全 文 ：·生物技术· 北方园艺２０１２（１６）：９２～９４
第一作者简介：沙伟（１９６３－），女，博士，教授，博士生导师，现从事植
物学和植物遗传学的教学与科研工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｗ１１２９＠１６３．ｎｅｔ．
基金项目：国家自然科学基金资助项目（３１０７０１８０）。
收稿日期：２０１２－０５－２３
毛尖紫萼藓配子体再生体系的建立
沙 　 伟，崔 　 巍，张 梅 娟
（齐齐哈尔大学 生命科学与农林学院，黑龙江 齐齐哈尔１６１００６）
　　摘　要：以消毒试验后所得的毛尖紫萼藓原丝体为材料，通过培养，成功的建立了毛尖紫萼
藓配子体再生体系。结果表明：ＭＳ培养基、低ｐＨ能促进毛尖紫萼藓原丝体褐化；葡萄糖能诱导
出弱小的配子体；激素对毛尖紫萼藓配子体诱导效果不理想；ＮＨ４ＮＯ３浓度为２．５ｇ／Ｌ的Ｐｒａｔ培
养基，适合于毛尖紫萼藓原丝体分化成配子体；将褐化到一定程度的原丝体接种到Ｐｒａｔ培养基
后，２０ｄ可以生长出较理想的配子体。
关键词：毛尖紫萼藓；组织培养；配子体
中图分类号：Ｓ　６０３．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００１－０００９（２０１２）１６－００９２－０３
　　毛尖紫萼藓（Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ　Ｐ．Ｂｅａｕｖ．Ｐｒｏｄｒ．）为
紫萼藓科（Ｇｒｉｍｍｉａｃｅａｅ）紫萼藓属（Ｇｒｉｍｍｉａ）藓类植物，
植物体粗壮，稀疏成片丛生，高３～４ｃｍ。茎倾立，挺硬，
衡疏叉状分枝，中轴细胞不分化的小型旱生藓类。在我
国南北各省区均有分布，呈现出东亚与北美的间断分
布［１］。毛尖紫萼藓有着特殊的抗旱机制［２］，但对于其抗
旱机制相关的研究并不深入。得到新生的配子体是组
织培养的重要步骤，也是最终目的。通过组织培养可以
去除野外采集材料的杂质，得到纯种的、均一的材料，为
毛尖紫萼藓生理、分子生物学等更深入的研究打下基
础，从而确定植物体中的特殊成分，分析其效用，进一步
开发毛尖紫萼藓的实际应用价值，开发出造福人类的商
业成品。
１　材料与方法
１．１　试验材料
毛尖紫萼藓采自黑龙江省五大连池市石龙地区。
１．２　试验方法
１．２．１　试材的消毒　将植物体清洗干净，充分复水，预
　　　
培养１５ｄ，解剖镜下取茎尖部约５ｍｍ。流水冲洗５ｈ，在
浓度为０．０２５％的升汞溶液旋流振荡消毒１０５ｓ，无菌水
振荡冲洗５～８次。接种在Ｂｅｎｅｃｋ培养基中，得到毛尖
紫萼藓原丝体。
１．２．２　原丝体培养条件　以改良后的Ｐｒａｔ培养基
（ＮＨ４ＮＯ３浓度从原来的２．５ｇ／Ｌ改为０．５ｇ／Ｌ）为基础
培养基，不添加糖类，琼脂为９ｇ／Ｌ，ｐＨ　５．５，培养温度
２３℃，光照强度３　０００ｌｘ，光照周期１２ｈ／１２ｈ。
１．２．３　ＭＳ培养基对配子体诱导进行培养　将毛尖紫萼
藓原丝体继代到ＭＳ培养基中，ｐＨ　６．０，培养３０～５０ｄ后，
继代到ｐＨ　５．５的改良的Ｐｒａｔ培养基中，３０ｄ后观察试验
结果。
１．２．４　ｐＨ为４．５～５．０的改良的Ｐｒａｔ培养基对配子体
诱导进行培养　将毛尖紫萼藓原丝体继代到ｐＨ为
４．５～５．０的Ｐｒａｔ培养基中，培养２０ｄ左右，继代到ｐＨ
为５．５的改良的Ｐｒａｔ培养基中，３０ｄ后观察试验结果。
１．２．５　ｐＨ为６．０的ＭＳ＋葡萄糖培养基对配子体诱导
进行培养　将毛尖紫萼藓原丝体继代到ｐＨ为６．０的
ＭＳ＋葡萄糖（３０ｇ／Ｌ）培养基中，３０ｄ后观察试验结果。
１．２．６　不同激素配比对毛尖紫萼藓配子体诱导　将毛
尖紫萼藓原丝体继代到不同激素配比的Ｐｒａｔ培养基上，
３０ｄ后观察试验结果，不同激素配比及培养基见表１

。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃａｐｓｕｌｅｄ　ｏｆ　Ｅｎｓｔｏｍａ　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｎ　ｗｉｔｈ　ｐｉｎｋ　ｆｌｏｗｅｒ　ａｓ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ　ｏｆ　Ｅｎｓｔｏｍａ　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｎ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｍｅｄｉｕｍｓ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｉｎｇｌｅ　ｂｕｂｓ
ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｗｅｒｅ　ｅｌｅｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ
ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｍｅｄｉｕｍ　ｏｆ　ｌｅａｖｅｓ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ＭＳ＋６－ＢＡ　０．４ｍｇ／Ｌ＋ＩＢＡ　０．１ｍｇ／Ｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｂｕｂｓ　ｅｖｅｒｙ　ｌｅａｆ　ｗａｓ
５ｉｎ　ｉｔ．Ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｍｅｄｉｕｍ　ｏｆ　ｓｉｎｇｌｅ　ｂｕｂｓ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｗａｓ　ＭＳ＋６－ＢＡ　０．２ｍｇ／Ｌ＋ＩＢＡ　０．０５ｍｇ／Ｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｂｕｂｓ
ｅｖｅｒｙ　ｓｉｎｇｌｅ　ｂｕｂｓ　ｗａｓ　５ｉｎ　ｉｔ．Ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　ｍｅｄｉｕｍ　ｏｆ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｗａｓ　１／２ＭＳ＋ＩＢＡ　１．０ｍｇ／Ｌ　ａｎｄ　ｒｏｏｔｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｗａｓ　９５％ｉｎ　ｉｔ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｅｎｓｔｏｍａ　ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒｕｎ；ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｓｅｅｄｌｉｎｇ；ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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北方园艺２０１２（１６）：９２～９４ ·生物技术·
　　表１ 不同激素配比对毛尖紫萼藓
配子体诱导
　　Ｔａｂｌｅ　１ Ｈｏｒｍｏｎｅｓ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ　ｏｎ
ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ　 ｍｇ／Ｌ
序号 １　 ２　 ３　 ４　 ５　 ６　 ７　 ８　 ９
２，４－Ｄ　 ０．５　 ０．５　 ０．５　 １．０　 １．０　 １．０　 ２．０　 ２．０　 ２．０
６－ＢＡ　 ０．５　 １．０　 ２．０　 ０．５　 １．０　 ２．０　 ０．５　 １．０　 ２．０
２　结果与分析
２．１　ＭＳ培养基对配子体再生的诱导
将毛尖紫萼藓原丝体继代到 ＭＳ培养基中，ｐＨ为
６．０，培养３０～５０ｄ后，原丝体出现褐化现象；继代到ｐＨ
为５．５的Ｐｒａｔ培养基中，２０ｄ左右可生长出新的配子
体。配子体长势较好，新配子体植株高约为５～１０ｍｍ。
生长量较理想。
２．２　低ｐＨ值的Ｐｒａｔ培养基对配子体再生诱导
将毛尖紫萼藓原丝体继代到ｐＨ为４．５～５．０的
Ｐｒａｔ培养基中，培养３０ｄ左右，原丝体出现褐化现象，原
丝体团底部有部分类似于假根的黑色丝状体产生，将已
经褐化的原丝体继代到ｐＨ为５．５的Ｐｒａｔ培养基中。
２０ｄ左右可生长出新的配子体。配子体长势较好，新配
子体植株高约为５～１０ｍｍ。生长量较理想。
２．３　添加葡萄糖的ＭＳ培养基对配子体再生诱导
将毛尖紫萼藓原丝体继代到ｐＨ为６．０的 ＭＳ＋葡
萄糖（３０ｇ／Ｌ）培养基中。经３０～５０ｄ原丝体可生长出
新的配子体，但配子体非常弱小，配子体生长量也很小，
新配子体植株高不超过５ｍｍ。葡萄糖对毛尖紫萼藓配
子体生成有一定的诱导作用，但结果并不理想。
２．４　铵盐浓度对配子体再生的影响
改良后的Ｐｒａｔ培养基（ＮＨ４ＮＯ３浓度从原来的
２．５ｇ／Ｌ改为０．５ｇ／Ｌ）适合于毛尖紫萼藓原丝体生长，
但不利于原丝体再次分化出配子体。接种在Ｐｒａｔ培养
基上的原丝体，能够生长出情况良好的配子体。当Ｐｒａｔ
培养基中ＮＨ４ＮＯ３浓度为２．５ｇ／Ｌ时，适合于毛尖紫萼
藓原丝体分化成配子体，见图１。
图１　毛尖紫萼藓配子体
