全 文 ：2010.2 湖　北　林　业　科　技
粗梗水蕨研究进展＊
刁百灵(1)　史玉虎(2)　吴　翠(2)　王鹏程(1)
(1.华中农业大学　武汉　430070;2.湖北省林业科学研究院　武汉　430075)
摘　要:在调查和查阅文献的基础上 ,对粗梗水蕨研究现状进行了综述 ,现有粗梗水蕨的形态
学 、繁殖方法研究取得了较大进展。从湿地恢复与保护角度提出粗梗水蕨的分布特征 、伴生植
物及其种间关系 、栽培与利用技术 、降解污染与净化水质作用等是未来的研究方向。
关键词:粗梗水蕨;分布;繁殖;形态学;进展
Research Progress of Ceratopteris pteridoides(Hook.)Hieron
Diao Bailing(1)　Shi Yuhu(2)　Wu Cui(2)　Wang Pengcheng(1)
(1.Hua Zhong Agricultur al University　Wuhan　430070;2.Hube i Academy of Forestr y　Wuhan　430075)
Abstract:I n the basis of survey and lite ra tur e r eview ,we make a summary for the resear ch status of Ceratop-
teris pteridoides (H ook.)Hie ron , the morphology , method of br eeding of Ceratopte ris pte ridoides h ad made
substantial progr ess.Proposing the distr ibution tr ait of Ce ra topter is pter idoides , accompanying plants and the
interspecif ic r elationship , cultivation and use of technology , the use of degradation of pollution and wa ter
purification ar e the r ese arch dir ections from the point of we tland re covery and protection.
Key words:Ceratopteris pteridoides(Hook.)H ieron;distr ibution;propagation;morphology;progress
　　水蕨科 Parkeriaceae 水蕨属 Ceratopteris
spp.植物为 1 a生多汁水生(或沼生)植物 ,广布于
世界热带和亚热带 ,生池沼 、水田或淤水沟中 ,有时
也能漂浮水面[ 1] 。水蕨起源古老 ,分类位置孤立 ,
具有较高的科学研究价值。水蕨属在我国有 2个
种 , 即 水 蕨 Ceratopteris thal ictroides (L.)
Brongn.和粗 梗水蕨 Ceratopteris pteridoides
(Hook.)Hieron ,它们对水质要求较高 ,不耐污
染 ,处于濒临灭绝的境地 ,亟待保护。水蕨属植物
可降解污染 、净化水质 、涵养水源 ,还能保持湿地生
物的物种多样性和遗传多样性 ,从一定的侧面反映
湿地环境受人类活动影响的程度和自然性优劣与
否 ,是进行湿地保护和科研的重要植物材料 ,1999
国务院批准的《国家重点保护野生植物名录(第一
批)》将水蕨属植物列为我国 Ⅱ级重点保护植物 ,在
越南和印度等国家 ,水蕨属植物也被列为濒危植
物 。水蕨属植物生活史短 ,配子体小 ,生殖方式多
样 ,生活史中具有明显的世代交替现象 ,即孢子体
世代和配子体世代的交替 ,为遗传学 、分子生物学
和发育生物学研究提供了许多便利条件 ,它的孢子
具有“肋条状纹饰”的特征 ,是研究植物遗传变异规
