全 文 ：收稿日期:2011 － 04 － 17;修回日期:2011 － 07 － 25
基金项目:国家自然科学基金项目(30860024) ;贵阳市科技计划项目［(2008)筑科农合同字 37 号］
作者简介:邓云锋(1982 －) ，女，甘肃正宁人，硕士研究生。研究方向:苔藓发育生物学。
* 通讯作者:熊源新，男，教授，硕士生导师。研究方向:苔藓植物学。E － mail:xiongyx@ vip． sina． com
小口葫芦藓原丝体发育及扩繁研究*
邓云锋，熊源新*
(贵州大学 生命科学学院，贵州 贵阳 550025)
摘 要:将小口葫芦藓孢子接种于 Knop液体培养基中，观察并记录孢子萌发、原丝体发育到配子体形成的全过
程。结果表明:小口葫芦藓的孢子萌发型为葫芦藓型，原丝体系统由绿丝体、轴丝体和初生假根组成;通过原丝体
培养能成功实现对小口葫芦藓的快速扩繁。
关键词:原丝体;小口葫芦藓;配子体发育
中图分类号:Q945. 5 文献标识码:A 文章编号:1008 － 0457(2011)05 － 0420 － 05
An Investigation in Development of Protonema and Rapid Propagation of Funaria microstoma*
DENG Yun-feng，XIONG Yuan-xin* (College of Life Sciences，Guizhou University，Guiyang Guizhou 550025，
China)
Abstract:Spores of Funaria microstoma Bruch． ex Schimp． were incubated in the liquid Knops culture medi-
um，and the sprout of spore，the protonema development，and the whole process of gamete formation were
studied in the present work． The results showed that the spore germination was in Funaria type，and the pro-
tonema system was composed of Chloronemata，Caulonemata and Rhizoides． In addition，rapid propagation of
this species might be gained through protonema．
Key words:The protonema;Funaria microstoma Bruch． ex Schimp．;Gamerophyte development
苔藓植物在个体发育过程中都要经过原丝体阶段，这在植物界中是独特的，绝大多数藓类植物的原丝
体为丝状，少数藓类和整个苔类植物的原丝体为片状、囊状、带状或漏斗状。日本学者 Nishida(1978)根据
孢子萌发的形式、绿丝体、轴丝体和假根 3 个系统之间的关系以及芽体发生的形式不同，将孢子的萌发归
纳为 13 个类型［1］。近年来，许多学者对苔藓植物的组织培养、原丝体发育特征和系统分类进行了大量研
究［2 － 9］:潘一廷等［10］研究了小立碗藓(Physcomitrella patens)愈伤组织诱导和组织培养的基本条件，并观察
了小立碗藓愈伤组织的亚显微结构;衣艳君［11］研究了威氏缩叶藓(Ptychomitrium wilsonii)、中华缩叶藓
(Ptychomitrium sinense)、狭叶缩叶藓(Ptychomitrium 1inearifolium)、葫芦藓(Funaria hygrometrica)和立碗藓
(Physcomitrium sphaericum)5 种藓类植物的孢子萌发和原丝体发育，结果表明孢子萌发和原丝体发育方式
与藓类植物的生态环境有关;于淑玲［12］对小反纽藓(Timmiella diminuta(C． Mull．) )原丝体的发育特征进
行了描述，结果显示该藓孢子的萌发类型为光藓型。但至今还没有学者对小口葫芦藓(Funaria microstoma
Bruch． ex Schimp．)的原丝体发育特征进行系统研究。
