全 文 ：第 4 4卷第6期 上海师范大学学报(自然科学版) Vol． 44，No． 6
2 0 1 5年 1 2月 Journal of Shanghai Normal University(Natural Sciences) Dec ． ，2 0 1 5
DOI:10． 3969 /J． ISSN． 1000 － 5137． 2015． 06． 006
栽培基质和营养液浓度对白发藓生长影响的研究
丁 雪，郭水良，娄玉霞
(上海师范大学 生命与环境科学学院 植物种质资源开发协同创新中心，上海 200234)
摘 要:通过对白发藓生长最佳基质和营养液的筛选，来大量纯种扩繁白发藓．通过组织培养
得到了白发藓(Leucobryumglaucum)的无菌配子体，将它们接种于装有泥炭土、蛭石和珍珠岩
不同基质比例的培养瓶内，并加入不同浓度的 knops营养液，通过 60 d的培养，测定了不同处
理的白发藓配子体的叶绿素含量，配子体长度、总鲜重和分枝数等指标．发现泥炭土∶蛭石∶珍
珠岩 2∶ 2∶ 1 比例、20%浓度的 Knops营养液有利于白发藓配子体的生长．
关键词:白发藓;离体培养;泥炭土;营养液
中图分类号:S 792． 11 文献标志码:A 文章编号:1000-5137(2015)06-0612-07
收稿日期:2014-10-08
基金项目:上海市科委(11391901200，12490502700) ;上海市高校知识服务平台 －上海市植物种质资源中心经费．
通信作者:娄玉霞，中国上海市徐汇区桂林路 100 号，上海师范大学生命与环境科学学院，邮编:200234，E-mail:yux-
ialou@ shnu． edu． cn
0 引 言
苔藓植物属最原始的高等植物，但是它们种类丰富，数量上仅次于被子植物．苔藓植物是生态系统
的重要组成部分，在水土保持，维持生态系统、对环境指示作用，以及次生代谢物质的积累等方面有其独
到之处，相当一部分种类具有很高的观赏价值，在中国传统盆景中被大量应用［12］．
白发藓(Leucobryum glaucum)是白发藓科植物，茎高 20 cm，多分枝．中肋横切面中间呈现 1 行绿色
细胞，两边各具 2 层大形无色细胞．雌雄异株．蒴柄纤细，长 2 ～ 3 cm，红褐色;孢蒴圆锥形，弓形弯曲．多
见于中国长江流域以南山区的湿润林地，亚洲东南部亦有．由于其叶片多为大型无色透明细胞所组成，
能含蓄其自身重量数倍至十多倍重量，为苗木运输良好的包裹材料．本文作者通过组织培养获得了白发
藓的配子体材料，再将之移栽至自然栽培基质条件下，通过研究，了解影响组培苗生长的环境因素，对白
发藓大量纯种扩繁有重要意义，也为白发藓的盆景园艺应用提供大量繁育的技术方法．
1 材料与方法
1． 1 材 料
将野外获得的白发藓配子体，用 75%乙醇消毒灭菌，接种至 knops培养基中，筛选出无菌的配子体，将无
菌配子体转接至至 knops培养基中扩繁．取组培条件下无菌白发藓单个配子体枝条，长度约为 10 mm．
1． 2 方 法
设立 19 个不同培养基质组成和营养液浓度的实验方案(表 1)．实验时将泥炭土，蛭石和珍珠岩按
设定的比例装入培养瓶(ZP16 － 340 广口瓶)内，每瓶基质总体积为 150 mL，标号备用．
分别配制 100%、20%、10%浓度的改良 konps营养液各 1 L，每个浓度的 knop 培养液分别加入蔗
糖，浓度为 10 g /L，备用．
第 6 期 丁 雪，郭水良，娄玉霞:栽培基质和营养液浓度对白发藓生长影响的研究
表 1 27 个实验处理方案
处理号
培养基成分比例
泥炭土 珍珠岩 蛭石
Knop
浓度 /%
处理号
培养基成分比例
泥炭土 珍珠岩 蛭石
Knop
浓度 /%
1 1 0 0 100 15 4 /5 0 1 /5 10
2 1 0 0 20 16 2 /3 0 1 /3 100
3 1 0 0 10 17 2 /3 0 1 /3 20
4 2 /3 1 /3 0 100 18 2 /3 0 1 /3 10
5 2 /3 1 /3 0 20 19 1 /2 0 1 /2 100
6 2 /3 1 /3 0 10 20 1 /2 0 1 /2 20
7 2 /5 2 /5 1 /5 100 21 1 /2 0 1 /2 10
8 2 /5 2 /5 1 /5 20 22 1 /3 0 2 /3 100