律 、生长发育机理的良好材料 ,甚至可以作为现代
生物学研究的模式植物[ 2] 。
粗梗水蕨通常漂浮 ,植株高 28 ～ 55 cm ,其营
养叶为单叶 ,叶片呈阔状三角形 ,长 18 ～ 25 cm ,呈
羽状深裂 ,裂片 3 ～ 7 枚 ,阔卵状三角形。叶柄粗
壮 ,柄内海绵细胞含有空气 ,使整个植株漂浮于水
面 。孢子叶的叶轴膨胀成圆柱形;叶片呈多回羽状
细裂 ,而末回裂片为狭线形 ,顶端渐尖。粗梗水蕨
主要生长在湖北 、湖南 、江苏 、安徽 、云南 、广西等热
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＊ 收稿日期:2009-04-20
项　　目:国家“十一五”科技支撑项目(2006BAD03A1904-02)。
作者简介:刁百灵(1986～ ),女 , 山东临沂人 ,硕士研究生。主要研究方向:湿地生态学。
粗梗水蕨研究进展 总第 162期
带和亚热带地区的湖沼 、池塘 、河沟中[ 3] 。长期以
来 ,尤其是近几十年以来 ,由于人类活动对水生生
境的干扰和湿地的锐减 ,粗梗水蕨在我国的分布范
围和种群数量正日趋减少 ,濒临灭绝[ 4] 。相对水蕨
而言 ,开展粗梗水蕨保护生物学及生态学研究更具
有意义 。
1　粗梗水蕨的地理分布
根据相关文献及调查 ,粗梗水蕨主要集中分布
于长江中下游湖泊 、池塘中 ,同有记载的水蕨分布
范围相比 ,其分布范围较小 。由于粗梗水蕨多为漂
浮生活 ,对水的依赖性较强 ,对水质要求较水蕨更
高 ,而湖北被誉称为“千湖之省” ,且其湖泊与长江
中下游湖泊大多为通江湖泊 ,水环境能满足粗梗水
蕨生活 ,因此粗梗水蕨以湖北省分布较多。
表 1　粗梗水蕨分布一览表
地点 发现年份 发现人 文献来源 备注
湖北长湖 1940 H.Migo 董元火等 , 2008[ 5]
安徽东流 1962 王名金 董元火等 , 2008[ 5]
江西省湖泊 1991 官少飞 官少飞 , 1991[ 6]
湖北青菱湖 1996 于　丹等 于　丹等 , 1996[ 7]
南四湖 2000 李彦连 李彦连 , 2000[ 8]
湖北太白湖 2001 简永兴等 简永兴等 , 2001[ 9]
湖北海口湖 2001 简永兴等 简永兴等 , 2001[ 9]
湖北洪湖 2003 卢　山等 卢　山等 , 2003[ 10]
湖北西凉湖 2003 彭映辉等 彭映辉等 , 2003[ 11]
安徽省湖泊 2004 陈明林等 陈明林等 , 2004[ 12]
湖北斧头湖 2005 刘胜祥等 刘胜祥等 , 2005[ 13]
湖南省湖泊 2008 徐永新
湖北阳新 2008 董元火等 董元火等 , 2008[ 5]
浙江湖州 2008 董元火等 董元火等 , 2008[ 5]
福建武夷山 2008 董元火等 董元火等 , 2008[ 5]
湖北涨度湖 刘胜祥等 , 2005[ 13]
湖北梁子湖 刘胜祥等 , 2005[ 13]
湖北龙感湖
湖北沉湖 刘胜祥等 , 2005[ 13]
江西赤湖 刘胜祥等 , 2005[ 13]
2　粗梗水蕨的繁殖研究
粗梗水蕨有无性和有性 2种繁殖方式 ,漂浮水
面的大棵植株会不断分生出小植株 ,繁殖速度快 ,
也用孢子进行繁殖。水蕨有 1 个明显而又罕见的
特征 ,那就是营养叶的裂片间会产生不定芽 ,并且
这些不定芽相当发达 ,将来发育成新个体的比率很
大 ,因此你经常可以看到水蕨并不是单独 1株的生
长 ,而一丛丛地聚集在一起 ,其实它们原本只有 1
株 ,后来不定芽继续不断地产生新的植物体 ,才会
有如此可观的局面。
陶玲等[ 14 ～ 15] 研究了二氯喹啉酸和苄嘧磺隆两
种除草剂对粗梗水蕨繁殖方面的影响 ,发现粗梗水
蕨配子体生长受到二氯喹啉酸的抑制 ,自身的成精
子囊素性别调控系统间接受到影响 ,有减弱粗梗水
蕨有性繁殖能力的效果;而苄嘧磺隆对粗梗水蕨孢
子萌发没有影响 ,但对其配子体生长有抑制作用 ,
苄嘧磺隆浓度和粗梗水蕨配子体面积呈明显的剂
