全 文 ：0 引言
苔藓是植物界中地位较原始的高等植物，它们在
植物界中扮演着“水陆两栖”的角色。孢子萌发产生原
丝体是植物界中独一无二的现象。由于中国对苔藓植
物尤其藓类的组织培养研究非常少，为更好地试验研
究和利用开发苔藓植物，必须加强苔藓植物的组织培
养研究，为苔藓植物生理生化和分子生物学研究提供
充足的试验材料和理论基础，以便开发中国的苔藓植
物资源[1]。
小反扭藓（Timmiella diminuta (C. Mull.) chen）系
丛藓科（Pottiaceae）反纽藓属（Timmiella Limpr）分布于
中国河北、河南、陕西、甘肃、四川、安徽、山东、山西等
省。生于林下阴湿钙质的岩面薄土或石壁上，有时腐
木生。小反扭藓是中国特有种，是典型的顶蒴藓。丛
藓科是河北省南部山地藓类植被的重要组成部分。丛
藓科共有87属，中国有34属[2-3]。有关该科苔藓植物孢
基金项目：河北省邢台市科技局自然科学基金项目（2008sp091）。
作者简介：于淑玲，女，1966年出生，河北清河人，硕士，副教授。主要从事苔藓植物原丝体的研究。通信地址：054001河北省邢台市桥东区泉北路3
号邢台学院生物化学系，Tel：0319-3650101，E-mail：yushuling6333@126.com。
收稿日期：2009-12-21，修回日期：2010-01-28。
小反扭藓原丝体的发育特征与油体形态研究
于淑玲
（邢台学院生物化学系，河北邢台 054001）
摘 要：探讨小反扭藓原丝体的发育规律，为研究该藓的个体发育、人工培养和探讨生活史提供新的数据
和资料。在配置改良的Knop营养液，接种用75%的酒精溶液消毒3 min孢蒴的孢子，选取孢子萌发、原
丝体发育和配子体发生过程中的9个主要特征，对小反扭藓的原丝体发育特征进行了分析，并进行显微
照相。结果表明，孢子第2天开始萌发，6天时，孢子的萌发率已经达到90%。原丝体系统由绿丝体、轴
丝体和泡状原丝体组成。原丝体发育过程中形成空细胞使原丝体断裂，无假根；油体的大小没有大的变
化，位置发生了移动。此藓孢子的萌发类型为光藓型，原丝体的发育特征是其对生长环境长期适应的结
果。
关键词：原丝体；绿丝体；轴丝体；假根；发育
中图分类号：Q944 文献标志码：A 论文编号：2009-2732
Experimental Studies on the Characteristics of Protonema and Observation of the Oil Body
Development in Timmiella diminuta (C. Mull.) chen
Yu Shuling
(Biology Department, Xingtai College, Xingtai Hebei 054001)
Abstract: This paper provides new data and information to study the law of the development of small
anti-twisted ontogeny moss and explore its life cycle and artificial cultivation. Put in the modified Knops
nutrient solution with 75% alcohol solution of 3 min spore capsule of the spores, spore germination was selected
in the process of the nine main features, which were analyzed and micro graphed. The results showed that
spores began to grow in the first two days. At the sixth day, the spore germination rate had reached 90% .
Protonema system was composed of green silk body, axial filament body and bubble-like protonrma. Empty
cells were formed with fracture, and without rhizoid. In the development process location was shifted, no main
changes occurred about the size of oil bodies. This type of spore germination was classified as moss type. The
characters of the growth of protonema were the results of long-term adaptation.
