全 文 ：浙江农业学报 Acta Agriculturae Zhejiangensis，2014，26(4) :948-953 http:/ /www． zjnyxb． cn
陈兵红，汤伟华，应俊辉，等． 沸石培养基对大羽藓(Thuidium cymbifolium)配子体生长的影响［J］．浙江农业学报，2014，
26(4) :948-953．
DOI:10. 3969 / j． issn． 1004-1524. 2014. 04. 20
收稿日期:2013-08-07
基金项目:浙江省教育厅 2012 年高等学校访问学者专业发展资助项目(FX2012135) ;丽水市科技局公益性资助项目(2012JYZB05) ;丽
水市科技资助校校合作项目(2011NzH0212)。
作者简介:陈兵红(1974—) ，男，湖北天门人，硕士，副教授，主要从事生态农业与环境保护研究。E-mail:cbhls2050@ 126． com
沸石培养基对大羽藓(Thuidium cymbifolium)配子体生长的
影响
陈兵红1，2，汤伟华1，应俊辉1，李秋萍2，王东明1，潘西瑜1，柴红玲1
(1 丽水职业技术学院，浙江 丽水 323000;2 华东师范大学 生命科学学院，上海 200241)
摘 要:以大羽藓(Thuidium cymbifolium)的配子体为试验材料进行组织培养，通过观察外观变化并定期记录
其一级分枝长度、一级分枝个数等指标，研究了沸石培养基对大羽藓配子体生长的影响。结果表明:0. 2%
NaClO消毒 60 s效果最好，以沸石为培养基 7 d后污染率、死亡率均为 0，存活率 100%;沸石培养基促进大羽
藓配子体的生长受沸石浓度、培养基 pH值、琼脂浓度、蔗糖浓度的影响。沸石培养基促进大羽藓配子体生长
的最适条件是:沸石浓度 2. 0%、培养基 pH值 7. 5、琼脂浓度 1. 0%。在此条件下，大羽藓 30 d后一级分枝长
度为 3. 44 cm、一级分枝数量达 2. 70 个。
关键词:大羽藓;配子体;沸石培养基;生长;pH值;蔗糖;琼脂
中图分类号:Q 949. 35 文献标志码:A 文章编号:1004-1524(2014)04-0948-06
Effects of zeolite medium on growth of Thuidium cymbifolium gametophyte
CHEN Bing-hong1，2，TANG Wei-hua1，YING Jun-hui1，LI Qiu-ping2，WANG Dong-ming1，PAN Xi-yu1，CHAI Hong-
ling1
(1 Lishui Vocational ＆ Technology College，LiShui 323000，China;2 School of Life Sciences，East China Normal
University，Shanghai 200241，China)
Abstract:Thuidium cymbifolium gametophyte was cultured as experimental material． The effects of zeolite medium
on the growth index of Thuidium cymbifolium gametophyte，such as the primary branch length and primary branch
number were investigated． The results showed that the best disinfection method was 0. 2% NaClO for 60 s，and the
contamination rate，mortality rate on zeolite medium was 0，while the survival rate was 100% after 7 d． It was
