植物孢子萌發(fā)培養(yǎng)管理論文

1、植物孢子萌發(fā)培養(yǎng)管理論文 論文關(guān)鍵詞:蕨類植物培養(yǎng)基質(zhì)孢子萌發(fā)孢子體 論文摘要:作者概述了在蕨類孢子萌發(fā)研究中所使用的培養(yǎng)基質(zhì),包括了以自然土壤為主的培養(yǎng)基質(zhì)和以營(yíng)養(yǎng)液為主的液體或瓊脂培養(yǎng)基。并簡(jiǎn)略分析了影響蕨類孢子萌發(fā)的其它因素。 1前言 蕨類植物是古老的維管植物,也是植物界系統(tǒng)演化中一個(gè)獨(dú)特的自然類群,在其生活史中明顯地存在可獨(dú)立生活的配子體和孢子體。蕨類植物與人類生活有著比較重要的關(guān)系,體現(xiàn)在其食用性、藥用性及工業(yè)上的某些特殊用途等方面1(如石松屬的孢子含油達(dá)40%,可在冶金工業(yè)的模型鑄造中作為優(yōu)良的分型劑,也可用作照明工業(yè)的閃光劑)。經(jīng)典的蕨類植物研究著重蕨類植物的系統(tǒng)分類及孢子體形態(tài)

2、的描述。近年來(lái),也出現(xiàn)了許多關(guān)于蕨類植物配子體發(fā)育的研究,為蕨類植物的大量繁殖和開發(fā)利用提供了理論基礎(chǔ)。 2常見(jiàn)的培養(yǎng)基質(zhì) 在蕨類孢子繁殖的研究中,常采用以土壤為主的培養(yǎng)基質(zhì)和以營(yíng)養(yǎng)配方為主的液體或瓊脂培養(yǎng)基質(zhì)。 2.1以土壤為主的培養(yǎng)基質(zhì) (1)過(guò)細(xì)篩的草炭土與細(xì)沙混合的培養(yǎng)基質(zhì),培養(yǎng)烏毛蕨2(Blechnumorientale)、劍葉鳳毛蕨3(Pterisensiformis)及三角鱗毛蕨4(pryoterissubtriangularis)的孢子,保持盆土濕潤(rùn),約1周左右萌發(fā)。 (2)在蕨類孢子萌發(fā)中,也可采用單一基質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng),如蛭石、珍珠巖、河沙。但相較于以過(guò)篩園土和過(guò)篩腐殖土(體積比

3、1:2)的培養(yǎng)基質(zhì)而言,在對(duì)天南星蕨(Microsoriumfortunei(Moore)Ching)孢子繁殖的試驗(yàn)中5,以上各種基質(zhì)對(duì)天南星蕨孢子萌發(fā)基本無(wú)差異。但從原葉體生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)看,園土和腐殖土的混合基質(zhì)相對(duì)較好,在河沙上原葉體部分出現(xiàn)了軟腐或黃化現(xiàn)象,以上各種基質(zhì)播種的孢子均能正常產(chǎn)生孢子體。 (3)在以蕨(PteridiumaquilinumvarLatiusculum)孢子為繁殖材料的試驗(yàn)中6,采用自配土(泥炭:粉碎田園土:洗凈河沙體積比1.5:1.5:5)和自然生長(zhǎng)土壤分別作培養(yǎng)基質(zhì),第一株孢子體出現(xiàn)時(shí)間分別是前者90天,后者為80天,配子體發(fā)育成孢子體比率為10%。此外,在以高

4、大腎蕨(Nephrolepisexaltata)、粗脈蕨(Phlebodiumaureum)及夏威夷樹蕨(Cibotiumglaucum)孢子在自然土壤田園土(PH6.8)和火山土(pH6.8)上的萌發(fā)來(lái)看7,說(shuō)明對(duì)自然土壤采取干燥、滅菌、消毒、去雜等處理后,是可以成功進(jìn)行蕨類孢子的人工繁殖的。 2.2以營(yíng)養(yǎng)配方為主的液體或瓊脂培養(yǎng)基 (1)在對(duì)華南鱗蓋蕨(MicrolepiahanceiPrantl)的孢子培養(yǎng)中8,以MS為基本培養(yǎng)基,誘導(dǎo)孢子果的萌發(fā)。 (2)在對(duì)蕨(PteridiumaquilinumvarLatinusculum)的孢子萌發(fā)試驗(yàn)中6,采用的瓊脂培養(yǎng)基成份為:KNO31g

