全 文 ：鱼尾星蕨组织培养与快速繁殖的研究
尤丽莉1，杨逢春2，邹积鑫3
（1.海南大学园艺园林学院，海南 海口 570228；2.苏兰拉里理工大学生物系，泰国 珂叻府 30000；
3.中国热带农业科学院橡胶研究所，海南 儋州 571737）
摘 要：利用鱼尾星蕨的孢子为外植体，研究了不同培养基、不同激素以及浓度对其孢子萌发、原叶体增殖、孢子体诱导和增殖
的影响。 结果表明，鱼尾星蕨的成熟孢子在1/2MS培养基上萌发速度最快，萌发率最高；鱼尾星蕨的原叶体在1/2MS+6-BA 1.0 mg/
L+NAA 0.5 mg/L培养基上增殖速度较快，但增殖过程中不能形成孢子体；在1/2MS+AgNO3 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L培养基上成功
诱导出孢子体；孢子体可再进行分株扩增，从而获得大量的孢子无菌苗。
关键词： 鱼尾星蕨；孢子；快速繁殖
中图分类号：S682.35 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2013）18-0028-02
Tissue culture and rapid propagation of
Microsorum punctatum cv. Grandiceps
YOU Li-li1, YANG Feng-chun2, ZOU Ji-xin3
(1. College of Horticulture, Hainan University, Haikou 570228, China;
2. School of Biology, Suranaree University of Technology, Nakhorn Ratchasima 30000, Thailand;
3. Rubber Research Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences ， Danzhou 511737, China)
Abstract: With the spores of Microsorum punctatum (L.) Copel. cv. Grandiceps as the explants, the effects of different kinds and
concentrations of plant growth regulator combination in medium on spore germination, prothallium increment, the sporophyte induce and
proliferation were studied. The results indicated that the most suitable medium for the spores germination was 1/2MS culture medium, its
germinating was the fastest and the most effective. The prothalliums which grew on 1/2MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L grew faster than
other treatments, but sporophytes formation were invisible according to the observation. Relatively, the medium of 1/2MS+AgNO31.0 mg/L+
NAA 0.05 mg/L successfully induced the sporophytes, and the sporophytes could separate and divide regularly, which resulting in a large
number of new plants from spores.
Key words: Microsorum punctatum(L.) Copel. cv. Grandiceps; spore; rapid propagation
收稿日期：2013-03-20
基金项目：海南大学植物学国家级重点学科项目
作者简介：尤丽莉（1979-），女，硕士，讲师，E-mail：youlily521@
163.com
蕨类植物也称羊齿植物， 是分类地位介于苔藓植物
和种子植物间的一大类植物， 近年来蕨类植物以其奇特
多样的株型和精致优美的形态成为花卉市场切叶的主要
种类 [1]，受到消费者的喜爱。 国内对于蕨类繁殖技术研究
起步晚， 主要繁殖手段是通过野外采集和国外进口获得[2]，
因此， 研究蕨类植物的快速繁殖技术既可以满足市场的
需求， 同时对于保护野生植物资源和生态环境也有重要
意义。 蕨类植物的组织培养一般采用孢子或者芽茎叶等
器官作为外植体进行繁殖，由于蕨类孢子的产量高、体积
小、易保存、易消毒，因此使用更为广泛。 目前在蕨类植物
中许多种类已利用孢子进行组织培养获得成功，如桫椤、
狼尾蕨（Davallia bullata）、鹿角蕨（Platycerium bifurcatum）、
楔叶铁线蕨(Adiantum raddianum)等[3-6]，但由于蕨类植物生
活史与种子植物有很大差别 [7-8]，因此，在孢子培养过程中
所需条件亦不尽相同。
鱼 尾 星 蕨 〔Microsorum punctatum （ L . ） Copel . cv .