affected by the zeolite concentration，pH value of medium，agar and sucrose concentration to promote the growth of
Thuidium cymbifolium gametophyte on zeolite medium． The optimal condition for the growth of Thuidium cymbifolium
gametophyte on zeolite medium was shown as follows:zeolite concentration 2. 0%，pH value 7. 5，agar concentration
1. 0% ． The primary branch length was 3. 44 cm，and the number of primary branches was up to 2. 70 after 30 d
under that condition．
Key words:Thuidium cymbifolium;gametophyte;zeolite medium;growth;pH value;sucrose;agar
苔藓植物在生态环境保护中起着重要的作
用，如水土保持、涵养水源、净化污染等。苔藓对
大气及重金属的污染反应非常敏感，还具有环境
指示功能。苔藓植物质感细腻、色泽清润、四季
常青，不仅能绿化环境，还能养眼养心。苔藓园
林产品开发已成为微型景观发展的一种趋势，更
成为人们追求健康生活的时尚首选［1］。
大羽藓(Thuidium cymbifolium)是羽藓科羽
藓属的代表种，体型一般稍大，绿色或黄绿色，老
时呈褐绿色，茎叶体色相丰富，常疏松交织成片，
在植物造景方面有很大的开发应用潜力，在园艺
小品中广泛应用，但自然条件下蕴藏量有限、生
长缓慢，原料供应难以满足持续生产的需要。组
织培养快繁技术是解决原材料不足的最适方法，
也是在短期内就能实现苔藓植物大面积栽培最
现实的方法。目前，对大羽藓的研究主要体现在
遗传多样性和重金属胁迫的生理生化反应方面，
尚未见关于大羽藓组织培养和栽培研究的报道。
冯珏等［2］比较了川西米亚罗地区 3 个人工云杉
林样地和 3 个天然次生林样地大羽藓种群的遗
传多样性及分化程度。魏海英等［3 － 5］就 Pb，Cd
污染对大羽藓的生理特性的影响开展了广泛研
究。孙守琴等［6］研究了 Pb，Ni 单一及复合胁迫
下大羽藓细胞活性氧自由基的累积与清除、光合
系统和膜系统的受损情况及其抗氧化酶系统的
变化。
因此开展大羽藓组织培养研究，掌握快繁技
术参数，对于其在园林产品开发、药材利用、环境
监测等方面的应用具有重要价值。沸石是一族
含水的碱或碱土金属架状结构的铝硅酸盐矿物
的总称，在环保、化工催化、轻工、农业和环境材
料等领域贡献巨大［7］，愈来愈得到人们的重
视［8 － 9］，但以沸石为培养基促进植物生长的研究
报道较少。项目组研究了沸石培养基对大羽藓
配子体生长的影响，以期为大羽藓的组织培养及
开发利用提供参考。
1 材料与方法
1． 1 材料
大羽藓野生材料于 2011 年 9 月采自于丽水
市白云山国家森林公园海拔 120 m 的土壤上，新
鲜的材料连同基质置于丽水职业技术学院校园
内，已成功驯化。经测定，野外及驯化栽培土壤
pH值为 6. 5 ～ 7. 5。
1． 2 方法
1． 2. 1 培养基配方
本试验采用浙江缙云天然沸石为培养基粉
末，主要成分为 SiO2 和 Al2O3，含有少量的 Na2O，
CaO，K2O。琼脂为 Sigma公司出品。
1． 2. 2 培养基的制备
根据培养基用量，称取一定量的沸石粉，加
入适量的琼脂和蔗糖，溶解、定容后，将 pH 值调
至 7. 0，煮沸，倒入直径 9 cm的培养皿中，凝固后