5、,MgSO40.25g,KH2PO40.25g,FeSO4(1%)0.2ml,以上化合物加水1000ml溶解,加入10g瓊脂制備而成。第一株孢子體出現(xiàn)時(shí)間為60天,配子體發(fā)育成孢子體的比率為20%。 (3)在對(duì)單葉雙蓋蕨(Diplaziumsubsi-nuatum(WallexHooketGrev)Tagawa)孢子萌發(fā)處理的試驗(yàn)中9,采用的是改良knops液體培養(yǎng)基,接種后2-4天后孢子破壁萌發(fā)。 (4)在網(wǎng)藤蕨屬(LomagrammaJ.Smith)植物的配子體發(fā)育及形態(tài)學(xué)研究中10,利用Parker和Thomsons營(yíng)養(yǎng)液配方,加入1%的瓊脂制配而成的培養(yǎng)基,在溫度為222,光強(qiáng)600英

6、尺燭光(600ft.C)條件下,孢子約15-20天左右萌發(fā)。此外,對(duì)瀕危的熱帶樹蕨(Dicksoniasellowiana)孢子培養(yǎng)所使用的是添加了0.01%苯菌靈(Benomgl)的Mohrs營(yíng)養(yǎng)液配方11。 3影響孢子萌發(fā)的其它環(huán)境因素 蕨類孢子的正常萌發(fā)除了和培養(yǎng)基有較為直接的關(guān)系外,還和光照、溫度、濕度等環(huán)境因子有關(guān)。 3.1光因子 光的有無(wú)和光照強(qiáng)度的大小會(huì)影響蕨類孢子的萌發(fā)及萌發(fā)后的生長(zhǎng)狀況。有研究表明,高大腎蕨(Nephrolepisexaltata)、粗脈蕨(Phlebodiumaureum)及夏威夷樹蕨(Cibotiumglaucum)在有光條件下,孢子均可以在自然土壤上正常

7、萌發(fā),而在無(wú)光或黑暗環(huán)境中則幾乎沒(méi)有孢子的萌發(fā)7。光照強(qiáng)度會(huì)影響萌發(fā)后絲狀體細(xì)胞的長(zhǎng)度。當(dāng)光照極照時(shí),細(xì)胞長(zhǎng)度會(huì)增加;發(fā)育出的絲狀體如果放在黑暗處,則不能進(jìn)行二維生長(zhǎng)12。在眾多的配子體發(fā)育研究中,常采用2000-3000lx左右的光照強(qiáng)度及每天不低于6h左右的光照時(shí)間。 3.2溫度與濕度 蕨類配子體生長(zhǎng)的最適溫度為20-30,最適pH為5-613。在用天南星蕨(Microso-riumfortunei(Moore)Ching)孢子繁殖試驗(yàn)時(shí)5,分別采用了40%、70%以及90%的盆土濕度,結(jié)果表明,90%的盆土濕度效果較好,即盆土濕土處于飽和或過(guò)飽和狀態(tài)利于孢子的萌發(fā)。此外,魯雪華等采用華南

8、鱗蓋蕨(MicrolepiahanceiPrantl)組培試管苗移栽基質(zhì)濕度為90%8。 3.3其他影響因子 在對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的分析中,有研究表明,土壤中N、P、K、Ca等含量的高低會(huì)對(duì)蕨類孢子繁殖的早期發(fā)育產(chǎn)生影響11。對(duì)于同一種蕨類的孢子,播種期不同,原葉體和幼孢子體的出現(xiàn)所經(jīng)歷的時(shí)間長(zhǎng)短不同14。 4結(jié)語(yǔ) 蕨類植物作為古老的維管植物,越來(lái)越多地受到人們的關(guān)注。部分蕨類植物被引種馴化后作為鮮切花配材、優(yōu)美的觀賞盆栽植物或作為食用及藥用植物。在自然條件下,蕨類主要通過(guò)孢子進(jìn)行繁殖或通過(guò)營(yíng)養(yǎng)器官進(jìn)行無(wú)性繁殖。但許多蕨類孢子萌發(fā)率的原葉體成苗率低14。隨著研究的深入,已經(jīng)積累了一些促進(jìn)孢子萌發(fā)培

9、養(yǎng)基質(zhì)的經(jīng)驗(yàn),但對(duì)于孢子萌發(fā)后的生長(zhǎng)及幼孢子體的形成所需培養(yǎng)條件的研究有待進(jìn)一步深入,為蕨類資源的合理開發(fā)利用提供有用的理論依據(jù)。 參考文獻(xiàn) 1梁家驥,汪勁武.植物的類群M.北京:人民教育出版社,1985:149-151. 2張開梅,石雷,李冬.烏毛蕨配子體發(fā)育的研究J.熱帶亞熱帶植物學(xué)報(bào),2005,13(5):419-422. 3張開梅,石雷,李冬.劍葉鳳尾蕨配子體發(fā)育的研究J.植物學(xué)通報(bào),2005,20(5):566-571. 4張開梅,石雷,張憲春.三角鱗毛蕨配子體發(fā)育的研究J.武漢植物研究,2005,23(3):276-279. 5魏德生,曾莉莉,王用平等.天南星蕨孢子繁殖試驗(yàn)J.中草

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