全 文 ：不同 pH 值和培养基对金灰藓
(Pylaisiella polyantha)孢子萌发的影响
王振杰1 , 2 , 　黄士良1 , 2 , 　李　志1 , 　金红霞1 , 　赵建成2 , 　曹　珍1 , 2
(1.河北女子职业技术学院 ,河北石家庄　050091;2.河北师范大学 生命科学学院 ,河北石家庄　050016)
摘 要:将金灰藓(Pylaisiella polyantha(Hedw.)Grout)孢子接种在 Knop , SH , N 6 3 种培养基上 , 每种培养基设
置不同 pH 梯度 , 定时镜检孢子的萌发情况.分别得出在 3 种培养基中 , pH 为 7 , 8 , 7 时孢子萌发得最好 , 说明金灰
藓的孢子萌发适宜于中性环境.比较在 pH 为 7 的环境下 、相同时间内 3 种培养基中的孢子萌发率 , 得出在 Knop 培
养基上的孢子萌发率最高 ,培养 72 h 后萌发率达 10 %, 168 h 后萌发率达 95 %以上.
关键词:pH 值;培养基;藓类植物;孢子萌发
中图分类号:Q 944.56　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-5854(2008)06-0813-04
孢子萌发与原丝体发育过程是苔藓植物所特有的.它对于研究苔藓植物的种系发生以及系统分类都具
有非常重要的作用.苔藓植物在环保 、医药 、水土保持 、园艺等领域的应用也极具研究价值 ,所以孢子萌发与
原丝体发育作为苔藓植物不可或缺的发育过程很有研究的必要[ 1～ 3] .
过去人们在苔藓植物的经典区系分类方面研究较多 ,对苔藓植物的发育学研究相对较少.Nishida(1978
年)曾对藓类植物的萌发孢子类型以及原丝体发育特征进行过研究 ,并提出了萌发孢子型(sporeling-type)的
概念.他还研究了萌发孢子型与生态适应以及区系分类之间的关系[ 4] .国内 ,高谦(1986年)、赵建成(2000
年 ,2005年)等也对多种藓类植物的孢子萌发与原丝体发育进行过研究 ,并从不同侧面提出了自己的见
解[ 5 ～ 9] .上述实验为后来的研究打下了基础.
探讨孢子萌发的培养条件是研究苔藓植物孢子萌发与原丝体发育以及由此推导苔藓植物种系发生及系
统分类的首要问题.因此 ,笔者首先在孢子萌发与原丝体发育的培养上做了一些工作.前人只是做了少量的
环境因子对孢子萌发与原丝体发育的影响.笔者采用不同的培养基和 pH 梯度 ,研究适合在实验室内培养孢
子萌发的实验条件 ,将对苔藓植物的发育生物学的研究做出一些有益的补充.
1　材料与方法
1.1　实验材料
实验材料取自河北师范大学植物标本室金灰藓(Py laisiel la polyantha)标本上的成熟孢蒴.凭证标本:黄
士良 2004-048(HBNU),2004年 10月 18日采于河北省邢台县云蒙山 ,海拔 850 m ,岩面生.除华南地区外 ,
金灰藓在我国广泛分布.另外 ,该种也分布于克什米尔地区 、日本 、俄罗斯(远东地区及西伯利亚)和北美[ 1] .
1.2　方法与步骤
本实验采用 Knop ,SH , N6 3种培养液 ,基质为琼脂(SIGMA公司出品).
1)培养基质的制备.实验组按以上 3种配方 ,加 200 g/L 的琼脂 ,倒入 60 mm 的培养皿中 ,凝固后成琼
脂培养基.
2)孢子悬液的制备.取金灰藓成熟孢子体 ,将孢蒴浸入 750 mL/ L 的酒精中 , 5 min后取出 ,用蒸馏水冲
洗 5次 ,在洁净工作台中用镊子和解剖针打开孢蒴 ,将孢子散入适量的蒸馏水中 ,制成适当浓度的孢子悬液.
收稿日期:2007-11-13;修回日期:2008-04-16
基金项目:国家自然科学基金(30670152);河北省自然科学基金(C2006000147 , C2008000158)
作者简介:王振杰(1965-),男 ,河北晋州人 ,博士 ,副教授 ,研究方向为植物区系学.