成固体培养基。用纸包好，121℃下高温灭菌 20
min，放入超净工作台上冷却凝固后待用。
1． 2. 3 大羽藓配子体消毒方案设计
选用 0. 1%，0. 2% 和 0. 5% 三种浓度的
NaClO分别消毒 30，60 和 120 s，7 d 后根据污染
率、死亡率、存活率比较不同消毒方法的效果。
污染率(%)=污染外植体数 /接种外植体总
数 × 100;
死亡率(%)= 死亡个数 /接种外植体总数
× 100;
存活率(%)=未污染且萌动个数 /接种外植
体总数 × 100。
1． 2. 4 接种
将无菌的大羽藓配子体剪为 1. 0 cm 左右茎
段，在超净工作台上接入事先准备好的无菌培养
基中。
1． 2. 5 培养基配方试验
单因子试验:选取 0，0. 5%，1. 0%，2. 0%和
3. 0%的沸石，加入 1. 0%的琼脂和 1. 0%的蔗糖，
pH值调到 6. 5，制备成 5 种不同沸石浓度的培养
基，观察其对大羽藓配子体生长的影响。选取
1. 0%的沸石，加入 1. 0%的琼脂和 1. 0%的蔗糖，
pH值分别调到 6. 0，6. 5，7. 0，7. 5，8. 0，制备成 5
种不同 pH值的沸石培养基，观察其对大羽藓配
子体生长的影响。选取 1. 0%的沸石，加入 1. 0%
的蔗糖，分别加入 0，0. 5%，1. 0%，2. 0%和 3. 0%
的琼脂，pH值调到 7. 0，制备成 5 种不同琼脂浓
度的沸石培养基，观察其对大羽藓配子体生长
的影响。选取 1. 0% 的沸石，加入 1. 0% 的琼
脂，分别加入 0，0. 5%，1. 0%，2. 0%和 3. 0%的
·949·陈兵红，等．沸石培养基对大羽藓(Thuidium cymbifolium)配子体生长的影响
蔗糖，pH值调到 7. 0，制备成 5 种不同蔗糖浓度
的沸石培养基，观察其对大羽藓配子体生长的
影响。
正交试验:利用 L9(34)的正交实验，考查沸
石浓度、pH 值、琼脂浓度、蔗糖浓度之间的交互
作用。
最适条件下大羽藓配子体生长影响试验:以
自然条件(校园驯化栽培地)为对照，在最适条件
下(无蔗糖、pH 值 7. 5、琼脂 1. 0%、沸石 2. 0%)
开展以沸石为培养基的大羽藓配子体组织培养
试验，30 d后观察大羽藓配子体生长情况。
1． 2. 6 培养条件
培养皿放在 ＲXZ-300B 型光照培养箱中培
养。培养条件为:温度 15 ～ 20℃，空气相对湿度
80% ～ 90%，光照时间 12 h·d －1，光照强度
2 000 ～ 3 000 lx。
1． 2. 7 统计方法
培养 30 d后，观察大羽藓生长情况，通过肉
眼观察和游标卡尺测量统计大羽藓的一级分枝
长度、一级分枝个数。统计每种处理的所有茎
段，重复 3 次。采用 Excel 2003 分析作图。
2 结果与分析
2． 1 大羽藓配子体消毒
根据大羽藓配子体消毒方案开展试验，不同
试验方案的污染率、死亡率、存活率见表 1。
表 1 大羽藓配子体消毒实验结果
Table 1 Disinfection experiment results of Thuidium
cymbifolium gametophyte
消毒方案 污染率 /% 死亡率 /% 存活率 /%
0. 1% NaClO 30 s 15. 0 ±0. 82 a 0 e 85. 0 ±1. 83 f
0. 1% NaClO 60 s 12. 5 ±0. 58 b 0 e 87. 5 ±1. 73 e
0. 1% NaClO 120 s 5. 0 ±0. 82 c 7. 5 ±1. 29 c 90. 0 ±2. 58 d
0. 2% NaClO 30 s 2. 5 ±0. 58 d 0 e 97. 5 ±1. 29 b
0. 2% NaClO 60 s 0 e 0 e 100 a
0. 2% NaClO 120 s 0 e 12. 5 ±1. 29 b 87. 5 ±0. 82 e
