全 文 ：收稿日期:2008-12-28
基金项目:黔南民族师范学院 2007年科研机构项目 “黔南民族生态旅
游资源调查与开发研究 ”支助;贵州省科技厅自然科学基金
项目资助(黔科合 J字 [ 2008] 2102)。
作者简介:郭治友(1973-),男 ,贵州省独山县人;副教授 , 主要从事植
物学教学与科研工作;E-mail:guozhiyou8888@126.com。
濒危植物金毛狗的配子体发育观察及孢子繁殖研究
郭治友
(黔南民族师范学院生命科学系 ,民族生物资源研究所 , 　贵州 都匀 558000)
StudyonGametophytesDevelopmentandSporePropagationof
EndangeredPlantCibotiumbaromeiz(Linn.)J.Sm.
GUOZhi-you
摘要:对濒危蕨类植物金毛狗 [ Cibotiumbarometz(Linn.)J.
Sm.]的孢子采用原生境土进行培养 , 详细地显微观察记录其
孢子萌发和配子体发育的全过程。结果:孢子呈四面体形 , 孢
子萌发为书带蕨型(Vittaria-type), 原叶体的发育为三叉蕨型
(Aspidium-type)以及过渡类型 , 未观察到毛状体 , 成熟精子为
带状螺旋形 , 具多鞭毛 ,数量较多。 目的:金毛狗的濒危原因不
在繁殖方面。孢子土壤培养法是金毛狗快速生产种苗的可行
的方法之一。
关键词:　金毛狗;配子体发育;观察;孢子繁殖
中图分类号:　Q945.51　　　文献标志码:　A
文章编号:　1001-4705(2009)05-0067-04
金毛狗 [ Cibotiumbarometz(Linn.)J.Sm.]隶属
于蕨类蚌壳蕨科(Dicksoniaceae)金毛狗属(Cibotium)
植物[ 1] ,因其利用价值高 ,许多分布区破坏严重 ,濒于
灭绝。在 1999年 8月国务院批准的 《国家重点保护野
生植物名录(第一批)》中列被为Ⅱ级保护植物。金毛
狗在我国的三都水族自治县分布广泛 ,保存良好。三
都水族同胞称其为 “jα:u1 qo: 5 mon6 ”, 音为 “要各
满 ”。汉语别名有 “金丝毛 、金毛猴 、百枝 、狗脊 、金毛
狗脊”等 ,三都地方汉语也有称 “金猫猫 ”。它是水族
同胞常用的药食两用资源植物 ,还可作为观赏。金毛
狗的研究报道较多 ,如化学成分 [ 2 ～ 8] ,形态学 [ 9, 10] 、种
群生态学种间化感[ 11] 、遗传多样性[ 12] 、金毛狗傣族民
族植物资源 [ 13] 和金毛狗产品加工方面 [ 14] 等方面报
道 ,也有配子体发育初步报道 [ 15, 16] ,但并不深入全面。
本文对三都县产金毛狗孢子采用原生境土培养 ,显微
摄像详细地研究其配子体发育的全过程 ,且未见孢子
繁殖的具体方法的报道。对三都水族民族用金毛狗资
源植物的配子体发育和孢子繁殖进行研究 ,为完善金
毛狗配子体发育资料 ,也为开发利用三都民族植物资
源金毛狗奠定理论基础。
1　材料与方法
1.1　材　料
金毛狗 [ Cibotiumbarometz(Linn.)J.Sm.]孢子
于 2007年 12月 29日笔者采自三都县拉缆乡尧人山
国家森林公园 ,用自封袋采集成熟的带孢子叶片 ,带回
实验室转入硫酸纸袋内让其孢子自然脱落后 ,收集孢
子入小牛皮纸袋中 ,存放冰箱内 4℃保存备用。标本
保存于黔南民族师范学院民族生物资源标本室 。
1.2　孢子培养与观察方法