Ｆｉｇ．１　Ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ　ｐｈｏｔｏｓ　ｏｆ　Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ
２．５　激素配比对配子体的诱导
不同浓度的激素配比对毛尖紫萼藓配子体诱导效果
不佳，５号培养基（２，４－Ｄ　１．０ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ　１．０ｍｇ／Ｌ＋
Ｐｒａｔ培养基）对毛尖紫萼藓配子体起到了一定的诱导作
用，但所诱导出的芽体生长状态差，茎叶体分化不十分
明显。６号培养基（２，４－Ｄ　１ｍｇ／Ｌ＋６－ＢＡ　２ｍｇ／Ｌ＋Ｐｒａｔ
培养基）能够诱导出新生配子体，但配子体生长状态极
差，配子体极其弱小，生长不明显（图２）。其它培养基均
未能诱导出配子体。添加植物激素的培养基不能诱导
出较理想的毛尖紫萼藓新生配子体。
图２　激素对配子体诱导的影响
Ｆｉｇ．２　Ｈｏｒｍｏｎｅｓ　ｅｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ　ｉｎｄｕｃｉｎｇ
３　结论与讨论
苔藓植物在无生长调节物质作用下，无论是孢子
体、配子体，或是其它组织都可通过相似的发育途径再
生，由绿丝体和轴丝体产生芽体，再发育成配子体［３］。
培养生长状态较好的原丝体是构建毛尖紫萼藓配子体
体系的基础，弱小的原丝体不利于长出新的配子体。将
生长旺盛的毛尖紫萼藓原丝体接种在Ｐｒａｔ培养基上，原
丝体不能长出新的配子体，而通过培养条件使生长旺盛
的原丝体达到一定的褐化程度，原丝体出现黄色，原丝
体团底部出现部分黑色的假根，此时，将原丝体继代到
ｐＨ为５．５的Ｐｒａｔ培养基，２０ｄ左右就可以长出新的配
子体。
苔藓植物没有真正的根，学者们把苔藓植物中一种
类似于根的丝状结构称为假根，假根对苔藓植物起固定
和吸收营养的作用。对于苔藓植物假根，不同学者提出
了不同的学说，周云龙等［４］都认为假根是由单列细胞构
成，有分枝或无；而刘世彪等［５］则认为假根中的褐化细
胞可能是由苔藓植物生长过程中分泌代谢产物导致原
丝体细胞退化而形成的；魏华等［６］指出，褐化的原丝体
是伴随着配子体的生长而逐渐形成的。通过培养基条
件，诱导出毛尖紫萼藓的假根有利于细胞组织吸收培养
基中的养分，使原丝体团进一步分化。
当Ｐｒａｔ培养基中ＮＨ４ＮＯ３浓度为２．５ｇ／Ｌ时，能诱
导出生长状态良好的配子体，但Ｐｒａｔ培养基中ＮＨ４ＮＯ３
浓度改为０．５ｇ／Ｌ时，不能诱导出新生配子体。由此可
见，铵盐是毛尖紫萼藓配子体再生必不可少的一个因
素，相对较低浓度的ＮＨ４ＮＯ３能促进原丝体的发育，但
却不能供给配子体再生足够的氮源。多数配子体发育
都是以原丝体为基础的。Ｈｏｈｅ等［７］在研究中指出，苔
藓植物的培养和其它种子植物培养存在很大不同，苔藓
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·生物技术· 北方园艺２０１２（１６）：９２～９４
植物自身可以分解片状物或者自身分解植物激素改变
培养基的特性从而阻止原丝体的分化，使细胞保持在原
丝体阶段。于淑玲［８］对北方美姿藓（Ｔｉｍｍｉａ　ｂａｖａｒｉｃａ）
原丝体发育特征进行研究时指出，在北方美姿藓原丝体
的发育过程中，绿丝体和轴丝体的细胞端壁有褐化现
象；在次生块状原丝体和块状原丝体上有配子体原始细
胞形成，但在培养过程中，轴丝体上不形成配子体原始
细胞。
李晓毓等［９］对尖叶匍类目藓的组织培养进行研究
时，发现植物激素６－ＢＡ和２，４－Ｄ对尖叶匍灯藓的生长
并无明显的促进作用，浓度的不同对其也无明显影响，
并指出苔藓植物自身合成的内源激素已经足够自身细
胞生长，分化的需要。浓度过高的激素对植物细胞的生
长有抑制作用。刘丽等［１０］研究了萘乙酸（ＮＡＡ）对葫芦
藓（Ｆｕｎａｒｉａ　ｈｙｇｒｏｍｅｔｒｉｃａ）孢子萌发及原丝线体生长的
影响并做出相关报道，指出葫芦藓孢子萌发主要靠自身
储藏的相关物质起一定作用，ＮＡＡ对葫芦藓孢子萌发
无影响，ＮＡＡ在促进葫芦藓在分枝的宽度和分枝数目
上能促进原丝体生长，但并不诱导原丝体分化成假根。
高永超等［１１］对地钱的愈伤组织诱导及分化进行了研究，
并指出地钱对不同生长物质反应差别不明显，生长调节
物质在地钱愈伤组织的诱导过程中并不是必需的成分，
无生长调节物质条件下仍可以诱导出愈伤组织。苔藓
植物在无生长调节物质的培养基上能形成愈伤组织可
能与其自身能够合成激素类物质有关。这与该研究结
论相近，毛尖紫萼藓对激素并不敏感。除ＮＡＡ能导致
毛尖紫萼藓原丝体死亡外，对于其余种类的生长调节物
质对毛尖紫萼藓生长的影响差别不大。
配子体的生长需要以消毒试验后的原丝体为基础，
如前期的原丝体生长不良，原丝体褐化后，新生配子体
