发育等方面的证据支持。本研究着重从细胞学和配子体发育两方面对国产碎米蕨类中系统位置存有争议的种类,如四川旱蕨(Pellaea connectens C.Chr.)、隐囊蕨(Notholaena hirsuta(Poir.) Desv.)、薄叶碎米蕨(Cheilosoria tenuifolia(Burm.f.)Trevis.)、中国蕨(Sinopteris grevilleoides(Christ)C.Chr.et Ching)、小叶中国蕨(S.albofusca(Bak.) Ching)和雪白粉背蕨(Aluritopteris niphobola(C.Chr.) Ching)等进行研究,采用传统的染色体压片方法和混合基质培养孢子的方法进行实验,再结合分子系统学、形态学、孢粉学等多方面的证据,对这些种类的系统位置进行探讨。 本文研究结果表明:(1)四川旱蕨是染色体基数为27的有性生殖四倍体种,染色体基数与美洲的Argyrochosma属一致,且不同于大多数碎米蕨类;另外,在配子体发育方面也有诸多特征与Argyrochosma属的成员高度一致,结合前人的分子系统学研究与形态学证据,本文支持前人将四川旱蕨从旱蕨属划为Argyrochosma属的观点。(2)薄叶碎米蕨是染色体基数为27的有性生殖四倍体种,染色体基数不同于碎米蕨属的29与30,而隐囊蕨表现为染色体基数为27的五倍体和七倍体两种倍性水平,均为无配子生殖,染色体基数不同于隐囊蕨属的30;薄叶碎米蕨与隐囊蕨的染色体基数保持一致,综合分析前人关于这两个种的分子系统学研究、孢粉学和形态学研究,本文认为薄叶碎米蕨和隐囊蕨可能为同属植物,皆为澳洲起源,且独立于亚洲碎米蕨类群外。这两个种与美洲的碎米蕨类以及与澳洲碎米蕨类的关系如何,有待进一步研究。(3)雪白粉背蕨是染色体基数为30的有性生殖二倍体种,与中国蕨属染色体基数相同、倍性相同、生殖方式相同;配子体发育特征也与中国蕨属高度一致,结合已有的分子系统学证据,本文认为雪白粉背蕨与中国蕨属种类没有本质区别,支持前人将中国蕨属并入粉背蕨属的观点。(4)滇西金毛裸蕨是染色体基数为x=c.29的无配子生殖三倍体种,是对该种染色体数目、倍性与生殖方式的首次报道。