9 2 /5 2 /5 1 /5 10 23 1 /3 0 2 /3 20
10 3 /5 1 /5 1 /5 100 24 1 /3 0 2 /3 10
11 3 /5 1 /5 1 /5 20 25 1 /4 0 3 /4 100
12 3 /5 1 /5 1 /5 10 26 1 /4 0 3 /4 20
13 4 /5 0 1 /5 100 27 1 /4 0 3 /4 10
14 4 /5 0 1 /5 20
1． 3 灭 菌
将配制好的 3 种营养液分别加入装有不同基质的培养瓶中，每瓶依据各基质的饱和吸水量的 60%
加入适量营养液．将上述装有不同基质和营养液的培养瓶密封，标号，放入灭菌锅灭菌，利用高温湿热的
蒸汽(121 ℃以上)消毒处理 20 min．
1． 4 接 种
在无菌环境下，将无菌的组培苗(配子体)接种至灭好菌的培养瓶中，每瓶接种 6 株，配子体长度
10 mm左右，密封．每种处理设置 3 个重复．培养温度(23 ± 2)℃，光照强度 27 μmol·m －2·s － 1，光照时
间 12 h /d，空气相对湿度 70% ～80%，培养 60 d．
2 指标测定
2． 1 生物量及形态指标的测定
用摄子依次取出培养瓶中的 6 株白发藓植株(配子体) ，用蒸馏水洗净，用吸水纸吸干表面水分，分
别用电子游标卡尺测定从尖部到基部的长度，获得瓶中 6 株白发藓的配子体平均长度．记录除了接种的
配子体苗外新生配子体数以及新生分枝数，并称量其鲜重．
2． 2 叶绿素的含量测定
将 2． 1 取出的 6 株白发藓称量鲜重后剪碎并混合均匀，称取 0． 1 g 白发藓样品测定其叶绿素含量
(邹绮，2000)．
2． 3 数据处理
实验设置 3 次重复，图表中数据均用平均值 ±标准误表示，将数据最大的一组处理作为比较对象，
采用 SPSS11． 0 统计软件中的 One － wayANOVA比较其他处理结果与该组结果的差异性;并应用双因素
方差分析检测培养基、营养液和两因素是否存在交互作用．
在实验的基础上，根据藓重、叶绿素量、分枝数和配子体长度指标计算 27 种处理组合对白发藓配子
体生长的生长指数．
Gi =
∑
n
j = 1
(vij / max1≤i≤mvij)
n ，
式中，vij指第 i个组合第 j个指标值，m = 27，n为指标，n = 4，Gi 表示某种处理组合 i的生长指数，该值在
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0 ～ 1 之间．
3 结 果
3． 1 基质和营养液对白发藓鲜重指标的影响
经过 60 d培养后 27 个处理白发藓的鲜重见图 1． 从图 1 可以看出，处理 20 号(泥炭土和蛭石为
1∶ 1，20% knop营养液)的平均鲜重最高，为 0． 38 g，其次为 5、2、8、25、26 这五个处理，其鲜重分别为
0． 35、0． 35、0． 34、0． 33 和 0． 32 g，后面五个处理对白发藓鲜重的影响与第 20 号处理的没有明显区别，尽
管平均值上存在一定的差异．这些处理的共同特点是 Knop营养液浓度除了 25 号处理为 1 外，其余的五
个均为 0． 2．
图 1 不同处理对白发藓鲜重的影响 (图中不同字母表示处理与第 20 号处理的结果有显著差异，
df = 80，MSE = 0． 001，F = 10． 616，P ＜ 0． 001)
在 27 个处理组合中，鲜重由高到低排列，前 17 个处理中，除了 25 号处理的营养液浓度为 100%外，
其余的均为 10%或 20% ．反过来，鲜重小的的后面 7 个处理的 knop营养液的浓度均为 100%，反映出相
对低浓度的 Knop营养液有利于白发藓配子体的生长．
在培养基组成相同的 9 个处理组合中，除了 25、26 和 27 培养基组合在 knop 浓度为 1 时白发藓鲜
重最高外，其余的 7 个组合处理均表现出在 knop培养液浓度为 20%时最高，1 个组合在 knop 培养液浓
度为 10%时最高，不过与浓度为 20%时的差异不大．不考虑培养基的组成，如果以 knop 培养液浓度来
分析，10%、20%和 100%浓度时的处理白发藓的平均鲜重分别为 0． 2648、0． 3122 g，和 0． 2067 g． 很明
显，20% knop培养液最有利于白发藓鲜重增加．
双因素方差发现，营养液和培养基均会对白发藓的鲜重产生显著影响，而且两者之间存在显著的互