采用原生境土进行培养 ,方法是:在采集孢子的同
时 ,采集原生境腐质土 ,用细筛过后 ,装入袋中带回实
验室 ,用高温灭菌锅 120℃,间歇式灭菌 30min。装入
用高锰酸钾薰蒸消毒过的紫砂花盆内 ,装至盆 2/3,浇
透蒸馏水 ,在盆面上均匀地撒放孢子 ,以能见到孢子材
料为度 ,用保鲜膜封口 ,置于实验室窗台上自然光 、温
培养 ,培养盆做 3个重复。观察在丝状体发育前每天
观察 1次 ,丝状体发育后每周观察 1次 。对各阶段进
行 OLYPUSCH2显微镜拍摄 ,其颜色为肉眼观察色 ,
大小值均为测量 10个平均值 ,精子用鲁哥氏液染色后
观察。
2　结　果
2.1　配子体发育过程
2.1.1　孢子及孢子萌发
孢子为黄色 , 呈三面体形 (图版 Ⅰ :a), 边长为
58.6μm,三裂缝(图版 Ⅰ:b),具周壁 ,表面有脊状突
起 。
孢子培养 2周后萌发 ,先分裂出一绿色原叶体细
胞 ,宽为 34.1μm,向侧面分裂出一较小而长的假根细
胞 ,与营养细胞垂直(图版 Ⅰ:b),孢子萌发为书带蕨
型(Vitaria-type)[ 17] 。
2.1.2　丝状体
孢子萌发 15天后 ,原叶体原始细胞经过连续数次
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资源与利用　　郭治友:濒危植物金毛狗的配子体发育观察及孢子繁殖研究
DOI :10.16590/j.cnki.1001-4705.2009.05.056
横分裂 ,形成 3 ～ 12个细胞的丝状体(图版 Ⅰ :c),细
胞长大于直径。有时也会看到丝状体出现二叉分枝 。
2.1.3　片状体
孢子培养 2个月后 ,丝状体 3 ～ 12个细胞时开始
发侧面左右分裂发育为 4 ～ 8行交叉纵裂细胞的片状
体(图版 Ⅰ:d),片状体腹面分布有一些假根 。丝状体
和片状体前端的细胞分裂活动极强 ,细胞质浓色深 ,不
具毛状体。
2.1.4　原叶体
播种 2个半月后才出现原叶体开始发育 ,原叶体
的发育多呈不对称的心型 , 也有对称心型 (图版 Ⅰ:
e),具有多态性的特征 ,原叶体的发育为三叉蕨型
(Aspidium-type)[ 17] ,也有过渡类型。成熟原叶体前端
为对称心型(图版 Ⅰ:f), 后端平展 ,长大于宽 (图版
Ⅰ :g),生长点凹陷处中央细胞排列前突 ,细胞保持着
分裂能力 ,细胞质颜色较深(图版 Ⅰ :h)。原叶体上的
边缘细胞为宽大于长 ,里面的细胞长大于宽 ,叶绿体丰
富 ,分布于整个细胞中(图版 Ⅰ :i)。幼原叶体和成熟
原叶体边缘和北腹面均未见毛状体出现。
2.1.5　假　根
孢子萌发时分裂出假根 ,较小 ,粗为 8.6μm;片状
体的腹面生长有假根 ,粗为 17.3μm;幼原叶体和成熟原
叶体的假根生长在腹面 ,粗为 23.9μm(图版Ⅰ:j)。假根
均无叶绿体 ,无分叉 ,根尖也没有膨大(图版Ⅰ:k)。
2.1.6　性器官
播种后 3个月左右 ,于成熟原叶体后端腹面假根
丛中和边缘 ,生长出精子器 ,数目较多 ,达几十个 ,成熟
有先也有后 。精子器为近圆球形 (图版 Ⅰ :l),高为
49.6μm,直径为 45.4μm。成熟时盖细胞内出现圆孔
状开口 ,随着开口逐渐变大 ,约为 34.8μm时 ,精细胞
在精子器中旋转从孔溢出 。刚溢出的精细胞基本为圆
形的 ,通过几秒钟的旋转 ,逐渐变成为带状两周半螺
旋 ,前端着生有多条鞭毛的成熟精子 ,长 11.9μm。先