生长较矮小瘦弱。要成功地诱导出毛尖紫萼藓配子体，
首先，原丝体要褐化到一定程度，使原丝体的生长受到
一定的限制；其次，要保证毛尖紫萼藓原丝体团下方出
现一定量的假根，从而才能促使新配子体的生成。此时
配子体生长占优势，而原丝体失去竞争优势，不再大批
量返绿生长，在此基础生长出的新配子体生长情况良
好。配子体生长到一定程度，原丝体生长受到抑制，毛
尖紫萼藓原丝体与配子体之间的生长有互相抑制的关
系。如不削弱毛尖紫萼藓原丝体生长优势，很难建立全
新的配子体再生体系。毛尖紫萼藓组织培养过程中的
原丝体与配子体的作用关系还有待进一步研究。
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ＳＨＡ　Ｗｅｉ，ＣＵＩ　Ｗｅｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｍｅｉ－ｊｕａｎ
（Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｑｉｈａｒ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｑｉｈａｒ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　１６１００６）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｅｄ　ｐｒｏｔｏｎｅｍａｔａ　ｏｆ　Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ　ａｓ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ　ｏｆ　Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ　ｃａｎ　ｂｅ
ｉｎｄｕｃｅｄ　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ＭＳ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉｕｍ，ｌｏｗ　ｐＨ　ｃｏｕｌｄ　ｐｒｏｍｏｔｅ
ｐｒｏｔｏｎｅｍａｔａ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ；ｇｌｕｃｏｓｅ　ｃｏｕｌｄ　ｉｎｄｕｃｅ　ｐｏｏｒ　ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ；ｈｏｒｍｏｎｅ　ｃｏｕｌｄ’ｔ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｉｄｅａｌ　ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ　ｏｆ　Ｇｒｉｍｍｉａ
ｐｉｌｉｆｅｒａ；Ｐｒａｔ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉｕｍ　ｗｉｔｈ　２．５ｇ／Ｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮＨ４ＮＯ３ｗａｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｐｒｏｔｏｎｅｍａｔａ　ｏｆ　Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ
ｉｎｄｕｃｅｄ　ｉｎｔｏ　ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ．Ｉｎｏｃｕｌａｔｅｄ　ｓｏｍｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｂｒｏｗｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｎｅｍａｔａ　ｉｎｔｏ　Ｐｒａｔ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉｕｍ，ｉｄｅａｌ
ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｇｒｏｗｎ　ａｆｔｅｒ　２０ｄａｙｓ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｇｒｉｍｍｉａ　ｐｉｌｉｆｅｒａ；ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ；ｇａｍｅｔｏｐｈｙｔｅｓ
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