Grandiceps〕是水龙骨科星蕨属植物，长期以来，一直被人
们当作星蕨栽培种的变异类型， 但是实际上在中国和东
南亚都有自然分布，如云南西双版纳、海南吊罗山以及泰
国清迈、马来西亚金马伦山地雨林等地区和国家。 其叶子
末端像鱼尾般开裂，造型奇特，是非常好的园艺观赏品种
（图 1,封二）。国内外尚未有关于鱼尾星蕨的离体快繁研究
的报道。 本文研究了鱼尾星蕨的无菌培养以及不同培养
基和植物外源激素对其孢子萌发、 原叶体增殖和孢子体
诱导增殖的影响， 试图建立快速稳定的鱼尾星蕨无菌繁
殖体系， 为鱼尾星蕨规模化生产及其在园林中的应用奠
定基础。
1 材料与方法
1.1 外植体材料及灭菌方式
鱼尾星蕨孢子采自人工引种保存后自然繁殖的孢子。
接种分两种方式： 一种是将带有成熟孢子囊的孢子叶切
成 1 cm×1 cm 大小，75%酒精灭菌 10、30、60 s，再用 0.1%
升汞浸泡 3、5、8、10 min，无菌水漂洗 4~5 次后，将带有孢
子囊的叶片直接接种在孢子萌发培养基上； 另一种是将
长有成熟孢子囊的鱼尾星蕨叶片小心剪下，置于洁净、密
封的纸袋中， 于干燥通风处令孢子自然散落，10~15 d 后
收集成熟的孢子。
在超净工作台上， 用 75%酒精灭菌 0、10、20、30 s，再
用 0.1%升汞浸泡 3、5、8、10 min，无菌水漂洗 4~5次。滴管
吸取孢子悬浊液接种在培养基上。
1.2 初代培养
广东农业科学 2013 年第 18 期28
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2013.18.056
孢子萌发培养基为 MS 基本培养基以及改变了大量
元素含量的 3/4MS、1/2MS 、1/5MS、1/10MS 培养基，添加 6
g/L琼脂、30 g/L蔗糖，pH 5.8。培养温度 28（±2）℃，日光灯
光源，光照强度为 1 000~1 500 lx，光照时间为 12 h/d。
1.3 原叶体增殖培养
将孢子萌发后形成的原叶体团分割成约 0.5 cm×0.5
cm 的小块，每小块约含原叶体 5~10 片，分别接种到含有
不同浓度植物生长调节剂的 1/2MS 培养基中（表 1），每瓶
接种 4块。 每个浓度接种 5瓶，重复 3次，取平均值。
1.4 孢子体的诱导与增殖
将原叶体团分割成 1 cm×1 cm 大小， 接种到孢子体
诱导培养基上。 当诱导出的每一株孢子体带有 2~3 片孢
子叶时，将孢子体从原来的原叶体团上取下，分别接种到
添加有 0.1、0.5、1.0、2.0 mg/L IAA 的孢子体增殖培养基上
进行孢子增殖培养。
2 结果与分析
2.1 不同接种和灭菌方式对孢子萌发的影响
采用带有成熟孢子囊的孢子叶直接进行灭菌后接
种，污染率较高，酒精中灭菌达到 30 s 以上污染率才能下
降，但同时萌发率也降低；酒精中灭菌达到 60 s 时，污染
率降低，但是无萌发。 收集的自然散落的孢子，进行灭菌
接种的效果比较理想，先用酒精灭菌 10 s 后再用 0.1%升
汞浸泡达到 5 min，污染率可降至 0。
2.2 不同培养基对孢子萌发的影响
试验采用 MS 基本培养基和改变了大量元素含量的
3/4 MS、1/2 MS、1/5MS、1/10 MS 培养基， 分别对孢子进行