在精子器周围游动 ,几分钟后 ,游向颈卵器 ,且在成熟
颈卵器周围游动(图版 Ⅰ:m,箭头所示)。
颈卵器要晚于精子器出现约 1周 ,生长于成熟原
叶体前端(接近生长点处)腹面假根丛中或边缘。每
个原叶体上有数个至几十个不等。成熟颈卵器顶面观
为油菜花状(4个分列的顶细胞分开 ,中央为颈沟通
道),侧面观为 4列 6层细胞组成的颈部(图版Ⅰ :n)。
高为 101.4μm,顶宽 67.0μm,颈部宽 67.2μm,颈沟
宽 27.8μm。当颈卵器顶部开端后 ,精子即可从颈沟
进入与腹部的卵结合形成受精卵。受精后的颈卵器一
般膨大 ,受精卵发育成胚 ,进一步发育出孢子体 。未发
育的颈卵器腹部变为褐色 。
2.1.7　幼孢子体
播种后 4个月左右 ,在原叶体上看到拳曲的幼孢
子体的叶出现(图版Ⅰ :o),一个原叶体仅有一个颈卵
器发育出幼孢子体 ,幼孢子体的叶沿生长点的凹陷处
生出(图版Ⅰ :p),上面被覆有单列多细胞的毛 。
2.2　孢子繁殖方法
2.2.1　原生培养土培养法
对培养土(酸性腐殖土 ,拌入少量细砂有助于萌
发)进行灭菌处理 ,装入培养容器 2 /3,浇水湿润准备。
孢子需经稀释的甲维毒死蜱(触杀孢子带有的虫卵)
浸泡 2h后 ,即可均匀播种 ,以能隐略见到孢子材料为
播种密度 ,覆盖白色透明的薄膜 ,一是保温保湿 ,二是防
止其它孢子和真菌污染。搁置具散射光处自然培养。
2.2.2　日常管理
保湿防虫是关键 。 (1)保湿:每隔几天雾状喷水
保湿(注意:喷水不能将孢子冲成堆或冲到土壤下
面),土壤表面一直为湿润状体 ,覆盖膜上有雾状水
珠 。(2)防虫:勤观察 ,发现如土壤表面有幼虫蠕动 ,
观镜检是不是以配子体细胞为食 ,如是则立即用稀释
的甲维毒死蜱喷施 ,否则会造成毁灭性影响。
通过以上的培养方法 ,是可以快速的批量生产出
金毛狗种苗来的 。
3　讨　论
3.1　经详细地观察金毛狗的配子体发育过程 ,孢子萌
发为书带蕨型(Vitariatype),丝状体有 3 ～ 12个细胞 ,
原叶体发育表现出多样性的特征 ,原叶体上均具雌性
生殖器 ———颈卵器和雄性生殖器 ———精子器 ,但如果
播种密度过高 ,则原叶体上仅出现精子器 ,这些与邓洪
平等[ 15]和陈水木等 [ 16]的观察结果基本一致。
3.2　精子器的形成 ,如播种密度过高 ,发育进入原叶
体阶段后 ,有时在片状体上也能观察到精子器 ,这一点
是以前未曾的过报道的。
3.3　在蕨类配子体发育过程中 ,通常认为是否出现毛
状体是进化还是原始的性状之一。在邓洪平[ 15]等的
报道中 ,金毛狗的原叶体出现毛状体 ,刘保栋等广州仙
湖植物园采的材料 ,在培养中也观察到毛状体 ,而笔者
在观察中均未见到毛状体的出现 ,这与曾汉元 [ 17]的观
察相一致 ,因此 ,认为这很可能与培养材料属不同居群
相关 ,待进一步研究。
3.4　假根的径粗从萌发为丝状体 、片状体到原叶体上
是逐渐增粗的 ,这可能是因为假根不仅具有固着作用
外 ,还具有吸收作用 ,随着吸收功能的增加而增粗。
·68·
第 28卷　第 5期　2009年 5月　　　　　　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　　　　Vol.28　No.5　May.　2009
　　版图 I　 a孢子(×400);b孢子萌发(×400);c丝状体(×100);d片状体(×200);e幼原叶体(×40);f～g成熟原叶体
