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猴腿蹄盖蕨孢子萌发和成苗影响因素初探



全 文 :中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月
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猴腿蹄盖蕨是东北著名的山野菜,它不仅营养丰
富,味道鲜美,且具有独特风味。属蹄盖蕨科,又名多
齿蹄盖蕨,紫茎菜,绿茎菜。多年生草本,植株高
60~70cm根状茎斜生,密生黑褐色披针形鳞片,看上
去像长满黄褐色绒毛的猴子腿,因此而得名。食用部
分为拳曲未展的嫩叶[1,2]。近年来,由于过度采集,资源
遭到破坏,产量锐减,传统的根茎繁殖方法繁殖系数
低、不便运输,且挖掘根茎,地表植被破坏,造成水土
流失。采用孢子培养方法既不破坏资源,又利于其大
量繁殖,为保护种质资源和大规模栽培利用提供了一
猴腿蹄盖蕨孢子萌发和成苗影响因素初探
郭庆勋 1,沈云霞 2,宋晓宏 2,赵恒田 2
( 1吉林大学植物科学学院,吉林长春130062;2中国科学院东北地理与农业生态研究所,黑龙江哈尔滨150081)
摘 要:为了提高猴腿蹄盖蕨孢子人工培养成苗效率,以猴腿蹄盖蕨孢子为外植体,通过在组织培养
中加入不同种类激素和NaH2PO4及活性炭,探讨了猴腿蹄盖蕨孢子萌发和成苗影响因素。结果表明:
20mg/LGA3处理成熟孢子 5min,孢子萌发速度加快;NAA、2,4-D、BA、KT四种激素中 KT促进孢子
萌发效果最好,BA和NAA次之。1/2MS,MS两种培养基中,1/2MS培养基孢子萌发速度快于MS培
养基;NaH2PO4浓度以 200~300mg/L可促进幼苗迅速生长,形成大量丛生苗;培养基中添加 2%活性
炭有利于小苗的生长。
关键词:猴腿蹄盖蕨;植物组织培养;孢子萌发;成苗
中图分类号:S647 文献标识码:A
TheEfectsofSporesGerminationandPlantingRateofAthyriummultidentatum
GuoQingxun1,ShenYunxia2,SongXiaohong2,ZhaoHengtian2
(1ColegeofPlantScienceofJilinUniversity,Changchun130062;
2NortheastInstituteofGeographyandAgriculturalEcology,ChineseAcademyofSciences,Harbin150081)
Abstract:InordertoraiseeficiencyofplantingseedlingbyartificialsporecultureofAthyriummultiden-
tatum,sporeofAthyriummultidentatumwastakenastheexplantsanddiferentcategoriesofhormone,
NaH2PO4andACwereusedduringtheperiodoftissuecultureinthepaper.Theresultshowedthatthe
methodsofplanttissueculturewereusedforefects5levelsoftimeoftreatmentofGA3,4hormone
(NAA,2,4-D,BA,KT)of5levelsconcentration,2culturalgroundsubstances,5levelsofGA3concentra-
tionapplyingonsporesgermination.Theefects6levelsNaH2PO4and5levelsAConplantingratewere
studied.Theresultsshowedthatthe20mg/LGA3mostsuitabletreatmenttimewas5min,themostsuitable
hormonewereKT,BAandNAAwhichtakesecondplace,themostsuitablemediumwas1/2MSonspores
germination.ThemostsuitableconcentrationofNaH2PO4was200~300mg/L,themostsuitableACwas2%
inculturalgroundsubstancesonplantingrate.