0. 5% NaClO 30 s 0 e 0 e 100 a
0. 5% NaClO 60 s 0 e 5. 0 ±0. 82 d 95. 0 ±0. 82 c
0. 5% NaClO 120 s 0 e 87. 5 ±1. 91 a 12. 5 ±1. 00 g
注:表内同一列不同行数据后没有相同小写字母代表在 0. 05 水
平上差异显著，下同。
试验结果表明，0. 5% NaClO 30 s 和 0. 2%
NaClO 60 s的消毒效果无显著差异，但通过外观
形态、颜色观察发现，0. 5% NaClO 30 s 消毒方案
获得的无菌分枝略显黄色，0. 2% NaClO 60 s 消
毒方案获得的无菌分枝颜色翠绿，污染率、死亡
率为 0，存活率 100%，因而 0. 2% NaClO 60 s 消
毒方案作为以沸石为培养基的大羽藓配子体消
毒的最佳方案。
2． 2 沸石浓度对大羽藓配子体生长的影响
选取 0，0. 5%，1. 0%，2. 0%和 3. 0%的沸石，
加入 1. 0% 的琼脂和 1. 0% 的蔗糖，pH 值调到
6. 5，制备成 5 种不同沸石浓度的培养基，观察其
对大羽藓配子体生长的影响。结果表明，沸石浓
度与大羽藓配子体一级分枝长度、分枝数量显著
相关。随着沸石浓度增加，大羽藓配子体一级分
枝长度和分枝数量呈上升趋势，当沸石浓度达到
一定数值时，上升趋势不明显(图 1)。沸石浓度
达到 2. 0%和 3. 0%时，一级分枝平均长度分别达
到 2. 00 和 2. 14 cm，一级分枝数量分别达到 3. 00
和 3. 57 个。
图 1 沸石浓度对大羽藓生长的影响
Fig． 1 Effects of zeolite concentration on growth of
Thuidium cymbifolium gametophyte
2． 3 培养基 pH值对大羽藓配子体生长的影响
选取 1. 0% 的沸石，加入 1. 0% 的琼脂和
1. 0%的蔗糖，pH 值分别调到 6. 0，6. 5，7. 0，7. 5，
8. 0，制备成 5 种不同 pH 值的沸石培养基，观察
其对大羽藓配子体生长的影响。结果表明，pH
值与大羽藓配子体一级分枝长度、分枝数量无显
著相关性。pH 值为 7. 0 时，大羽藓配子体一级
分枝长度和分枝数量达到最大，随着酸性或碱性
增加，大羽藓配子体一级分枝长度和分枝数量均
受到一定程度的影响，呈下降趋势(图 2) ，一级分
枝平均长度和分枝数量分别达到 1. 91 cm和 3. 78
·059· 浙江农业学报 第 26 卷 第 4 期(2014 年 7 月)
个。pH值为 7. 5 时的影响次之，一级分枝平均长
度和分枝数量分别达到 1. 70 cm和 3. 50个。
图 2 pH值对大羽藓生长的影响
Fig． 2 Effects of pH on growth of Thuidium cymbiflium
gametophyte
2． 4 琼脂浓度对大羽藓生长的影响
选取 1. 0%的沸石，加入 1. 0%的蔗糖，分别
加入 0，0. 5%，1. 0%，2. 0%和 3. 0%的琼脂，pH
值调到 7. 0，制备成 5 种不同琼脂浓度的沸石培
养基，观察其对大羽藓配子体生长的影响。结果
表明，琼脂浓度与大羽藓配子体一级分枝长度、
分枝数量无显著相关性。不添加琼脂时，大羽藓
配子体未生长，出现腐烂现象;琼脂浓度达到
1. 0%时促进作用最明显，大羽藓配子体一级分枝
长度和分枝数量分别为 1. 64 cm和 2. 80 个。当琼
脂浓度超出 1. 0%时，大羽藓配子体生长受到影
响，一级分枝长度和分枝数量均呈下降趋势。
图 3 琼脂浓度对大羽藓生长的影响
Fig． 3 Effects of agar concentration on growth of
Thuidium cymbifolium gametophyte
