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蕨菜孢子萌发及生育进程与诸因素关系研究



全 文 :第 19卷 第 2期
Vol. 19  No . 2
内 蒙 古 农 牧 学 院 学 报
  Journal of Inner Mongolia Ins ti tute
  of Agriculture & Animal Husbandry
1998年 6月 
Jun. 1998 
蕨菜孢子萌发及生育进程
与诸因素关系研究①②③
郝丽珍 邓俊玲 1 皇甫武威 2 王建忠 1 王 萍
(内蒙古农牧学院园艺系 , 010018,呼和浩特 ;包头市郊区蔬菜良种场 )
摘要 蕨菜孢子没有休眠性 ,成熟的褐色粉孢子播种后萌发快 ,生长势强。孢子萌发与光照时
间无关 ,原丝体绿化要求每天 1~ 24h的光照。 MM G其质是促进孢子萌发及生长发育的最佳
处理。 孢子萌发的适宜温度为 15~ 28℃ ,最适温度为 25~ 28℃ ,高于 30℃抑制孢子萌发 ,受精
及幼孢子生长的适宜温度为 25~ 28℃ ,最适温度为 28℃。
关键词 蕨菜 孢子 配子体 孢子体
中图资料分类号  S644. 9
EFFECT OF ENVIRONMENTAL FACTORS ON SPORE
GERMINATION AND DEVELOPING PROCESS OF
Pteridium agulilum var. LATIUSCULUM
Hao Lizheng  Deng Junl ing1  Huangpu Wuwei1  Wang Jianzhong1 Wang Ping
( Dept. o f Ho r ticu1tur e, Inner Mongo lia Institut o f Ag ricultur e and Animal Husbandry )
Abstract  Spore of Pterikium agui lium var. 1a tiusculum had no do rmancy. The plant
has a fast germinating rate and a st rong g row ing po tential of mature brow n spore af ter
seeding. It had no rela tion betw een spore germination and illummation time, protonema
turning g reen contro lled needed light 1- 24h every day. MMG was the best medium fo r
spo re germination and g row th. The suitable tempera ture or spo re germination w as 15-
28℃ , the optium temperature was 25- 28℃ . The sui table tempera ture of fertilization
and g row th o f young sporophyte wa s 25- 28℃ , the optium temperature w as 28℃ .
Key words  Pteridium agui lium var. Latiasculumi , spore, gametohy te, spo rophy te
蕨菜以未展开的幼嫩叶及叶柄为主要食用部分 ,是野菜之冠。 属于蕨类植物门 ,薄囊
①②③ 第 1作者:女: 1960年生 ,副教授 ,从事蔬菜栽培及生理的研究内蒙古教育厅 ,内蒙古自然科学基金资助项目
收稿日期: 1997- 12- 16
蕨纲 ,蕨科多年生草本野生植物 ,广布于我国西北、华北 22、华北、西南各省 ,但著名产地
主要是内蒙古、辽宁及河北的承德。
关于孢子繁殖是扩大蕨类植物繁殖的有效途径已引起人们的重视 [ 1, 2, 3] ,但有关蕨菜
孢子萌发及生育进程与环境因子的关系缺乏系统的研究。笔者在对蕨菜形态解剖结构及
生长发育等方面研究的基础上 [4, 5, 6 ] ,以蕨菜孢子为试材 ,对其萌发及生育进程与光照时
间、温度、基质及其自身因素的关系进行了研究 ,筛选出了萌发、受精的适宜环境条件 ,为
蕨菜孢子繁殖提供了科学的理论依据及实践指导 ,对保护和扩大野生资源有着广阔的应
用前景。
1 材料及方法
  将孢子撒播于装有基质的培养皿中 ,置于 2000LX的生长箱内 ,相对湿度 90~ 100%
在不同处理下利用显微镜、解剖镜观察孢子萌发、受精各生育进程的差异及原叶体、第 1
片孢子体叶生长速度的动态变化。
1. 1 自身因素处理
成熟的干孢子与新鲜孢子、成熟的带叶孢子 (叶孢子 )与抖落的粉状孢子 (粉孢子 )、带