Key words: protonema; chloronema; caulonema; rhizoid; development
中国农学通报 2010,26(11):144-147
Chinese Agricultural Science Bulletin
子萌发和原丝体的发育的研究有过报道。但小反扭藓
的孢子萌发和原丝体的研究未见报道。笔者对该藓的
个体发育、人工培养和生活史进行研究，并为完成其生
活史提供新的数据和资料。
1 材料与方法
1.1 时间与地点
试验于2006—2009年在邢台学院植物实验室进行。
1.2 材料
小反扭藓（Timmiella diminuta (C. Mull.) chen）于
2006年10月26日采自河北省邢台县白岸乡紫金山景
区三条梁沟。海拔 620 m，林下阴湿钙质的岩面薄
土。此标本存于邢台学院植物标本室。
1.3 方法
1.3.1 培养基质的制备 配置改良的Knop营养液 [4-5]。
在一定量的营养液中加入适量的琼脂，使其浓度为
0.7%；加热熔化后，调节 pH至 7.0；分别装入培养瓶
中。配制好的培养基、蒸馏水一并放入高压灭菌锅中
灭菌（0.15 MPa，15 min）。将配制好的培养基分装倒
入60 mm的培养皿中，凝固后即可使用。
1.3.2 孢子悬液的制备和接种 取下成熟孢蒴后，将整
个孢蒴浸入 75%的酒精溶液中，3 min后取出，并在无
菌水中冲洗 5次，在超净台工作上用镊子和解剖针将
孢蒴中的孢子挤出并散入无菌蒸馏水中，制成适当浓
度的孢子悬液。接种：在超净工作台上，用微量移液器
将稀释后的孢子悬液接种在培养基质的表面，使孢子
均匀散布。
1.3.3 培养条件及观察 接种后的培养皿加盖后放在
250-D型光照培养箱中进行培养，温度（25±2）℃，相对
湿度大于 80%，光照强度 1 000 lx，光照时间 12 h/天。
自接种培养后每天定时镜检孢子的萌发情况，利用
Olympus CX40光学显微镜、Motic102M数字图像处理
系统及Olympus PM-C35DX照相机观察和拍照，接种
后第1周，每12 h观察1次，以后每24 h观察1次；观察
的同时进行显微照相。
1.3.4 孢子萌发率的测定 孢子的萌发率=萌发孢子数/
观察的孢子总数。在 10×10倍的视野下，随机选取 5
个视野，统计其中孢子的萌发状况，然后取平均值计算
萌发率。
2 结果与分析
2.1 孢子的萌发率及消毒方法
苔鲜植物孢子的萌发和原丝体的发育成功与否，
孢子的消毒是决定性的一步。笔者用75%的酒精的消
毒 3 min后取出，并在无菌水中冲洗 5次，孢子的单级
萌发率 52%；6天时的孢子的单级萌发率已经达到
90%。若消毒时间改为 8~10 min，孢子的萌发率明显
减少，接种 3天后，孢子的萌发率 27%。6天时的孢子
的萌发率已经达到56%。笔者曾用0.1%升汞消毒3~5
min，接种后孢子都不萌发。孢子的消毒时间不能过长，
毒性不能太强，否则会降低孢子的萌发率或接种失败。
2.2 原丝体发育特征描述
孢子近球形，深褐色，外壁密被细疣，直径25（20~
30）µm，在 10×10倍镜下可见油滴（图 1-1），壁外萌
发。孢子吸水膨胀后孢子直径可达 30~50 µm。接种
第 3天时孢子壁发生破裂（图 1-2），孢子萌发时间为 3
天。孢子萌发有单极萌发、双极萌发和三极萌发（图
1-3~1-5）。6天时，萌发管发育由长筒形细胞（单细胞
长和宽42 µm和10 µm）组成的绿丝体，绿丝体的长度
150 µm。孢子萌发10天时，绿丝体主轴上产生一级分
枝。分枝绿丝体细胞刚开始形成时是长筒形细胞（单
细胞长和宽32 µm和15 µm），在发育过程中逐渐变成
圆形细胞（图 1-6）。有的分支绿丝体是由长形细胞组
成（图 1-7a）。14天时，绿丝体形成树枝状的分枝，孢
子不脱落，宿存。绿丝体基部的细胞形成圆形泡状细
胞，发育过程中形成许多空细胞使泡状原丝体断裂（图
1-8b）。20天时，绿丝体的细胞 90%的是圆形泡状细
胞，形成泡状原丝体（Soaks the shape protonem）（图
1-10）。有的圆形泡状细胞的细胞壁发生褐化（图
1-11）。主绿丝体细胞壁发生褐化（图 1-12）。25天时
在绿丝体上产生芽体，28天时形成多个肉眼可见的配