通讯作者:赵建成(1956-),男 ,教授 ,研究方向为苔藓植物学.E-mail:zhaojiancheng@mail.hebtu.edu.cn
第 32卷/第 6期/
2008年 11月
河北师范大学学报/自然科学版/
JOURNALOFHEBEI NORMALUNIVERSITY/Natural Science Edition/
Vol.32 No.6
Nov.2008
DOI :10.13763/j.cnki.jhebnu.nse.2008.06.014
3)用移液管将稀释后的孢子悬液分别接种于培养基质上.
4)培养皿加盖后放在 250-D型光照培养箱中培养.温度(23±2)℃,相对湿度大于 80 %,光照强度
1 000 lx ,光照时间 12 h/d.
5)自接种培养后 ,每天定时镜检孢子萌发情况 ,对具代表性个体的萌发过程进行显微照相及绘图 ,并详
细记录个体的发育特点.
2　结果与分析
1)本实验培养的金灰藓孢子为单细胞孢子 ,属外生孢子萌发(expspo rous germination)类型.孢子形状为
球形 ,具厚壁 ,大小为 13(10 ～ 20)μm ,绿色 ,主要由内壁与外壁构成 ,内有小型的核和若干不发达的叶绿体 ,
贮藏物质丰富.
2)在 Knop培养基中最早破壁萌发的是 pH为 6的孢子.根据萌发曲线(见图 1)可以看出:在 pH 为 6 ,7
时 ,孢子最终萌发率较高;pH 为5时 ,孢子在72 h萌发率已达到17 %,是同时间内最高的;pH 为 4的孢子在
96 d仍没有萌发 ,说明过酸性环境抑制了孢子的萌发.一定的酸性环境有利于孢子的外壁破裂 ,但过低的 pH
阻碍了孢子的后期萌发.孢子在 pH为 7的培养基中萌发率达到最高值 98.8 %.
3)在SH 培养基中 ,孢子在 pH 为 6 ,7 , 8时萌发率在 216 h达到最大值 ,均在 90 %以上.在 72 h 时 , pH
为 8的孢子萌发率已经达到 13 %,而 pH 为 6 ,7的孢子萌发率仅达到 2 %左右.pH 为 4 ,5时抑制了孢子的
萌发 ,在 216 h时 ,萌发率才分别达到 50 %和 60 %.因此 ,在 SH 培养基中 ,pH 为 8时最适宜孢子的萌发生
长.见图 2.
图 1　Knop培养基中 pH梯度下的孢子萌发曲线 图 2　SH培养基中 pH梯度下的孢子萌发曲线
4)在 N6 培养基中生长的孢子 ,pH 为 6 ,7 ,8时萌发较快.培养 48 h , pH为 7 ,8的萌发率已分别达到 10
%,5 %;pH 6虽然开始萌发较晚 ,但破壁萌发的速度培养 40 h后超过 pH 8的孢子;培养 214 h时 ,孢子萌发
率分别达到最大值 ,萌发较快的 3种条件下的萌发率分别达到 85.5 %, 88 %, 79 %.在整个萌发过程中 , pH
7的孢子萌发率一直较高.根据萌发曲线可以看出 ,在 N6 培养基上 , pH 7的中性环境比较适合金灰藓孢子
的萌发.见图 3.
5)根据金灰藓孢子在无培养基条件下的萌发情况 ,可以看出对照组的孢子适宜在 pH 8的弱碱性环境
中生长 ,但接种在培养基上时 ,可能由于离子的干扰 ,萌发的最适 pH 下降.从 3种培养基中孢子的萌发曲线
可以看出 , pH 7的中性环境比较适合金灰藓孢子的萌发生长.因此 ,在 pH 7的条件下 ,做 4种条件下的对照
实验 ,结果显示出在 Knop培养基上的孢子萌发率较高 ,见图 4 、图 5.
3　小　结
1)在无营养条件下琼脂基质中 ,120 h前金灰藓孢子在 pH 5 弱酸环境下萌发率较高 ,说明酸性环境有
利于孢子破壁萌发 ,萌发较快.比较不同培养基中 pH 5的金灰藓孢子萌发率 ,可看出最终萌发率均没有达到
90 %,说明酸性环境虽有利于软化孢壁 ,但酸性物质一旦进入孢子内部 ,就会破坏孢子内部环境平衡 ,干扰
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孢子的萌发 ,使得一些孢子最终不能萌发.