叶完全褐色孢子与部分转褐孢子、绿色孢子播种后观察孢子萌发情况。
1. 2 基质处理
基质种类 代号 备注
母土 M T 野生蕨菜生长地所取土
母土+ 高分子物 MG
灭菌土+ 高分子物 MMG
肥土 FT 有机肥: 菜园±= 1∶ 1
肥土+ 高分子物 FG
灭菌肥土+ 高分子物 FMG
1. 3 光照时间处理
将成熟孢子播种于基质 MMG,置于 25℃下采用人工遮光处理 ,分别每天给予 1h、
2h、 3h、 4h、 5h、 6h、 24h的光照时间 ,观察孢子萌发期与光照时间的关系。
1. 4 温度处理
选用基质为 MMG,温度为 15℃、 20℃、 25℃、 28℃、 30℃。
2 结果与分析
2. 1 孢子自身因素与萌发的关系
2. 1. 1 孢子成熟度对孢子萌发及生长的影响 在试验中发现完全褐色孢子、部分转褐孢
76  内 蒙 古 农 牧 学 院 学 报 1998 
子、绿色孢子其播种后表现出全褐色与转褐孢子萌发期相同 ,但转褐孢子生长速度慢、生
长势弱 ,最后慢慢死亡 ,绿色孢子没有萌发力 ,所以在采收孢子时 ,一定要选完全成熟的褐
色孢子 ,这样才能保证孢子繁殖的成苗率。
图 1 不同基质处理原叶体宽度生长动态变化
2. 1. 2 叶孢子、粉孢子播种后萌发情况的差异 叶孢子、粉孢子播种后萌发期相同 ,但叶
孢子因其着生于叶上故不能直接吸收基质中水分 ,而是通过叶片或空气湿度来吸收水分 ,
所以在萌发过程中喷水次数要增加 ,然而湿度加大后叶片很快发霉 ,污染基质 ,影响萌发
及生长。而粉孢子萌发率高 ,生长速度快 ,管理简便 ,值得在其他蕨类孢子繁殖中提倡推广。
2. 2 基质处理对蕨菜生长发育的影响
2. 2. 1 基质处理对蕨菜孢子萌发及生育进程的影响 由表 1中以母土为主的 3个基质
处理可以看出 MT与 MG各生育进程几乎没有差异 ,而 MM G萌发期推后 3d,但以后各
生育期逐渐接近前两个处理。
FT各生育进程均晚于 FG 2~ 3d,以后则较 FG推后 1d, FMG各生育期较 FT推后
51~ 57d,且该基质处理不能受精 ,生育期停滞在原叶体期 ,这可能是由于肥土灭菌后 ,某
些基质成分受到破坏 ,影响了精、卵器的发育导致不能受精。
以母土为主的 3个处理各生育进程远远提早于肥土的 3个处理 ,如萌发期较其提早
5~ 56d,受精提早 15~ 17d。
表 1 不同基质处理对蕨菜孢子萌发及生育进程的影响
生育期 M T MG MM G FT FG FM G
萌发期 4 4 7 9 11 60
原丝体期 9 9 10 14 16 67
原叶体期 12 12 14 17 20 74
受精期 31 31 32 46 48 -
第 1片孢子体叶期 33 33 34 48 50 -
第 2片孢子体叶期 46 46 45 60 59 -
第 3片孢子体叶期 54 53 54 68 67 -
注: 均为播种后天数
2. 2. 2 不同基质处理原叶体宽度生长动态变
化 由图 1可以看出 MMG的原叶体生长最
好 ,且受精后原叶体仍不断增长 ,至第 2片孢
子体叶长出后其原叶体仍在生长 ,其次是 MG、
MT、 FT,而 3者均表现受精后原叶体几乎不
再生长 ,说明原叶体生长需要一定的营养基
础 ,母土富含丰富的有机质 ,灭菌后加入高分
子物在 1个月内不需要浇水 ,可保证正常生长
发育的湿度。
综合分析表 1、图 1我们认为 MMG为最
佳基质 ,若分析基质成分后人工模拟 ,可推广
应用于生产。
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2. 3 不同光照时间与孢子萌发的关系
本试验每天给 0~ 24h人工遮光处理 ,观察其孢子萌发情况 ,其结果表明光照时间与
孢子萌发没有关系 ,而原丝体绿化要求每天至少 2h光照。且随着光照时间的延长生长发
育加快 ,证明了孢子萌发需要至少 48h光照时间的论点是错误的。
2. 4 不同温度处理对蕨菜生发育的影响
2. 4. 1 温度对蕨菜孢子萌发及生育进程的影响 分析表 2得知 ,孢子萌发适宜温度
为 15~ 28℃ ,且随着温度升高 ,到达各生育期的时间缩短 ,高于 30℃不能萌发 ,但将 30℃
处理再移至 25~ 28℃下仍能正常萌发 ,说明高于 30℃抑制孢子萌发 ,但其机理如何尚待
进一步研究 ,受精适宜温度为 25~ 28℃ , 15~ 20℃下不能受精 ,说明萌发适温宽 ,受精适
温窄 ,受精后的孢子体叶生长速度也是 28℃最佳 ,所以在孢子繁殖过程中应给予 25~
28℃的温度。
表 2 不同温度对蕨菜孢子萌发及生育进程的影响
生育期 15℃ 20℃ 25℃ 28℃ 30℃
萌发期 9 7 4 4 -
原丝体期 25 20 9 9 -
原叶体期 49 45 17 12 -
受精期 - - 39 29 -
第 1片孢子体叶 - - 39 31 -