作效应(表 2)．
表 2 营养液和培养基对白发藓鲜重的效应统计检验
方差来源 自由度 均方差 F分布 P －值
培养基 8 0． 0033 4． 695 0． 000
营养液 2 0． 0417 59． 016 0． 000
培养基* 营养液 16 0． 0039 5． 466 0． 000
在培养液浓度最理想的 20%各组合中，又以泥炭土和蛭石分别为 1∶ 1 的比例下白发藓的鲜重最高
(20 号处理)，为 0． 377 g，其次是泥炭土和珍珠岩分别为 2∶ 1 的处理(即 5 号处理)，0． 35 g．
双因素方差分析表明，营养液和培养基对白发藓鲜重均存在极显著的影响，而且这两因素对鲜重也
存在极显著的互作效应．
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第 6 期 丁 雪，郭水良，娄玉霞:栽培基质和营养液浓度对白发藓生长影响的研究
3． 2 基质和营养液对白发藓配子体长度指标的影响
27 个处理，经过 60 d培养后白发藓配子体长度见图 2．从图 2 可以看出，处理 6 的平均配子体长度
最高，为 21． 86 mm，其次为 18、12、8、3、20、21、9，这 7 个处理，其配子体长度分别为 21． 32、21． 18、20． 92、
20． 70、20． 67、20． 53 和 20． 52 mm．后面 7 个处理的配子体长度与第 6 号处理的没有明显区别．这些处理
的共同特点是 Knop营养液浓度除了 8 号和 20 号处理为 20%外，其余的 5 个均为 10% ．就配子体长度
来分析，以泥炭土和珍珠岩比例为 2∶ 1，knop营养液浓度为 10%的组合效果最好．
图 2 不同处理对白发藓配子体长度影响(图中不同字母表示处理与第 6 号处理的结果有显著差异，
df = 80，MSE = 61． 432，F = 9． 613，P ＜ 0． 001)
在 27 个处理组合中，配子体长度由高到低排列，前 19 个处理中，除了 25 号处理的营养液浓度为
100%外，其余的均为 10%或 20% ．反过来，配子体长度小的的后面 8 个处理的 knop 营养液的浓度均为
100%，反映出高浓度的培养液不利于培养过程中白发藓的配子体长度的增加．
在培养基组成相同情况下(9 个培养基组合)，有 5 个组合处理均表现出在 knop 浓度为 10%时
白发藓配子体最长，其他 4 个组合在 20%时最高，不过与浓度 10%时的差异不大． 不考虑培养基的
组成，如果以 knop培养液浓度来分析，10%、20%和 100%浓度时的处理白发藓的平均配子体长度分
别为20． 4210、19． 9944 和 16． 8619 mm．从上可以看出，10% knop培养液最有利于白发藓配子体长度
增加．
双因素方差发现，营养液会对白发藓的配子体长度产生显著影响，但是培养基种类不同对白发藓配
子体长度影响不大，不过两者之间却存在显著互作效应(表 3)．
表 3 营养液和培养基对白发藓配子体长度的效应统计检验
方差来源 自由度 均方差 F分布 P －值
培养基 8 1． 175 1． 033 0． 423
营养液 2 101． 975 89． 650 0． 000
培养基* 营养液 16 4． 437 3． 900 0． 000
3． 3 基质和营养液对白发藓分枝数指标的影响
经过 60 d培养后不同处理组合下白发藓分枝数见图 3．从图 3 可以看出，处理 26 的平均分枝数最
多，为 4． 5，其次为 8、12、6、23、27、11、14、3、20、17、16、5 这 12 个处理，其分枝数从 3． 17 到 4． 0 不等，不
过统计上与处理 26 没有显著差异． 这些处理的共同特点是 Knop 营养液浓度除了 16 号处理为 100%
外，其余营养液浓度均为 20%或 10% ．就分枝数来分析，以泥炭土和蛭石比例为 1∶ 3，knop 营养液浓度
为 20%的组合效果最好．
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图 3 不同处理对白发藓分枝数的影响 (图中不同字母表示处理与第 26 号处理的结果有显著差异，
df = 80，MSE = 38． 298，F = 2． 470，P ＜ 0． 001)
表 4 营养液和培养基对白发藓分枝数的效应统计检验
