全 文 ：石松植物繁殖的研究进展
李娜 ,陈钧　(江苏大学药学院,江苏镇江 212013)
摘要　综述了石松植物在组织培养、孢子繁殖 、扦插技术方面的研究进展 ,以期更好地开发利用这种珍贵的蕨类植物资源。
关键词　石松植物;组织培养;孢子繁殖;扦插繁殖
中图分类号　S 567.9　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2007)22-06771-02
　　石松蕨类是一群最古老的现存陆生维管束植物 ,其起源
可以追溯到前寒武纪。石松植物共分 2目 3科 13属 ,共有
380余种 。我国产石松植物 3科 8属 ,约 60多种。石松生物
碱是从石松植物中分离得到的结构相似 、具有相同生源的一
类天然生物碱 。迄今为止 ,已经从石松植物中分离到 201种
生物碱[ 1] 。20世纪 80年代 ,我国科学家从我国民间草药“千
层塔” [ 蛇足石杉 , Huperzia serrata(Thunb)Trev.(Huperzi-
aceae)]中分离得到石杉碱甲(Huperzine A ,Hup-A),并且证实
了强效 、高选择性的抗乙酰胆碱酯酶活性。这引起了世界各
国科学家的广泛关注。石松植物已成为药学界最受人瞩目
的研究热点之一[ 2] 。
1　组织培养技术
组织培养具有需要材料少 、条件可控 、不受季节限制 、周
期短 、重复性强等优点 ,是石松植物快速繁殖和大规模工厂
化生产的理想手段。我国的研究者也进行了一些相关方面
的尝试 ,但是目前还没有组织培养成功的报道。鲁润龙等认
为 ,蛇足石杉外植体灭菌较困难 ,而且在培养过程中易被真
菌污染 ,其原因是其与内生真菌共生[ 3-4] 。沈晓霞在含有特
殊前加物 、5mg/L 2 ,4-D和 1mg/L KT的MS基本培养基上培
养蛇足石杉外植体 ,获得愈伤组织 ,但之后未见其发育成植
株的报道[ 4] 。Atmane等以 Lycopodiella inundata (L.)Holub为
材料进行组织培养获得成功。外植体灭菌后置于愈伤组织
再生培养基上培养 13周 ,转移到胚状体发生培养基上 ,培养
13周后分化出叶和根 ,23～ 26周后出现与野生植株一样的二
叉分枝[ 5] 。Wojciech进行了 Huperzia selago组织培养 ,以灭菌
后的茎为外植体 ,接种到培养基上 6个月后出现二分叉 ,8个
月后长到 10cm;3个月后在外植体茎的顶部出现了致密的愈
伤组织 ,接种到胚状体发生培养基上 2周后发育成体细胞
胚 ,4周后发育成孢子体 ,长出完整的叶子和二分叉的根 , 8
个月后出现二分叉枝条。他还测定了组培苗的石杉碱甲含
量 ,发现组培苗含量高于野生植株[ 6] 。2006年Ma成功地进
行了马尾杉的组织培养 ,并且申请了专利[ 7] 。
2　孢子繁殖
2.1　类型　石松植物原叶体地下生 ,圆柱状长圆形或线形 ,
长达几厘米 ,单一或分枝 ,有菌根 ,与真菌共生 ,能存活数年。
菌丝生于原叶体的外部细胞层内 ,也可生于腐殖土中 ,属于
全腐寄生。精子器和颈卵器生于原叶体背面 ,并有节状隔毛
混生[ 8] 。Bruchmann根据形态将石松植物原叶体分为 5类 ,
作者简介　李娜(1978-),女 ,辽宁沈阳人,博士研究生 ,研究方向:药用
植物活性成分。
收稿日期　2007-04-15
最常见的有 2种 。一类原叶体盘状 ,层状细胞 3层 ,颈卵器
颈部细胞 10个 ,如 Lycopodium clavatum;另一类原叶体萝卜
状 ,层状细胞 2层 ,颈卵器颈部细胞 14以上 ,如 L.complana-