培养，培养基中均添加 6 g/L琼脂、30 g/L 蔗糖，pH值 5.8。
经过 1~2 周，培养基中能见到零星的绿色小点，显微镜检
验结果为孢子萌发。 以 1/2 MS 培养基中出现的最早，
而 1/10 MS 培养基在培养 30 d 也未见孢子萌发（表 1）；
45 d 左右可见较多原叶体形成（图 2,封二）。 经过一段时
间，原叶体簇生成团状，彼此相连，很少见到单个原叶体
（图 3，封二）。
2.3 不同激素浓度对原叶体增殖的影响
将孢子萌发后形成的原叶体团进行分割， 然后分别
接种到含有不同激素浓度配比的 1/2MS 培养基中，60 d
后观察原叶体增殖和生长情况。结果（表 2）发现，6-BA浓
度过低，原叶体增殖量少、生长缓慢，当 6-BA 浓度过高
时，原叶体颜色变黄、叶形小；高浓度的 NAA 对原叶体的
增殖有抑制作用，1.0 mg/L 6-BA 和 0.5 mg/L NAA 配合，
最适合鱼尾星蕨原叶体的增殖。
2.4 孢子体的诱导与增殖
对于蕨类植物的组织培养，难点在于能否实现由原叶
体向孢子体的转化，通过试验，在添加了 1 mg/L AgNO3和
0.05 mg/L NAA 的 1/2MS 培养基上成功诱导出孢子体（图
4，封二）。 将带有 2~3片孢子叶的孢子体从原叶体团上取
下，接种到孢子体增殖培养基上，以在 1/2MS+IAA 1.0 mg/L
上增殖效果最理想（图 5、图 6，封二），经过 60 d 可再分株
扩繁。
3 结论与讨论
本试验采用了两种不同的接种方法，发现直接带有孢
子囊的叶片不容易进行灭菌， 在酒精中灭菌时间过长萌
发率大大下降，甚至不萌发，这可能是由于高浓度酒精中
浸泡时间过长导致新鲜孢子脱水、内部组织损坏，间接导
致孢子细胞死亡；将在酒精中灭菌的时间缩短后，不能做
到彻底灭菌，虽然有一些早期没有菌落生长，孢子能够萌
发，但是短期内会有菌落的大面积生长而导致死亡。因此，
采用高浓度酒精浸泡灭菌， 其时间长短直接关系到孢子
萌发率。另外，部分叶片组织细胞也可以在培养基上增殖，
形成愈伤组织，干扰孢子培养的结果。 而在升汞中浸泡时
间的长短则比较粗略，在本试验中，灭菌时间在 3~10 min
内均可做到无污染和正常萌发。 我们认为收集自然放散
的孢子进行灭菌后接种的方式比较理想。
研究中发现，鱼尾星蕨的孢子在 MS培养基和改变了
大量元素含量的各类培养基上均能萌发， 适当降低大量
元素有利于鱼尾星蕨孢子的萌发， 在 1/2MS 培养基上生
长的孢子萌发时间早、萌发数量多，因此 1/2MS 培养基为
孢子萌发的最适培养基。
6-BA 的主要作用是促进芽的形成，NAA 的主要作用
是加速细胞的分裂和伸长， 在组织培养中两者常常配合
使用，试验中观察到，6-BA 浓度过低，原叶体增殖量少、
生长缓慢，当 6-BA 浓度过高时，原叶体颜色变黄、叶形
小；高浓度的 NAA 对原叶体的增殖有抑制作用，1.0 mg/L
6-BA和 0.5 mg/L NAA配合，最适合鱼尾星蕨原叶体的增
殖。同时，我们发现较低浓度的 NAA对于孢子体的诱导有
促进作用。
表 1 不同培养基对孢子萌发的影响
培养基 最早萌发时间（d）
MS
3/4MS
1/2MS
1/5MS
1/10MS
孢子大量出现的时间（d）
8
8
6
10
>30
35
33
26
45
>60