图 3　N6 培养基中 pH梯度下的孢子萌发曲线 图 4　pH7 时不同培养基中的孢子萌发率曲线
　图 5　对照组 pH梯度下的孢子萌发曲线
金灰藓孢子萌发率在 pH 8 时达到最高 ,说明金灰藓孢
子萌发适宜于弱碱性的环境 ,但从实验中得出 ,在 Knop 和
N6 的培养基中金灰藓孢子萌发率均在 pH 7 时达到最大值 ,
可能培养基中的某些离子 ,改变了孢子的萌发环境 ,影响了
孢子的萌发时间 ,进而影响了孢子的萌发率.说明在有离子
干扰的情况下 ,金灰藓孢子萌发率在 pH 7时最高.
2)pH 7时 3 种培养基中金灰藓孢子萌发率相比较 ,在
Knop培养基中萌发率最高 ,说明 Knop 培养基是最优培养
基 ,比较适合金灰藓孢子萌发生长.
3)对于野外生长的藓类植物 ,其生存环境更是复杂多
样 ,基质中的离子种类也是多样化 ,这种多样化的环境 ,交互
影响着藓类植物的萌发生长.金灰藓在野外环境中的孢子萌发率和在室内培养会存在一定差异 ,在空白基质
中加入的离子数目越多 ,萌发率受到影响就越大.实验中应考虑这个差异.因此 ,在配培养基时应充分考虑到
苔藓植物的原始生活环境酸碱度.另外 ,不能忽略藓类植物孢子存放时间对萌发率的影响.
参考文献:
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[ 6] 　赵建成 , 李秀芹 ,张慧中.十种藓类植物孢子萌发与原丝体发育的初步研究 [ J] .干旱区研究 , 2002 , 19(1):32-38.
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The Effect of Defferent pH and Cultures on the
Pylaisiella polyantha Spore Germination
WANG Zhen-jie1 ,2 , 　HUANG Shi-liang1 ,2 , 　LI Zhi1 , 　JIN Hong-xia1 , 　ZHAO Jian-cheng2 , 　CAO Zhen1 ,2
(1.Hebei Women s Vocat ional College , Hebei Shijiazhuang　050091 , China;
2.College of Life S cience ,Hebei Normal University , Hebei S hijiazhuang　050016 , China)
Abstract:The spores of the Py laisiella polyantha (Hedw .)Grout have been inoculated on the Knop , SH
and N6 cultures media , and each culture medium was intercalated dif ferent pH grad , and research the germinat ion
of the spores every some t ime.From the observation , got the best result of the spores germination w hen pH is 7 ,
8 ,7 in the three culture media.That indicates the spores germination of the Pylaisiella polyantha like the nat ral
environment.The spore germination rate is the highest on the Knop culture medium when pH is 7 and the three
cases are in the same time , the germination rate gets 10 percent after 72 h , and gets 95 percent af ter 168 h.The
results show that the Knop culture medium is excellent.
Key words:pH ;culture medium;moss;spore germination
(责任编辑　柴　键)
(上接第 806页)
这些差异片段有些与已知的基因重叠 ,如 51号片段与基因SK(CG10706 ,FBgn0029761)重叠 ,该基因的
分子功能为小电导钙激活钾通道活性 、钙激活钾通道活性 、电压门控钾通道活性 、GABA -B受体活性 、钙调
蛋白结合活性 、A2磷脂酶活性 ,它所参与的生物学过程是阳离子运输 、突触传递 、脂肪分解代谢过程 、磷脂代
谢过程和钾离子运输;59号与基因CG8119(FBgn0030664)重叠 ,它的分子功能是与 DNA结合;24号与基因
Ten-m(CG5723 ,FBgn0004449)重叠 ,它的分子功能是结构分子 ,参与的生物学过程是细胞支持和调节细
胞形状;27号与基因CG7828(FBgn0036127)重叠 ,分子功能是泛素激活酶活性和连接酶活性 ,它所参与的生
物学过程是蛋白质修饰过程.
Genetic Analysis on the Black-blain Wing Drosophila genealogy
JI Lian-qin1 , 　GAO Bin1 , 　MA Chao2 , 　LIU Jing-ze1 , 　QI Zhi-guang1 , 　BAI Feng1
(1.College of Life S cience , Hebei Normal University , Hebei S hijiazhuang　050016 , China;
2.NO.1 Middle School of Shijiazhuang , Hebei Shijiazhuang　050011 , China)
Abstract:Through tradit ional hybridization , and RAPD amplifying the yellow mutant and three typical
types of the black-blain wing Drosophila genealogy to identify diversity f ragments , the conclusion w as draw n
that the black-blain w ing Drosophila genealogy is the result of multi-genetic mutation w ith envi ronment impact.
Key words:the black-blain w ing Drosophila genealogy ;mutant;genet ic analysis
(责任编辑　柴　键)
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