tum ;L.lucidulum 则代表了不为多见的第 3种原叶体形态 ,它
是轴式的 ,白色 ,肉质。石松植物在人工培养基上发芽困难 ,
需要时间长 ,发芽率低 。大部分的温带石松植物原叶体生活
于土壤表层以下 10 cm深处 ,与真菌共生 ,依靠真菌从土壤中
吸收营养。这类石松孢子发芽慢[ 9-10] 。Bruchman 将 L.se-
lago 、L.annotinum 和 L.clavatum 置于土壤中培养 ,3个种的孢
子发芽需要时间都在 3年以上[ 11] 。L.obscurum 、L.digitatum
和 L.lucidulum的孢子在培养基上发芽也需要 1年 ,有些种
的孢子在自然条件下 12年以上才能发芽 。多数热带和一些
温带生长石松植物原叶体生活于土壤表面 ,可以进行光合作
用 ,营自养生存。这类植物发芽较快 。L.inundatum , L.cer-
nuum , L.salakense在土壤中几天就可以发芽 , L.appressum 在
培养基上数月可以发芽[ 10] 。马尾杉原叶体属特殊类型 ,孢
子在黑暗中萌发 ,开始原叶体生活于地下 ,与真菌共生 ,一段
时间后长出地面 ,变为绿色 ,并且进行光合作用[ 12] 。
2.2　孢子萌发与真菌的关系　大部分石松植物原叶体在自
然条件下与真菌共生[ 9、13-15] 。真菌-原叶体共生体一般形
成于原叶体发育的早期即 8 ～ 12个细胞时期 。真菌侵染后
原叶体才能完成发育过程。早期的研究者认为真菌与原叶
体的共生关系具有专一性。1962年 Freeberg从 L.obscurum
的原叶体分离出一株内生真菌 ,发现它可以侵染 L.com-
planatum 、L.selago、L.cernuum 原叶体 ,与真菌共生长的原叶
体在淀粉培养基的生长状况好于没有真菌的原叶体。Free-
berg推测内生真菌对于 L.selago 、L.complanatum 的原叶体生
长是必要的 ,它们的原叶体在培养基上的形态与自然条件下
的形态有区别。在培养基上生长的原叶体仍然与真菌共生;
而在培养基和自然条件下 L.obscurum 原叶体的形态没有发
生任何变化。培养基上的原叶体没有内生真菌 ,在培养基上
能发现自由状态的真菌[ 16] 。Sppessard从 L.obscurum 和 L.
lucidulum 中分离到一株内生真菌 ,被鉴定为子囊菌 ,发现与
Freeberg实验所用的真菌不是同一真菌。可见真菌-原叶体
的共生关系也不是专一的。L.complanatum 原叶体在培养基
上被真菌感染后 ,侵入部分肉质化 ,同样将培养基中蔗糖浓
度提高到 2%～ 4%,也会使其原叶体肉质化 ,当蔗糖浓度降
到 1%以下时 ,原叶体变成丝状。真菌的侵入会造成原叶体
大量吸收碳源 ,肉质化;另一方面 ,原叶体可能通过肉质化稀
释真菌产生的某些物质 。这些真菌的作用被认为与兰科植
物的菌根相似 ,都可以侵入寄主细胞内 ,促进寄主吸收糖类
及其他营养元素 ,有利于植物的生长[ 16-17] 。
安徽农业科学, Journal of Anhui Agri.Sci.2007, 35(22):6771-6772　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　刘月娟　责任校对　俞洁
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.22.056
3　扦插繁殖
盛束军等研究了蛇足石杉的扦插繁殖技术[ 18] 。采用不
同浓度水平的吲哚丁酸 、萘乙酸 、生根粉和吲哚丁酸+萘乙