2． 5 蔗糖浓度对大羽藓生长的影响
选取 1. 0%的沸石，加入 1. 0%的琼脂，分别
加入 0，0. 5%，1. 0%，2. 0%和 3. 0%的蔗糖，pH
值调到 7. 0，制备成 5 种不同蔗糖浓度的沸石培
养基，观察其对大羽藓配子体生长的影响。结果
表明，蔗糖浓度和大羽藓配子体一级分枝长度极
显著相关，和分枝数量显著相关。随着蔗糖浓度
的增加，大羽藓配子体一级分枝长度和分枝数量
呈下降趋势，没有添加蔗糖时，大羽藓配子体生
长状态最好，一级分枝平均长度和分枝数量分别
达到 2. 30 cm 和 3. 10 个。蔗糖浓度为 0. 5%时
的影响次之，一级分枝平均长度和分枝数量分别
达到 1. 73 cm和 3. 00 个。
图 4 蔗糖浓度对大羽藓生长的影响
Fig． 4 Effects of sucrose concentration on growth of
Thuidium cymbifolium gametophyte
2． 6 大羽藓生长的多因素影响
正交实验的因素水平表如表 2 所示，正交实
验结果如表 3，一级分枝长度极差计算结果见表 4，
一级分枝数量极差计算结果见表 5。从表 4 可以
看出，在 4种因素中，对大羽藓配子体一级分枝长
度的各影响因子的重要性依次为 D ＞ B ＞ C ＞ A，
即:蔗糖浓度 ＞ pH值 ＞琼脂浓度 ＞沸石浓度。根
据正交实验结果，并进行方差分析，对大羽藓配子
体一级分枝长度影响的各因子的最佳组合是
D1B3C1A2。从表 5可以看出，在 4种因素中，对大
羽藓配子体一级分枝数量影响的各因子的重要性
依次为 B ＞ D ＞ C ＞ A，即:pH 值 ＞蔗糖浓度 ＞琼
脂浓度 ＞沸石浓度。根据正交实验结果，并进行
方差分析，对大羽藓配子体一级分枝数量影响的
各因子的最佳组合是 B3D1C1A2，与大羽藓配子体
一级分枝长度影响的各因子的最佳组合一致。
表 2 因素水平表
Table 2 Factors and levels of the orthogonal test
水平 A:沸石浓
度 /%
B:pH值 C:琼脂浓
度 /%
D:蔗糖浓
度 /%
1 1 6. 5 1 0
2 2 7. 0 2 1
3 3 7. 5 3 2
·159·陈兵红，等．沸石培养基对大羽藓(Thuidium cymbifolium)配子体生长的影响
表 3 实验安排及结果
Table 3 Experimental design and results
编
号
水平
A B C D
一级分枝长
度 / cm
一级分枝数 /个
1 1 1 1 1 2. 47 ± 0. 22 c 2. 31 ± 0. 60 ab
2 1 2 2 2 1. 32 ± 0. 11 d 2. 00 ± 0. 89 b
3 1 3 3 3 0. 58 ± 0. 08 gh 1. 94 ± 0. 57 b
4 2 1 2 3 0. 72 ± 0. 08 g 2. 00 ± 0. 82 b
5 2 2 3 2 1. 14 ± 0. 16 e 1. 17 ± 0. 75 c
6 2 3 1 1 3. 44 ± 0. 26 a 2. 69 ± 0. 60 a
7 3 1 3 2 0. 95 ± 0. 10 f 2. 06 ± 1. 24 ab
8 3 2 1 3 0. 52 ± 0. 08 h 1. 19 ± 0. 54 c
9 3 3 2 1 3. 16 ± 0. 20 b 2. 38 ± 0. 81 ab
表 4 一级分枝长度影响因子的极差计算结果(cm)
Table 4 Calculation results of affecting factors on primary
branch length
项目 A B C D
K1 1. 45 1. 38 2. 14 3. 02
K2 1. 77 0. 99 1. 73 1. 13
K3 1. 54 2. 39 0. 88 0. 61