第 2片孢子体叶 - - 46 40 -
第 3片孢子体叶 - - 53 45 -
图 2  25℃、 28℃条件下原叶体宽度 图 2  25℃、 28℃条件下第 1片孢子体叶
生长动态变化 生长动态变化
2. 4. 2 不同温度蕨菜原叶体、第 1片孢子体叶宽度生长动态变化 由图 2、图 3可以看
出不论是原叶体还是受精后第 1片孢子体叶生长的动态变化都表明 28℃条件下生长速
度快 ,该结果与各生育进程是相一致的。
78  内 蒙 古 农 牧 学 院 学 报 1998 
3 结论与讨论
3. 1 结 论
根据在不同处理条件下孢子萌发及生育进程观察 ,我们认为蕨菜孢子没有休眠性 ,风
干的成熟孢子与植株上刚采的成熟的新鲜孢子同时播种 ,萌发期间相同 ;孢子萌发与光照
时间无关 ,即在有光、无光的条件下同时萌发 ,但原丝绿化要求每天 1~ 24h的光照 ;
MMG基质是促进孢子萌发及生长发育的最佳处理 ;孢子萌发的适宜温度为 15~ 28℃ ,
最适温度为 25~ 28℃ ,高于 30℃抑制孢子萌发 ,受精及幼孢子体生长的适宜温度为 25~
28℃ ,最适温度为 28℃。
3. 2 讨 论
3. 2. 1 环境因子与孢子萌发的关系 孢子萌发是孢子繁殖过程中首要的一步。影响孢子
萌发的因素很多 ,就本试验结果而言在湿度、光强、基质相同的条件下 ,温度对孢子萌发影
响最大 ,在 15~ 28℃范围内 ,随着温度升高萌发期由 9d缩短至 4d,高于 30℃则不能萌发
(表 2)。笔者将 30℃处理移至适宜温度范围内又可萌发 ,这可能是由于在高温条件下孢子
自身产生抑制萌发的物质 ,该结果与抑制荚果蕨孢子萌发的极端最高温是相同的 [1 ]。
在相同的温度、湿度、光照强度下 ,蕨菜孢子萌发期也受基质种类的影响 ,如 M T萌
发期比 FT提早 5d,但是在荚果蕨菜孢子萌发期不受基质种类的影响 [1 ]。
孢子萌发与光照时间无关 ,但与光照强度的关系还在待于进一步研究。
3. 2. 2 温度、基质与原丝体 ,配子体生长的关系 由原丝体至成熟的配子体阶段 ,在光照
条件下即可进行光合作用 ,此时适宜的基质温度有利于其生长 ,也有利于迅速形成正常的
精子器及颈卵器 ,如基质为 M HG的原丝体期 115℃较 28℃晚 16d,原叶体期较 28℃晚
37d(表 2)富含腐殖质的 MT较 FT提早 5d, (表 1)。
3. 2. 3 温度、基质与受精的关系 由表 2看出受精与温度关系密切 ,在 25℃、 28℃条件
下虽均能受精 ,但 28℃受精期提早 7d,在 15℃、 20℃条件下 ,原叶体虽生长正常 ,但不能
受精 ,至于较低温度下为什么不能受精 ,还待于进一步研究。
关于基质对受精期的影响也较明显 ,如腐殖质含量高的 M T比 FT提早受精 15d(表
1) ,荚果蕨蛭石为基质的受精期也比营养土推迟 15d,可以推测基质的腐殖质含量高 ,可
促进原叶体生长及精、卵器的发育 ,从而可以提早受精。 有关基质成分对蕨类精子器形成
的影响也有报道 ,如在鸟巢蕨的配子体阶段 ,如果外加 GA3 ,可促进分化精子器 [7 ] ,在蓝光
下 , N素对密穗蕨精子器形成的影响依硝酸盐浓度而有促进或抑制作用 [8 ]。在蕨菜配子体
发育过程中是否也受 GA3及 N素的影响也有待于进一步深入研究。
在本试验中虽以母土类型 MMG为最佳基质 ,但在应用中难于推广 ,如在进一步分
析其成分的基础上 ,人工配制营养土 ,将有着重要的实践意义及推广价值。
参 考 文 献
1 董丽 . 荚果蕨 Matteuccia struthicpteris Toda ro孢子繁殖的研究 . 园艺学报 , 1994, 20( 3): 274~ 278
2 张德明 ,陈立如 . 几种蕨类植物配子体生长发育过程观察 . 植物杂志 , 1991, ( 5): 1~ 3
3 郝丽珍 . 蕨菜人工繁殖技术 . 中国科协第二届青年学术会园艺学论文集 . 1994, 69~ 72
79  第 2期     郝丽珍等:  蕨菜孢子萌发及生育进程与诸因素关系研究
5 郝丽珍 . 蕨菜生长发育阶段划分 . 园艺学进展 , 1994, 161
6 郝丽珍 . 蕨菜配子体生长发育特点 . 内蒙古农牧学院学报 , 1995, 16( 3): 39~ 42
7 叶德铭等 . 无机养分对台湾山苏花生长的影响 . 中国园艺 , 1989, 35( 1): 29~ 37
8  Erill, R. 1990, Effec ts o f nitra te on ptecocious antheridium fo rmation in the blue light in the fr en
Anemia phy llitidis L. sw. J. o f plant pny silo lsy. 136( 6): 710~ 715
学报工作简讯
内蒙古优秀科技期刊 . 优秀编辑 .