小口葫芦藓(Funaria microstoma Bruch． ex Schimp．)是葫芦藓科(Funariaceae)葫芦藓属(Funaria
Hedw．)的藓类。葫芦藓科的藓类在贵州等地均有分布，并且已经报道具有舒筋活血、祛风镇痛、止血等药
山 地农业生物学报 30(5):420 ～ 424，2011
Journal of Mountain Agriculture and Biology
DOI:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2011.05.002
用价值，用于治疗鼻窦炎、痨伤吐血、跌打损伤、关节炎、湿气脚病等［13 － 15］。但因生物量不足，限制了该科
藓类药用价值的有效利用。
本文旨在研究小口葫芦藓的个体发育过程，探索利用其原丝体进行快速扩繁，为进一步了解该藓的生
活史和利用组织培养技术快速繁殖及开发利用提供参考价值。
1 材料与方法
1． 1 材料
小口葫芦藓孢子于 2010 年 4 月采自贵州省梵净山自然保护区黑湾河，海拔 1 200 m，土生。
1． 2 方法
1． 2． 1 培养基的制备 参照表 1 配制 500 mL 的 Knop液体培养基，并调节 pH为 7． 0。
表 1 Knop液体培养基配方［16］
Tab． 1 Component of Knop liquid medium［16］
试剂 浓度(mg /L) 试剂 浓度(mg /L)
Ca(NO3)2·4H2O 1 000 ZnSO4·7H2O 3
KNO3 250 FeSO4·7H2O 12． 5
KH2PO4 250 蔗糖(g /L) 10
MgSO4·7H2O 250 蒸馏水(L) 1
1． 2． 2 孢子悬液的制备 选取野外采集的成熟的小口葫芦藓孢子，先用自来水冲洗干净，再用蒸馏水洗 3
次，然后用 70%的酒精灭菌 2 min，无菌水冲洗 3 次，再用 0． 2%HgCl2 灭菌 6 min，无菌水冲洗 3 次，最后在
超净工作台上用解剖针和镊子把孢子打开，散入适量的无菌水中，即得接种的孢子悬液。
1． 2． 3 接种 孢子接种:用移液枪吸取 1 mL 的孢子悬液，接种于已灭菌的 Knop 液体培养基中。组织培
养室的条件为 25℃，光照强度 1 500 lx，光照时间 12 h·d －1。每天用电子拍照显微镜(Motic － BA200)拍
照，记录孢子萌发的全过程。
原丝体接种:取野外肥沃的泥土，在 100℃干热灭菌 3 h，取出，放冷，分装于培养皿(9 cm)中。取 Knop
液体培养基中培养了 15 d的原丝体，加无菌水在 13 000 r /min 条件下离心 5 min，去除上清液，再加无菌水
离心 3 次，将离心的原丝体在灭菌的培养皿中切碎，并用适当的无菌水稀释，用移液枪吸取 1 mL加入到盛
有灭菌土的培养皿中，再加 10 mL无菌水，最后用保鲜膜封口。放在组织培养室中进行培养，控制条件为:
温度 22℃，光照强度 1 000 lx，光照时间 8 h·d －1。每 3 d补加 5 mL水，定期观察原丝体的生长情况。
2 结果与分析
2． 1 孢子萌发过程
小口葫芦藓孢子形状为球形至近球形，有时形状稍不规则，直径为 15 ～ 20 μm，黄棕色，外壁具疣状纹
饰，疣密而粗糙，但光镜下不明显(图 1 － 1)。
外孢壁萌发:第 1 d孢子先吸水膨胀，直径达 20 ～ 22 μm，孢子内叶绿体变大、变多，使整个孢子在显微
镜下呈鲜黄绿色(图 1 － 2) ;第 2 d，孢壁向外突起，形成萌发管(图 1 － 3、4) ;第 5 d，80%的孢子已经萌发，
且多为 1 极、2 极萌发，也可见 3 极萌发。1 极萌发的孢子仅产生短小的、含绿色近球形或椭圆形的叶绿粒
的绿丝体原始细胞(图 1 － 5、6)。2 极萌发的孢子有多种情况:(1)初生假根与绿丝体在孢子两侧同时萌
发;(2)仅形成两条绿丝体，两条绿丝体或在孢子同侧，或在孢子异侧;(3)先萌发形成绿丝体，然后在孢子
萌发产生绿丝体的另一端出现了初生假根，初生假根较绿丝体细，叶绿体很少，发育后期叶绿体完全消失
而失去向光性(图 1 － 7、8、9、12)。3 极萌发的孢子:(1)形成了两条绿丝体和 1 条假根;(2)形成了 3 条绿
丝体(图 1 － 14、15)。