酸等药剂处理蛇足石杉插条 ,发现几种处理的平均发根率为
70%,最高可达 100%,吲哚丁酸处理的发根率和平均生根量
明显高于其他药剂处理;萌芽插条的生根率 、平均生根量和
平均根长等指标明显高于未萌芽插条;腐殖土与河沙的混和
土壤作扦插基质比腐殖土或河沙单独作为基质的效果好。
4　讨论
目前 ,研究者已对石松植物的组织培养 、孢子繁殖和扦
插繁殖进行了研究。孢子繁殖要求条件复杂 ,有的种孢子萌
发需要时间很长 ,但是石松植物孢子量非常可观 ,所以如果
实验室孢子繁殖技术获得突破 ,那么将大大增加其栽培种质
来源 。组织培养技术在石松植物繁殖方面应用前景广阔。
它有利于缓解对现有蕨类植物需求的压力。但是从目前的
研究状况来看 ,石松植物组织培养离规模化生产种苗还有一
段距离。扦插繁殖要求技术比较简单 ,易于推广。目前我国
已有一些地区利用扦插对蛇足石杉进行人工栽培 ,种苗的来
源问题可能会成为限制其大规模栽培的因素。
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(上接第 6770页)
2.5　文化性　居住环境的文化性体现在地方性和时代性
当中 ,应充分考虑传统生活方式的特点 ,寻找与现代居住空
间环境的契合点 ,以不同的方式 ,从空间形态 、尺度 、界面的
色彩 、细部表达对传统与现代的理解 ,延续文化脉络 。
3　设计方法
设计的出发点以人的日常行为 、心理 、习性 、活动规律
作为组织空间及细部设计的参考坐标 ,以最大限度满足使
用者主观愿望和客观需求作为设计不断前进的目标。从技
术操作层面 ,人性设计可从以下 3个方面进行:①了解使用
者。通过观察 、访谈 、问卷调查以及从官方机构获得信息等
途径找出户外空间设计的主要和潜在使用群体 ,借助图纸
绘图 、电脑计算 、文字说明等工具统计和分析这些使用者的
职业 、性别 、年龄 、家庭结构以及他们的文化背景 、民俗风
情 、生活习惯等 ,从而全面 、系统地回答使用者是谁的问题 。
②适应使用者的行为和需求 。运用观察 、访谈 、拍照 、标记
活动 、记录行为痕迹 、问卷调查等手段收集有关空间使用情
况的资料 ,通过讨论 、分析总结出各类使用群体在户外空间
中行为活动的性质 、习性 、规律 ,结合大众行为心理学知识 ,
剖析这些使用者的需求层次以及对于空间设计的要求 ,从
而清晰解答使用群体如何使用空间 、期待何种变化的问题 。
③协调人与场所的关系 。基于对使用者以及场地现状的了
解 ,综合评价场地被使用状况 ,明确空间中哪些元素富有趣
味性和人情味 ,能够吸引大量的使用者驻足 、逗留 ,哪些元
素不被人们关注而无人问津 ,并总结各种元素受喜爱的特
点和被冷落的原因 ,结合场所的人文 、生态过程 ,设计保留
积极的要素 、谨慎剔除不协调的要素 ,合理引进受欢迎的要
素 ,从而更好地满足使用者的愿望和需求 ,协调人与场所的
关系。
4　结语
人是整个社会 、整个城市 、整个住区的主体 ,现代住区
的设计不仅仅是满足基本的居住功能需求 ,还要从环境景
观的设计上考虑对人的真正关怀 ,挖掘和重视住区人群的
心理状态 。人们通过共同生活 ,创造了共同的文化 ,而这种
文化在今天应该反过来引领人们的思维 ,在住区环境的设
计中创造充满趣味和人情味的交往空间 ,增加人群对彼此
的依赖和重视 ,寻找情感寄托 ,重现当年邻里相帮 、相助 、相
靠的珍贵情谊 ,让住区的生活更富情趣和温情[ 5] 。
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