Keywords:Athyriummultidentatum,Planttissuesculture,Sporesgermination,Plantingrate
基金项目:黑龙江省自然科学基金项目“ 蕨类蔬菜试管繁殖技术研究”( C0223)和黑龙江省科技攻关计划项目“ 节能植物组培工厂化育苗关键技术研究”
( GB03B304)。
第一作者简介:郭庆勋,男,1966年出生,黑龙江人,讲师,博士研究生,研究方向:野生蔬菜分子生物学。E-mail:qingxunguo@126.com,通信地址:130062
吉林省长春市西安大路5333号吉林大学植物科学学院。
通讯作者:赵恒田,男,1964年2月出生,1988年毕业于东北农业大学,主修蔬菜学专业,硕士研究生学历。现为中国科学院东北地理与农业生态研究所园
艺学科组组长,知识创新工程研究员,主要研究方向:野生蔬菜资源保护与利用。E-mail:zhaohengtian@163.com,通信地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区哈平
路138号221室。
收稿日期:2006-08-11,修回日期:2006-08-26。
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ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.23No.22007February
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条可能的途径 [3]。针对试管内孢子萌发迟于直播方
式,以及孢子体形成较困难这一问题,笔者进行了孢
子体萌发影响因子的探讨,以期达到高效培养与调控
目的。
1材料与方法
1.1赤霉素处理时间对猴腿蹄盖蕨孢子萌发试验
以成熟的猴腿蹄盖蕨孢子为试材。MS为基本培
养基。蔗糖和琼脂含量分别为3%和0.8%,pH调整至
5.7,培养温度为23~28℃,补充光照时间为13h,光照
强度为2500lx。赤霉素浓度为20mg/L,设0、2、5、10、
20min五个处理;试验时间为2003年1月至2005年
10月,试验在中科院东北地理与农业生态研究所组
培室进行。
1.2不同激素和培养基对猴腿蹄盖蕨孢子萌发试验
试验选用NAA、2,4-D、BA、KT四种激素,设0、
0.1、0.5、1.0、2.0mg/L五个浓度处理,其他条件同1.1。
培养基选用MS和1/2MS,在1/2MS中设不加糖、添
加 1%和 5%蔗糖的三种培养基处理,培养条件同
1.1。
1.3赤霉素(GA3)浓度对猴腿蹄盖蕨孢子萌发试验
1/2MS为基本培养基,添加 NAA0.1mg/L,BA0.
5mg/L,GA3浓度设 0、5、10、15、20mg/L五个浓度处
理,培养条件同1.1。
1.4NaH2PO4及活性炭对猴腿蹄盖蕨无菌苗增殖培养
试验
试验材料为猴腿蹄盖蕨的无菌试管苗,试验于
2003年 1月—2005年 10月 进 行 , 培 养 基 为
1/2MS+KT2mg/L+NAA0.1mg/L,附加蔗糖3%,琼脂
0.8%,研究NaH2PO4队成苗的影响时,NaH2PO4设0、
100、150、200、250、300mg/L共6个处理,活性炭均为
0.5%,与基本培养基配制成增殖培养基。研究活性炭
对成苗的影响时,活性炭设0、0.5%、1%、2%、3%共5
个处理,NaH2PO4均为250mg/L,与基本培养基混合,
将蕨的无菌小苗接种于不同处理的培养基上,每处理
接种15瓶,培养条件为:温度 23~28℃,光照强度经
1500lx,光照时间12h/d。接种后约5d观测1次,待试
管苗长成大量丛生苗时,每处理随机抽取5瓶,统计
叶片数( 每瓶新长出的叶片的平均数),叶长( 每瓶新
增叶片的平均长度),并取出小苗洗净培养基,吸干水
分后称重,然后减去接种时外植体重量,即得每瓶增
重。
2结果与分析
2.1赤霉素(GA3)不同处理时间对孢子萌发时间影响
用 20mg/LGA3对孢子进行不同时间的处理,结
果如表1。预处理5min孢子萌发需要9d,要比处理