方差来源 自由度 均方差 F分布 P －值
培养基 8 1． 112 1． 568 0． 156
营养液 2 10． 855 15． 306 0． 000
培养基* 营养液 16 0． 933 1． 316 0． 222
双因素方差发现，不同浓度的 knop营养液对白发
藓的分枝数产生显著影响，而培养基种类对其影响不
大，而且培养基和培养液之间也没有互作效应(表 4)．
在培养液浓度最理想的 20%各组合中，又以泥
炭土和蛭石比例为 1∶ 3 下白发藓的分枝数最多(26
号处理)，为 4． 5，其次是泥炭土∶珍珠岩∶蛭石 =2∶ 2∶ 1
的处理(即 8号处理)，分枝数为 4．
双因素方差分析表明，营养液对白发藓分枝数存在极显著的影响，而且这两因素对分枝数不存在极
显著的互作效应．
3． 4 基质和营养液对白发藓叶绿素含量指标的影响
27个处理，经过 60 d培养后白发藓的叶绿素含量见图 4．从图 4可以看出，处理 14的平均叶绿素含量
最高，为 1． 21 mg /g，其次为 16、13、5、18、17、3、11 这 7 个处理，其叶绿素含量从 0． 956 ～ 1． 1443 mg /g不等，
它们与第 14号处理的没有明显区别．除 13、16 号的 knop 营养液浓度为 1 外，其余的 6 个为 10%或 20% ．
就叶绿素含量来分析，以泥炭土和蛭石比例为 4∶ 1，knop营养液浓度为 20%的组合效果最好．
图 4 不同处理对白发藓叶绿素含量的影响 (图中不同字母表示处理与第 14 号处理的结果有显著差异，
df = 80，MSE = 1． 332，F = 1． 892，P = 0． 024)
双因素方差发现，营养液和培养基均会对白发藓的叶绿素含量产生显著影响，而且两者之间存在显
著的互作效应(表 5)．
双因素方差分析表明，培养基对白发藓叶绿素含量存在极显著的影响，营养液对白发藓叶绿素含量
存在较显著的影响，而且这两因素对叶绿素含量不存在极显著的互作效应．
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第 6 期 丁 雪，郭水良，娄玉霞:栽培基质和营养液浓度对白发藓生长影响的研究
表 5 营养液和培养基对白发藓叶绿素含量的效应统计检验
方差来源 自由度 均方差 F分布 P －值
培养基 8 0． 0735 2． 979 0． 008
营养液 2 0． 0856 3． 470 0． 038
培养基* 营养液 16 0． 0284 1． 151 0． 336
图 5 基于鲜重等 4 个指标的不同处理对白发藓生长影响综合指标
综合指数见图 5．可以看出，处理 8 的综合指数最高，其培养基的组合为泥炭土∶蛭石∶珍珠岩 2∶ 2∶ 1
比例、20%浓度的 Knops营养液，其次是 26、12、6、20．即 10% ～20%浓度 knop培养液，基质中有较高比
例的泥炭土，并有一定比例的珍珠岩或蛭石的培养基中，白发藓有良好的生长表现．
4 讨 论
不同苔藓植物对培养基质的要求是不同的，寻找苔藓植物的合适培养基成为苔藓植物组织培养和
栽培研究的重点．姜山和田学武(2012)［2］研究发现，固体培养基上采用稀释 2 倍的 Knop 培养基培养银
叶真藓和泥炭藓配子体效果最好．王振杰等(2008)［4］研究了 Knop，SH(Schenk 和 Hildebrandt)和 N6 培
养基对金灰藓(Pylaisiellapolyantha)孢子萌发的影响，发现 Knop 培养基上孢子萌发率最高;于传梅等
(2007)［10］使用 Knop、Benek及 MS培养基，对 5 种苔藓植物进行组织培养，发现简单的 Knop 和 Beneck
培养基能促进短月藓(Brachymenium nepalense)孢子萌发，并能够在 50d 左右生长出茎叶体，而复杂的
MS和 1 /2 MS培养基使萌发的孢子发生褐变．吴跃开等(2000)［5］对匐灯藓(Plagiomnium acutum)的研
究表明，不同基质上湿地藓的生长效果和生长发育状况存在显著差异，其中以含灰分高的基质生长量最
大．于梅娟等(2013)［6］研究发现，在MS、改良的 Knop、改良的 Beneck 培养基上，配子体接种到有机培养
基 MS 上染菌率低，生长状况较好． 梁红柱等(2010)［3］发现，对于大叶藓(Rhodobryum roseum)来讲，