优秀论文颁奖大会在我院召开
3月 27日上午 ,内蒙古优秀科技期刊、优秀编辑 . 优秀论文颁奖大会在我院接待厅召
开。大会由自治区科委情报研究所副所长 ,自治区科技期刊编辑学会副理事长刘东维同志
主持。 自治区常委宣传部副部长宁宝才 ,自治区科委副主任谢仲元 ,自治区新闻出版局副
局长吴团英及有关部门的领导和负责同志出席了大会并讲了话。 参加大会的领导同志向
获奖单位和个人颁发了奖牌和获奖证书。
这次大会表彰的有:获得全区优秀编辑金牛奖者 6人 ;获得全区优秀编辑银牛奖者
24人 ;获得优秀编辑学论著一等奖者 15人 ;获得优秀编辑学论著二等奖者 12人 ;获得优
秀编辑学论著三等奖者 11人 ;有 32家科技期刊分别获优秀科技期刊一等奖、二等奖和三
等奖。我院包广厚、续维国两同志获自治区优秀编辑金牛奖 ;续维国同志的编辑学论文《从
美国科技期刊的读者意识看中国高校学报》和续维国、包广厚两同志的《专家审稿纵横谈》
论文荣获优秀编辑学论文一等奖。续维国同志的《海外科技期刊的`周刊现象’初探》 ,吕建
安、石林、王万中三同志的《学报论文中生物学学名的正确编排及常见的错误分析》 ,石林
同志的《论高校学报科技论文表格语言的编辑审读》等论文荣获优秀编辑学论著二等奖 ;
《内蒙古农牧学院学报》荣获优秀科技期刊一等奖。
学院副院长、学报常务副主编嘎尔迪同志应邀出席了大会 ,并讲了话 ,他在讲话中对
优秀编辑金牛奖、银牛奖的获得者 ,对编辑学论著的获奖者 ,对优秀科技期刊的获奖单位
表示热烈的祝贺 ,并希望我区的科技期刊越办越好 ,在自治区实施科教兴区战略中发挥应
有的作用 ,做出更大的贡献。
当天下午“内蒙古科技期刊编辑学会编辑工作研讨会在我院图书馆举行 ,在座谈会
上 ,代表们发言热烈 ,就如何办好科技期刊 ,如何发挥科技期刊编辑学会的作用 ,如何搞好
今后的科技期刊评奖等发表了许多建设性的意见 ,座谈会由科委情服研究所所长、科技期
刊编辑学会副理事长闫培玉同志主持。座谈会上总结了学会成立一年的工作 ,介绍了学会的
财务情况 ,传达了中国科技期刊编辑学会 10周年会议精神 ,研讨了学会 1998年的工作。
两个会议召开期间 ,自治区有关部门的领导同志和到会代表近 80人在一起合影留
念 ,并参观了内蒙古农牧学院的校史展览 ,观看了《内蒙古农牧学院》录像片。 代表们一致
认为 ,这是内蒙古科技期刊发展过程中一次盛况空前的会议 ,会议本着“热烈、有序、节俭、
联谊”的原则 ,开得十分成功。自治区有关新闻单位也前来采访进行了报道。
(学报 )
80  内 蒙 古 农 牧 学 院 学 报 1998