Ｒ 0. 32 1. 40 1. 26 2. 41
表 5 一级分枝数量影响因子的极差计算结果(单位 /个)
Table 5 Calculation results of affecting factors on primary
branch number
项目 A B C D
K1 2. 08 2. 13 2. 06 2. 46
K2 1. 95 1. 45 2. 13 1. 74
K3 1. 88 2. 34 1. 72 1. 71
Ｒ 0. 24 0. 89 0. 42 0. 76
2. 7 最适条件下大羽藓配子体生长影响实验
以自然条件(校园驯化栽培地)为对照，在最
适条件下(无蔗糖、pH 值 7. 5、琼脂 1. 0%、沸石
2. 0%)开展以沸石为培养基的大羽藓配子体组织
培养试验，30 d后观察大羽藓配子体生长情况，结
果见表 6。从表 6 中可以看出，两者差异显著，相
对自然生长环境，大羽藓在最适条件下的一级分
枝平均长度超出 5. 49倍，分枝数量超出 9. 38倍。
表 6 大羽藓生长试验结果
Table 6 The experimental results of growth of Thuidium
cymbifolium gametophyte
处理 一级分枝平均长度 / cm 一级分枝数量 /个
对照 0. 53 ± 0. 10 b 0. 26 ± 0. 08 b
最适条件下 3. 44 ± 0. 26 a 2. 70 ± 0. 60 a
3 结论与讨论
在以沸石为培养基的前提下，将 NaClO 用于
大羽藓外植体消毒是可行的，以 0. 2% NaClO 消
毒 60 s效果最好，7 d后获得的无菌配子体翠绿、
无污染，存活率 100%。NaClO 的灭菌原理主要
是通过它的水解形成次氯酸，次氯酸再进一步分
解形成新生态氧［O］，新生态氧的极强氧化性使
附着在大羽藓外植体上的微生物的蛋白质变性，
从而起到杀菌作用。本试验说明，0. 2% NaClO
消毒液对大羽藓外植体没有明显破坏作用，适合
作为大羽藓外植体消毒剂。
沸石培养基促进大羽藓配子体的生长受沸
石浓度、培养基 pH值、琼脂浓度、蔗糖浓度的影
响，对大羽藓配子体一级分枝长度影响的各因
子的重要性依次为:蔗糖浓度 ＞ pH值 ＞琼脂浓
度 ＞沸石浓度，对大羽藓配子体一级分枝数量
影响的各因子的重要性依次为:pH值 ＞蔗糖浓
度 ＞琼脂浓度 ＞ 沸石浓度。毕诗秀［10］研究发
现植物组织培养基中，蔗糖分子可以进入植物
细胞并被利用。大羽藓配子体组织培养过程
中，外植体需要经过一段恢复时期，组培条件下
的光照弱于自然光，蔗糖作为碳源，为大羽藓配
子体提供能量来源和合成新化合物的碳骨架，
且具有维持一定渗透势的作用。曹新祥等［11］
认为环境 pH值可以影响胞内 pH 值，虽然胞质
pH值相对比较稳定，但环境 pH 值有可能导致
胞质 pH值多达 0. 2 ～ 0. 4 个单位的变化。琼脂
大分子物质含量高低具有影响培养基硬度的作
用，对营养物质扩散有一定影响。沸石是一簇
架状结构的、多孔含水的碱或碱土金属铝硅酸
盐矿物［12］。本研究发现沸石影响最小，说明沸
石是一种良好支持介质，对营养物质扩散吸收
无明显影响。
沸石培养基促进大羽藓配子体生长的最适
条件是:沸石浓度 2. 0%、培养基 pH 值 7. 5、琼
脂浓度 1. 0%。最适条件下，大羽藓 30 d 后一
级分枝长度为 3. 44 cm、一级分枝数量达 2. 70
个，相对自然生长环境，分别超出 5. 49 倍和
9. 38 倍。
·259· 浙江农业学报 第 26 卷 第 4 期(2014 年 7 月)
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(责任编辑 张 韵)
·359·陈兵红，等．沸石培养基对大羽藓(Thuidium cymbifolium)配子体生长的影响