124第 5 期 邓云锋，等:小口葫芦藓原丝体发育及扩繁研究
2． 2 原丝体发育过程
第 7 d，绿丝体细胞近一步分裂。当分裂产生第 3 个细胞时，特化形成含纺锤形叶绿体的轴丝体，端壁
与原丝体长轴斜交(图 1 － 10、11、13)。第 10 d，部分轴丝体产生次级分枝(图 1 － 18) ，等到 15 d，产生了
分枝较多的丝状原丝体系统(图 1 － 19)。小口葫芦藓的原丝体系统包含 3 种成分:绿丝体、轴丝体和初
生假根。
2． 3 配子体的形成
第 18 d，在原丝体分枝的基部和轴丝体上产生了芽原基，其顶部细胞进行纵向和横向多次分裂，形成
了分生的细胞团(图 1 － 20、21、22、23) ;第 22 d，分生的细胞团进一步分裂形成幼嫩的芽体，芽体的基部突
起生长可形成轴丝体，也可褐化形成假根(图 1 － 24、25) ;第 25 d，已经形成肉眼可见的叶状体，随即进入了
营养生长阶段(图 1 － 26、27) ;第 30 d，叶状体进一步发育，形成了幼叶(图 1 － 28、29) ，原丝体逐渐退化消
失(图 1 － 30)。
2． 4 小口葫芦藓的扩繁
原丝体在土中的生长过程:刚接种于土中的原丝体片段肉眼不可见;前 3 d，土中未见任何变化;直到
第 8 d，出现了少许肉眼可见的绿色原丝体;第 13 d，绿色原丝体已经覆盖了 50%的土层;第 20 d，已形成了
肉眼可分辨的幼小的配子体;第 30 d，土中已经长出了浓郁的小口葫芦藓配子体。
224 山地农业生物学报 2011 年
注:1. 孢子(10 × 40) ;2. 孢子吸水膨胀(10 × 40) ;3. 孢子出现萌发管(10 × 40) ;4. 孢子撑破外孢壁(10 × 40) ;5 －
6. 孢子单极萌发(10 × 40) ;7. 孢子两极生长(10 × 40) ;8 － 9. 绿丝体近一步生长(10 × 40) ;10 － 11. 在绿丝体的末
端分化出轴丝体(10 × 10) ;12. 初生假根的生成(10 × 10) ;13. 孢子两极生长(在同侧萌发) (10 × 10) ;14 － 17. 孢
子三极萌发(14 － 15(10 × 40) ;16 － 17(10 × 10) ) ;18. 绿丝体产生一级分枝(10 × 40) ;19. 原丝体系统(10 × 4) ;20
－ 23. 产生于轴丝体和绿丝体分枝基部的配子体原始细胞(10 × 10) ;24 － 26. 在初生芽体的基部产生褐色假根(10
× 4) ;27 － 30. 形成幼嫩的配子体(10 × 4)。b．芽;c．绿丝体;ca．轴丝体;pr．初生假根;r．假根。
图 1 小口葫芦藓原丝体的发育过程
Fig. 1 Procedure of protonema development of Funaria microstoma
324第 5 期 邓云锋，等:小口葫芦藓原丝体发育及扩繁研究
3 结论与讨论
3． 1 本研究得到以下几个结论:(1)孢子在外孢壁外萌发，多见 1 － 2 极萌发，亦有 3 极萌发;(2)孢子萌
发过程中产生了初生假根;(3)孢子萌发型为葫芦藓型;(4)在发育的早期阶段，绿丝体具有正的向光性;
(5)利用在组织培养中萌发出的丝状原丝体，可直接接种于土壤中进行小口葫芦藓的扩繁。
3． 2 对苔藓植物的组织培养来说，通过孢子萌发形成原丝体相对来说比较容易，但从原丝体诱发出芽体，
到完整植株的形成比较困难，这主要跟培养基种类、激素配比有关。但只要探索出从孢子萌发到原丝体形
成这一过程的影响因子，直接把组织培养的原丝体撒在处理过的土中，让其进行扩繁，不失为一种省时省
力的方法。但本方法因物种而异，有待进一步探索。
3． 3 我国苔藓植物资源十分丰富，但目前民间作为药用的苔藓植物种类只有 57 种［17 － 19］。从苔藓植物中
分离出大量的次生代谢产物，如萜类、黄酮类、脂肪酸和一些生物活性物质等都是其药用的有效成分［20］。
由于苔藓植物形体微小，生物量比较少，仅仅依靠野生资源，难以满足对其生理生化、抑菌活性、药理药性
等科学研究和生产需要，限制了苔藓植物的开发和利用。利用原丝体对苔藓植物进行快速扩繁不失为提
高其生物量的有效途径之一。
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