量-效应关系 ,随着苄嘧磺隆浓度升高 ,粗梗水蕨的
雌雄同体配子体逐渐减少 ,且配子体上颈卵器形成
时间推迟[ 16] 。在苄嘧磺隆为 10 μg/L 时 ,粗梗水
蕨没有雌雄同体配子体形成 ,低浓度苄嘧磺隆可抑
制粗梗水蕨配子体的生长并影响其性器官的分化 ,
使粗梗水蕨有性繁殖能力减弱[ 1 7] 。
刘锐以不同无机盐浓度 MS 培养基对粗梗水
蕨孢子进行培养 ,研究粗梗水蕨无菌繁殖 ,记录其
孢子萌发 、配子体发育的过程 ,探究了不同无机盐
浓度对粗梗水蕨发育过程的影响 ,得出粗梗水蕨孢
子在 MS 全培养基中萌发率最高 ,可达 60.5%;3/
4MS 培养基中配子体成苗率最高 ,可达 74.5%;试
管苗移栽成活率达到 80.0%以上 。采用无菌繁殖
方法 ,有利于粗梗水蕨种群的扩大与保护[ 18] 。
3　粗梗水蕨的形态学研究
范亚文等[ 16] 、李新国等[ 6] 利用扫描电镜对粗
梗水蕨等 4种蕨类的孢子进行了观察 ,粗梗水蕨的
孢子极面观近圆形 ,赤道面观近圆形 。孢子较大 ,
极轴长 80 ～ 85 μm ;赤道轴长 95 ～ 104 μm 。三裂
缝 ,长度为半径的 1/2 或稍长 。周壁很薄 ,覆盖在
外壁上 ,高倍放大时表面呈颗粒状。外壁厚 ,形成
孢子纹饰的轮廓 ,具肋条状纹饰 ,肋条的排列有一
定方向 ,在远极面肋条与孢子轮廓的 3边近平行 ,
每边有 5 ～ 7条 ,在近极面每边 3 ～ 4条 ,形状弯曲。
研究表明:粗梗水蕨的孢子具有明显的肋条状纹
饰 ,同水蕨属植物孢子有明显的肋条状纹饰特征描
述相一致[ 17] 。
4　讨论
现有粗梗水蕨研究的文献较少 ,关于粗梗水蕨
的形态学研究 、繁殖技术研究取得了较大进展 。从
湿地恢复与保护角度出发 ,粗梗水蕨的分布特征 、
伴生植物及其种间关系 、栽培与利用技术 、降解污
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2010.2 湖　北　林　业　科　技
染与净化水质作用等将是今后的重点研究方向 。
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(上接第 35页)
表 6　品种引种栽培后经济性状与原产地对比表
品种 干出籽率/ %原产地 引种后
出仁率/ %
原产地 引种后
含油率/ %
原产地 引种后
产油/(kg.666.7 m-2)
原产地 引种后
长林 3 号 24.0 21.39 56.7 69.06 46.8 48.10 20.0 23.38
长林 4 号 26.9 24.20 54.0 64.06 46.0 51.37 35.0 34.88
长林 18 号 25.2 22.80 61.8 74.52 48.6 45.73 20.0 17.56
长林 23 号 22.0 25.75 57.2 68.16 49.7 48.22 30.0 25.56
长林 27 号 21.4 25.80 69.7 52.13 48.6 52.13 25.0 30.25
4　结论与讨论
(1)本研究对引进的品种经过 6 a 试验观测 ,
结果表明:品种产量高 ,且差异显著。并对鲜出籽
率 、鲜籽出干籽率 、干出籽粒 、鲜籽含水率 、干籽出
仁率 、鲜果含油率 、仁含油率等多个经济指标进行
了测定 。符合冠幅产量 >1 kg/m2 、含油率 >
42.00%、果油率>6.40%、产量>30 kg/666.7 m2
的选育目标。
(2)长林 3 ,4 ,18 ,23 , 27号品种表现出生长好 、
适应性强 、产量高 、仁含油率高 、抗性强等优良特
性 ,与原产地相比 ,各项经济指标变化不大。长林
4 , 18 ,27号通过国家林木品种委员会审定 ,长林 3 ,
23号通过了湖北省林木品种委员会的审定 ,是适
合湖北省栽培的优良品种 。
参考文献
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