植物孢子萌發培養管理論文

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論文關鍵詞:蕨類植物培養基質孢子萌發孢子體

論文摘要:作者概述了在蕨類孢子萌發研究中所使用的培養基質,包括了以自然土壤為主的培養基質和以營養液為主的液體或瓊脂培養基。并簡略分析了影響蕨類孢子萌發的其它因素。

1前言

蕨類植物是古老的維管植物,也是植物界系統演化中一個獨特的自然類群,在其生活史中明顯地存在可獨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系,體現在其食用性、藥用性及工業上的某些特殊用途等方面[1](如石松屬的孢子含油達40%,可在冶金工業的模型鑄造中作為優良的分型劑,也可用作照明工業的閃光劑)。經典的蕨類植物研究著重蕨類植物的系統分類及孢子體形態的描述。近年來,也出現了許多關于蕨類植物配子體發育的研究,為蕨類植物的大量繁殖和開發利用提供了理論基礎。

2常見的培養基質

在蕨類孢子繁殖的研究中,常采用以土壤為主的培養基質和以營養配方為主的液體或瓊脂培養基質。

2.1以土壤為主的培養基質

(1)過細篩的草炭土與細沙混合的培養基質,培養烏毛蕨[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,約1周左右萌發。

(2)在蕨類孢子萌發中,也可采用單一基質進行培養,如蛭石、珍珠巖、河沙。但相較于以過篩園土和過篩腐殖土(體積比1:2)的培養基質而言,在對天南星蕨(Microsoriumfortunei(Moore)Ching)孢子繁殖的試驗中[5],以上各種基質對天南星蕨孢子萌發基本無差異。但從原葉體生長發育來看,園土和腐殖土的混合基質相對較好,在河沙上原葉體部分出現了軟腐或黃化現象,以上各種基質播種的孢子均能正常產生孢子體。

(3)在以蕨(PteridiumaquilinumvarLatiusculum)孢子為繁殖材料的試驗中[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)和自然生長土壤分別作培養基質,第一株孢子體出現時間分別是前者90天,后者為80天,配子體發育成孢子體比率為10%。此外,在以高大腎蕨(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)上的萌發來看[7],說明對自然土壤采取干燥、滅菌、消毒、去雜等處理后,是可以成功進行蕨類孢子的人工繁殖的。

2.2以營養配方為主的液體或瓊脂培養基

(1)在對華南鱗蓋蕨(MicrolepiahanceiPrantl)的孢子培養中[8],以MS為基本培養基,誘導孢子果的萌發。

(2)在對蕨(PteridiumaquilinumvarLatinusculum)的孢子萌發試驗中[6],采用的瓊脂培養基成份為:KNO31g,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。第一株孢子體出現時間為60天,配子體發育成孢子體的比率為20%。

(3)在對單葉雙蓋蕨(Diplaziumsubsi-nuatum(WallexHooketGrev)Tagawa)孢子萌發處理的試驗中[9],采用的是改良knop''''s液體培養基,接種后2-4天后孢子破壁萌發。

(4)在網藤蕨屬(LomagrammaJ.Smith)植物的配子體發育及形態學研究中[10],利用Parker和Thomson′s營養液配方,加入1%的瓊脂制配而成的培養基,在溫度為22±2℃,光強600英尺燭光(600ft.C)條件下,孢子約15-20天左右萌發。此外,對瀕危的熱帶樹蕨(Dicksoniasellowiana)孢子培養所使用的是添加了0.01%苯菌靈(Benomgl)的Mohr''''s營養液配方[11]。

3影響孢子萌發的其它環境因素

蕨類孢子的正常萌發除了和培養基有較為直接的關系外,還和光照、溫度、濕度等環境因子有關。

3.1光因子

光的有無和光照強度的大小會影響蕨類孢子的萌發及萌發后的生長狀況。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萌發,而在無光或黑暗環境中則幾乎沒有孢子的萌發[7]。光照強度會影響萌發后絲狀體細胞的長度。當光照極照時,細胞長度會增加;發育出的絲狀體如果放在黑暗處,則不能進行二維生長[12]。在眾多的配子體發育研究中,常采用2000-3000lx左右的光照強度及每天不低于6h左右的光照時間。

3.2溫度與濕度

蕨類配子體生長的最適溫度為20℃-30℃,最適pH為5-6[13]。在用天南星蕨(Microso-riumfortunei(Moore)Ching)孢子繁殖試驗時[5],分別采用了40%、70%以及90%的盆土濕度,結果表明,90%的盆土濕度效果較好,即盆土濕土處于飽和或過飽和狀態利于孢子的萌發。此外,魯雪華等采用華南鱗蓋蕨(MicrolepiahanceiPrantl)組培試管苗移栽基質濕度為90%[8]。

3.3其他影響因子

在對土壤營養元素的分析中,有研究表明,土壤中N、P、K、Ca等含量的高低會對蕨類孢子繁殖的早期發育產生影響[11]。對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所經歷的時間長短不同[14]。

4結語

蕨類植物作為古老的維管植物,越來越多地受到人們的關注。部分蕨類植物被引種馴化后作為鮮切花配材、優美的觀賞盆栽植物或作為食用及藥用植物。在自然條件下,蕨類主要通過孢子進行繁殖或通過營養器官進行無性繁殖。但許多蕨類孢子萌發率的原葉體成苗率低[14]。隨著研究的深入,已經積累了一些促進孢子萌發培養基質的經驗,但對于孢子萌發后的生長及幼孢子體的形成所需培養條件的研究有待進一步深入,為蕨類資源的合理開發利用提供有用的理論依據。

參考文獻

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