2min,10min,20min萌发时间短。
2.2不同激素对孢子萌发影响
探讨了不同激素对孢子萌发的影响,结果如表
2。从表2可知,NAA,2,4-D,BA,KT四种激素中,添
加不同浓度KT孢子萌发的天数少于其它几种激素,
BA和NAA次之,2,4-D较差些,从性价比来分析,培
养基中应以添加BA和NAA效果较好。
2.3不同培养基对孢子萌发影响
1/2MS,MS两种培养基中,1/2MS培养基孢子萌
发时间短于 MS培养基( 表 3),孢子萌发时间为
5~7d。在1/2MS培养基中不加糖、添加1%和5%蔗糖
的3种培养基中,分别均匀稀疏地播上孢子,5%蔗糖
的1/2MS培养基上的孢子现绿时间延迟5d,在没有
添加蔗糖的培养基上,原叶体的色泽较浅,不定根出
现的时间也较迟,180d后,也未见孢子体幼苗出现。
把仅为1/2MS培养基上的原叶体,一部分转移到添
加3%糖的1/2MS培养基上,则30d后就出现的幼小
的孢子体,未作转移的另一部分原叶体,则在300d后
才产生少量孢子体幼苗。
表 1GA3不同预处理时间对孢子萌发时间影响
表 2不同激素对孢子萌发时间影响
表 3不同培养基对孢子体萌发时间影响
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中国农学通报 第23卷 第 2期 2007年 2月
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2.4赤霉素(GA3)浓度对孢子萌发的影响
试验结果表明,未加GA3的培养基内不形成孢
子体,其余培养基随着浓度的增加孢子体诱导率提
高,当GA3浓度为15mg/L时诱导率最高( 图1),达到
91.7%。由此认为适合原叶体形成孢子体的培养基
为:1/2MS+GA315+NAA0.1+BA0.5mg/L+3g/L活
性炭。
2.5NaH2PO4对猴腿蹄盖蕨无菌苗增殖培养的影响
接种后约15d,孢子体叶片有明显生长,大约30d
后各处理外植体上均有新叶长出,叶基形成幼小根
茎,继而形成丛生苗,尤以 200、250、300mg/L三个处
理生长迅速,形成大量丛生苗,丛生苗叶色浓绿,挺
拔,生长势旺盛。
从表4可以看出,第60天时,叶片数,叶片长充
和每瓶增重以 NaH2PO4200、250、300mg/L三个处理
效果较好,据此可得出:NaH2PO4在蕨无菌苗的继代
增殖培养中,明显促进了增殖,重量明显增加,其中尤
以250mg/L效果最明显。
2.6活性炭对猴腿蹄盖蕨无菌苗增殖培养的影响
接种后第20天,蕨叶片明显地转绿和生长,尤
以活性炭2%处理较好,第30天,对照几乎没有新叶
出现,其它处理均有新叶发生,叶基形成根茎,发生大
量丛生苗,从生长势看,0.5%处理较差,其余均一般。
而到第 40天时,2%处理的长势明显较好于其它处
理。
从表 5中可看出,第 60天时,蕨的继代增殖培
养中,活性炭明显促进其增殖,培养物重量在生长过
程中比对照明显增加,其中又以2%的处理效果较好。
关于活性炭的作用研究较多,其作用机理也很
复杂,在增殖、防褐变,生根培养中都有应用[4~6],此项
研究表明活性炭对蕨的继代增殖也起促进作用。
3讨论
随着人们消费观念的转变,野生的“ 绿色”蔬菜逐
渐走上餐桌。因此,蕨菜的需求量不断增加,野生蕨菜
已不能满足市场需求,并且野生资源也急需加强保
护,因而,需要对蕨菜进行人工繁殖和栽培[7]。蕨菜的
繁殖方法有孢子有性繁殖,根茎繁殖,组织培养繁
殖[8],这几种繁殖方法各有利弊。试验探讨了在无菌
条件下猴腿蹄盖蕨成熟孢子萌发和成苗的因素,取得
了很好的试验结果,为下一步通过孢子进行工厂化繁
殖无菌苗提供了技术保证。
参考文献
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( 责任编辑:秦守亮)
图 1GA3浓度对孢子萌发的影响
表 4NaH2PO4对猴腿蹄盖蕨继代培养的影响
表 5活性炭对猴腿蹄盖蕨继代培养的影响
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