表 2 不同激素浓度对原叶体增殖的影响
激素浓度
增殖质量
（g）6-BA（mg/L）
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
0.1
0.5
1.0
2.0
3.0
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
10.8
17.9
3.2
2.3
-
3.0
11.7
18.0
2.2
-
5.4
8.9
1.6
1.2
-
1.5
5.8
9.0
1.1
-
生长较快，原叶体叶稍小
生长快，原叶体叶片大
生长慢，原叶体叶片细长
生长慢，原叶体叶片细小
玻璃化
生长慢，原叶体叶黄绿色
生长较快，原叶体叶稍小
生长快，原叶体叶饱满，鲜绿色
生长慢，原叶体叶小，黄绿色
原叶体黄色
NAA
（mg/L）
增殖
倍数
生长情况
（下转第 68页）
29
本试验找到了能够从原叶体上成功诱导出孢子体的
方法和最适培养基。 鱼尾星蕨的孢子体诱导成功与否与
原叶体的生长情况有关系，特别是原叶体的密度，这在其
他蕨类组培的报道中也有提到[9-10]。 瓶中的原叶体必须达
到一定数量后才能诱导出孢子体，但当这个数量过大时，
又只会造成原叶体的疯长，而不能够诱导出孢子体，试验
中还观察到，原叶体在增殖培养基中培养，数量增殖过程
中会出现一个迅速发生期，一旦进入迅速发生期，原叶体
数量就会猛增，将不再诱导出孢子体，这就需要对培养基
中添加的激素浓度进行调控，使原叶体增殖的速度放缓，
调控原叶体生长， 达到孢子体诱导的最适密度而不进入
迅速生长期，这是孢子体诱导成功的关键。
参考文献：
[1] Stamps R H. Cut foliage production in Florida[J]. Hort Science, 1986,
21: 178.
[2] 张婷婷,王晓倩,高凤,等.球子蕨孢子的无菌繁殖[J].植物生理学报,
2012,48(11):1079-1083.
[3] 李文安,王玉琴.狼尾蕨的离体培养[J].植物生理学通讯,1990(3):44.
[4] 程冶英,张风雷,兰芹英,等.桫椤的快速繁殖与种质保存技术的研
究[J].云南植物研究,1991,13(2):181-188.
[5] Teng W T. Activated charcoal affects morphogenesis and enhances
sphorophyte regeneration during leaf cell suspension culture of
Platyceriun bifurcarum[J]. Plant Cell Report, 1997, 17: 777-783.
[6] 曾宋君,陈之林,段俊.楔叶铁线蕨的离体快繁[J].植物生理学通讯,
2005,41(4):499.
[7] 张百誉,钟运芳.蕨类植物的繁殖[J].植物杂志,1991(2):12-13.
[8] 邵莉楣.观赏蕨类的栽培与用途[M].北京:金盾出版社 ,1994:122-
133.
[9] 潘利.荷叶铁线蕨生长特性及繁殖技术研究[D].武汉:中国科学院
研究生院(武汉植物园),2007.
[10] 范俊强,郑贵朝 .密叶铁线蕨的离体快繁研究 [J].热带作物学报 ,
2011,32(12):2255-2258.