子体（图1-13）。
2.3 发育特点
孢子有油滴，壁外萌发，孢子宿存。分枝绿丝体
细胞刚开始形成时是长筒形细胞，在发育过程中逐渐
变成圆形细胞，形成泡状原丝体。原丝体由绿丝体、轴
丝体和泡状原丝体组成。形成空细胞使泡状原丝体断
裂，进行无性生殖。孢子萌发先形成的一级绿丝体和
二级绿丝体细胞壁发生褐化，无假根。配子体产生在
绿丝体或轴丝体上。
2.4 油体观察
小反扭藓孢子内有3~4个油体，在10×10倍镜下，
油体大小是 8 µm，油体比其他细胞器显得更加透明，
随着孢子的萌发，原丝体的发育，油体的大小没有大的
变化，位置发生移动，有的油体随着原丝体的发育，油
体移到丝状原丝体内（图1-4a）。油体的结构由椭圆形
的油体形成了聚合形的椭圆形油体[6]。油体是只存在
于藓类植物孢子和苔类植物活体细胞中的细胞器，由
一层单位膜包被，油体或者油胞包埋在近似蛋白质的
基质中[7]，通常是一种贮存细胞能量的细胞器，比同一
于淑玲：小反扭藓原丝体的发育特征与油体形态研究 ·· 145
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细胞中的叶绿体大，在同种之间无论尺寸大小，还是形
态特征以及分布都相对比较稳定，有时甚至在属间，科
间也是如此，所以这在苔藓植物分类学上具有很大的
应用价值[8]。
3 讨论
3.1 孢子的萌发类型
参照日本学者Nishida对孢子萌发类型的划分标
准，小反扭藓的孢子萌发类型是光藓型（Schistostega
type）。但是该实验原丝体发育过程中，产生空细胞使原
丝体发生断裂，进行无性生殖；原丝体的组成有长筒型
的细胞；原丝体发育后期，分枝原丝体圆形细胞的细胞
壁和绿丝体主轴的细胞壁发生褐化现象，这些实验特征
是对孢子萌发类型——光藓型的一些有益理论补充。
3.2 孢子的萌发类型与生态适应
笔者将野外采集的藓类孢子在室内相同条件下
进行萌发培养，结果表明不同藓类植物的孢子萌发和
原丝体发育类型不同，表明藓类植物孢子萌发和原丝
体发育在遗传上具有稳定性[9]。藓类植物孢子萌发与
原丝体发育的类型与藓类的生长环境有关[10]。块状原
丝体一般在孢壁内萌发，它不具备发达的丝状原丝体
系统，因为这种块状原丝体减小了表面积，从而减少了
水分的过度蒸发和流失，丝状原丝体是原丝体中比较
进化的一种类型，是原丝体进化的趋势[11]。如果环境
适宜藓类植物发育，丝状原丝体应该是最经济实惠的
一种形态结构。因为丝状形体生长可以减少能量消
耗，从而有利于藓类植物利用有限的能量去快速繁殖，
1：孢子；2 ~ 3：孢子萌发；4 ~ 7：原丝体发育；8：产生空细胞原丝体断裂；9 ~ 1 0：泡状原丝体；
1 1 ~ 1 2：细胞壁有褐化现象；1 3：幼配子体。图片放大倍数1~ 6×40；7~ 13×10。
图1 小反扭藓原丝体发育过程
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以便有更多的配子体在其上产生，最终达到扩大种群
数量的目的[12]。而小反扭藓是光藓型的原丝体发育，
由于原丝体大多数是由圆形细胞组成，圆形细胞扩大
了与外界的接触面积，增加了光合作用的能力，有利于
原丝体的发育[13]。光藓型的泡状原丝体也是对黑暗、
潮湿生境的高度适应。由于油体的存在，可以贮存一
定的能量这种藓类植物具有一定的耐旱作用，适应于
干旱的环境中生长[14]。
4 结论
笔者研究了29种顶蒴藓类的原丝体发育，小反扭
藓是其中之一。原丝体的发育类型有丝状、叶状、块状
和泡状原丝体。研究表明，顶蒴藓类植物原丝体发育
类型具有较丰富的多样性，因此，寻找稳定的发育特
征，进一步确定孢子萌发型以及萌发型分类依据，将有
助于揭示原丝体发育和配子体发生的细胞与分子生物
学机制。
不同种的藓类植物原丝体的发育过程不同，孢子
的萌发类型也不相同。一些藓类植物中存在孢子宿
存、宿存原丝体，有的营养体上也产生原丝体，这与它
们各自的生态适应性有关系[15]。因此，苔藓植物原丝
体的发育特征是其对生长环境长期适应的结果。通过
组织培养，观察孢子内是否含油体、油体的结构、油体
的功能，可为苔藓植物的分类提供理论依据。
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