BG11 培养基最适于大叶藓原丝体的萌发和愈伤组织的生成，，其他适于大叶藓组织培养的培养基依次
为 Knop、改良 Knop、BBM、1 /2 MS和 MS．另外，梁书丰(2010)［9］研究发现，在 Knop 液体培养基中添加
入 0． 1 μmol GA3 和 20 g /L葡萄糖后，经过 60 d的生长，多枝青鲜干重约为对照的 21 倍，组培材料移栽
到草炭土，蛙石和园土后，均可繁殖．其中以草炭土中繁殖量最多，繁殖面积最大．
尝在实验设计方面，正交设计法可用最少的处理组合数研究较多的实验因素，已在农业研究中广泛
应用．玄雪梅等(2004)［7］应用正交设计法比较了田土、河沙、蛭石、珍珠岩、石英砂，以及 Hoagland，
Knop，1 /10 MS和水 4 种培养液组合对刺叶墙藓繁殖的影响，发现田土和砂再加营养土的基质上刺叶墙
藓生长最佳，其次是蛭石和珍珠岩．石英砂的保水性能欠佳，致使营养液与植物体不能充分接触，而不能
提供足够的生活养分．
本项工作应用了组织培养产生的无菌配子体材料，开展栽培基质和营养液浓度对白发藓配子体生
长影响的研究，发现营养液的浓度过高会在一定程度上抑制白发藓配子体的生长，浓度过低的营养液不
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能给白发藓的配子体生长提供足够的养分，稀释 5 倍的改良 konps 营养液最有利于白发藓的生长．全
部都是泥炭土的基质孔隙度小，不利于白发藓的呼吸及生长，泥炭土和珍珠岩混合的基质，由于未添加
蛭石，基质的保水性能不高，除了 6 号外，也不利于白发藓的生长，实验中所得泥炭土和蛭石的比例，既
具有良好的保水性，又可以给白发藓提供部分所需的养分，并且不会阻碍白发藓配子体的呼吸生长，这
样的基质配方更有利于白发藓配子体的生长．
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On influences of cultivated media and nutrient concentrations on
growth of leucobryum glaucum
DING Xue，GUO Shuiliang，LOU Yuxia
(Development Center of Plant Germplasm Resources，College of Life and
Environmental Sciences，Shanghai Normal University，Shanghai 200234，China)
Abstract:Screening by Leucobryum glaucum growth optimal substrate and nutrient solution，to a large number of purebred breed-
ing leucobryum． The flask culture conditions of the gametophyte of Leucobryum glaucum inoculated with peat，vermiculite and per-
lite matrix at different proportions，and adding knop s nutrition liquid at different concentrations． After a 60-day cultivation，the
chlorophyll content，length，total fresh weight and branch number of the gametophytes of L． glaucum were measured． The results
showed that L． glaucum could grow well on the medium with a proportion of peat，vermiculite and perlite at 2∶ 2∶ 1，together with
20% Knops nutrition liquid．
Key words:glaucum;invitro;peat;nutrition
(责任编辑:顾浩然，郁 慧)
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