处理(施量)
苯磺隆
（15g/667m2）
苯磺隆
（30g/667m2）
炔草酸
（20g/667m2）
炔草酸
（40g/667m2）
氯氟吡氧乙酸
（70g/667m2）
氯氟吡氧乙酸
（140g/667m2）
2,4D 丁酯
（50mL/667m2）
2,4D 丁酯
（100mL/667m2）
异丙隆
（125g/667m2）
异丙隆
（250g/667m2）
溴苯腈
（45g/667m2）
溴苯腈
90g/667m2
CK
株高
（cm）
穗长
（cm）
千粒重
（g）
100.30
97.80
100.67
97.17
94.43
94.30
100.40
98.37
95.47
96.13
98.97
96.03
101.23
12.37
12.03
11.60
11.93
12.73
11.80
12.30
11.83
11.80
10.13
10.80
10.30
12.43
42.09
37.83
41.38
39.98
41.53
30.19
37.62
35.27
42.11
39.11
42.01
40.10
42.85
颖壳数
（个）
30.43
29.10
31.27
30.80
28.93
28.40
28.17
26.73
30.83
29.73
30.67
29.13
32.73
粒数
（个）
29.17
28.20
31.77
30.00
30.67
29.00
28.63
26.23
29.97
27.43
27.77
27.43
30.27
产量
(kg/hm2)
4678.30
4535.25
4765.00
4601.07
4697.30
4505.54
4694.60
4332.50
4600.05
4551.35
4688.89
4605.64
4772.03
减产
（%）
1.96
4.96
0.15
3.58
1.57
5.58
1.62
9.21
3.60
4.26
1.74
3.49
0.00
表 3 春小麦成熟后各处理区考种结果
素有关。 另外，前茬作物春油菜残根释放的化感物质是否
对除草剂药害起到缓解作用是今后研究的重点[9]。
3.2 除草剂喷施时期药害反应的影响
苯磺隆、2,4-D丁酯、 炔草酸 3 种除草剂在青海省春
小麦田用量较大，氯氟吡氧乙酸、异丙隆、溴苯腈次之。
2,4-D 丁酯在冬小麦不同生育期施药后的药害反应已有
研究，在冬小麦 2 叶一心期至拔节期用药，用药时间越早
药害影响越大。 在拔节期施药，对小麦株高无显著影响，
对穗数和千粒重影响不大，仅小麦穗粒数减少，影响产量
[10-11]。本研究结果显示，在春小麦 3~5叶期施用 2,4-D丁酯
后，小麦植株药害症状明显，产量受到影响较大。
3.3 药害影响及缓解恢复
除草剂药害不仅对施用作物有影响， 对相邻地块的
作物同样有可能造成危害。 2,4-D丁酯在使用过程中具有
漂移性，不仅对小麦产生药害、畸形穗影响产量，还会对
油菜、蚕豆、马铃薯等阔叶作物产生飘移药害。 近年来远
距离漂移也是研究的热点[12]。药害诊断是药害缓解恢复的
基础，只有准确的诊断药害的发生，才能采取行之有效的
措施进行缓解恢复。
参考文献：
[1] 马骥. 除草剂药害产生的原因及预防措施 [J]. 现代农业科技,2012
（23）:166-167.
[2] 陈集贤.青海高原春小麦生理生态[M].北京:科学出版社,1994:3-5.
[3] 刘会涛,何中虎,张怀刚,等.青海省春小麦品种加工品质研究[J].麦
类作物学报, 2004（2）: 38-44.
[4] 郭良芝,邱学林 ,郭青云 ,等.72% 2,4-D 丁酯 EC 防除春小麦田阔
叶杂草效果[J].青海农林科技,2003（2）:8-9.
[5] 李玮,魏有海,郭良芝,等.75%氯吡嘧磺隆水分散粒剂防除春小麦
田阔叶杂草效果[J].广东农业科学,2012,39(22):96-97.
[6] 王险峰,关成宏 .常见除草剂药害症状诊断与补救[J].农药 , 1998,
37(4):35-40.
[7] 农业部农药检定所生测室.农药田间药效试验准则（二）[M].北京:
中国标准出版社出版,2004.
[8] 张玉聚,孙化田,张德胜,等.除草剂药害症状的诊断[J].农药,2001,40
(10):44-45.
[9] 刘苏闽,王奎平,董立尧.油菜对千金子的化感作用及其化感物质
分离鉴定[J].杂草科学,2010(3):5-8.
[10] 樊翠芹,王贵启,李秉华,等.拔节期喷施 2,4-D 丁酯对 3 个小麦品
种农艺性状的影响[J].河北农业科学,2009,13(2):34-35.
[11] 李香菊,李秉华,苏立军,等.2,4-D 丁酯麦田除草效果及对其小麦
安全性的研究[J].河北农业科学,2002,6(4):1-4.
[12] 王险峰,范志伟,胡荣娟,等.除草剂药害新进展与解决办法[J].农
药,2009, 48(5):384-388.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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