　　　　　局部(×40);h生长点(×100);i原叶体营养细胞(×200);J成熟原叶体上的假根丛(×200);k假根尖(×400);
　　　　　l精子器(×400);m精子在颈卵器周围(箭头所示 ×400);n颈卵器(×400);o幼孢子体(×40);p幼苗。
(转下页)
3.5　作者详细观察了金毛狗精子从精子器释放和成
熟精子的形成的过程 ,以及形态观察(用鲁哥氏液染
色),补充了金毛狗配子体发育过程中的重要环节。
在观察中 ,金毛狗正常情况下原叶体上的精子器和颈
卵器数量较多 ,且产生精子数量多且活跃 ,所以 ,从有
性繁殖的角度看 ,是不存在繁殖问题 ,金毛狗属于国家
·69·
资源与利用　　郭治友:濒危植物金毛狗的配子体发育观察及孢子繁殖研究
(接上页)
Ⅱ级保护物种 ,其濒危的原因不是生殖障碍。
3.6　采用土壤培养方法 ,在自然光和温度的培养下 ,
比室内控光控温控湿培养所需的时间要虽久一些 ,但
成本低 ,操作简单 ,上短时间也能生产大量的种苗 ,种
苗易成活 ,这是快速批量生产种苗的方法之一 。
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收稿日期:2008-12-26
作者简介:黄纯杨(1985-),女 ,贵州省安顺人;在读硕士研究生 ,研究
方向:营养生理。
通讯作者:钱晓刚。
贵州烤烟种质资源抗旱性聚类分析
黄纯杨 1 , 　钱晓刚 1 , 　杨　相 2
(1.贵州大学农学院 , 　贵阳 550025;　2.遵义市烟草公司正安县分公司 , 　贵州 遵义 563400)
ClusterAnalysisofGuizhouFlue-curedTobaccoGermplasmDroughtResistance
HUANGChun-yang1 , 　QIANXiao-gang1 , YANGXiang2
摘要:采用盆栽控水试验方法 ,测定了贵州 14个烤烟种质资源
的生长速率 、过氧化氢酶 、过氧化物酶 、丙二醛含量 、相对电导
率等抗旱指标 , 通过聚类分析结果表明:14个烤烟材料可分为
四大类型 , 分别为:1、2、3号材料抗旱型最强;4、 7、 8号次之;5、
6、9、 10、12、14号 6个材料抗旱性最差。
关键词:　烤烟;种质资源;抗旱性;聚类分析
中图分类号:　S572　　　文献标志码:　A
文章编号:　1001-4705(2009)05-0070-03
贵州是我国的种烟大省 ,烤烟为贵州省的支柱型
产业之一。但典型喀斯特地理环境使得区域型干旱和
季节性干旱频频出现 ,严重制约了烤烟产业的发展。
在现有农业灌溉设施落后的现状下 ,要减少干旱灾害
对烤烟生产的危害 ,一方面必须完善基础灌溉设施 ,另
一方面还必须选育抗旱或耐旱品种。为了丰富贵州抗
旱种质资源库 ,对 14个贵州烟草种质资源进行生物学
性状 、抗旱生理生化指标测定 ,以期鉴定贵州种质资源
的抗旱性差异 ,划分抗旱类型 ,为烤烟抗旱育种提供基
础材料 。
1　材料与方法
1.1　材　料
14个烤烟种质资源均来源于贵州省烟草科学研
究所。
1.2　试验方法
采用盆栽试验法 , 2008年 4月至 9月 ,在贵州大
学农业生物试验示范中心抗旱大棚内进行 。
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第 28卷　第 5期　2009年 5月　　　　　　　　　　　种　子　(Seed)　　　　　　　　　　　　Vol.28　No.5　May.　2009