全 文 ：收稿日期:2001-03-16.
基金项目:湖北省科技厅重点科技发展项目(972P0809).
作者简介:何义发(1964-),男 ,副教授 ,主要从事植物资源开发利用研究.
紫萁孢子萌发与孢子体形成进程的调控
何义发
(湖北民族学院 生物科学与技术学院 , 湖北 恩施 445000)
摘要:用紫萁孢子粉 , 在试验苗床上进行孢子体幼苗培育过程中 , 运用优良培养基质 、塑料小拱棚保湿 ,初期分
别用 2、4-D、GA3 50 mg/ L喷施 ,原叶体与幼苗形成阶段用 1‰磷酸二氢钾浇施以及对基质水分 、棚内的相对
湿度 、温度 、光照的监测等措施依发育阶段而进行调控 , 结果表明:紫萁孢子粉 3 g/m2 , 可出孢子体幼苗 3 000
株以上 ,同时加速了孢子萌发 、原叶体形成以及孢子体幼苗形成的进程.
关键词:紫萁;孢子萌发;原叶体;孢子体;调控
中图分类号:Q945.51　　　文献标识码:A　　　文章编号:1008-8423(2003)01-0065-03
紫萁(Osmund japonica)是一种原始厚囊蕨亚纲紫萁科的蕨类植物 ,目前处于野生状态 ,其拳卷的幼叶可
加工成山野菜 ,味道鲜美 ,具有很高的开发价值 ,为探索其人工栽培的可能性 ,人工培育幼苗至关重要.运用
紫萁孢子量大 ,成本低等特点进行有性繁殖 ,在 3年内可形成大量栽培用的种苗(成蔸状后移栽 ,俗称种蔸),
由于紫萁在植物系统进化中属较原始的类群 ,具有两个彼此独立的世代交替 ,其有性繁殖对环境条件要求
高 ,因此孢子数量大 ,自然界野生幼苗少 ,由于掠夺式的采摘 ,导致紫萁野生种群恢复速度慢 ,资源贮量逐渐
下降.紫萁孢子三槽四面型 ,厚壁 ,萌发慢[ 1] ,原叶体 、孢子体幼苗形成亦需较长时间 ,持续时间达 120 d 以
上 ,田间管理难度大 ,成本相应提高 ,为了加快孢子萌发 、原叶体孢子体形成的进程 ,本文对幼苗培育过程中
几个关键性技术问题进行了探讨.
1　试验材料与方法
1.1　试验材料
紫萁孢子粉采自恩施市白果乡茅坝塘(海拔 1 300m).于 4月中下旬 ,选生长健状发叶量大 ,孢子囊呈绿
色 ,基部微黄的孢子叶 ,于室内通风处 ,摊开一周后用 200目铁筛过滤后用硫酸纸袋盛装 ,置于 4 ～ 6 ℃的冰
箱中冷藏备用.
主要药品有:二甲四氯苯氧乙酸(2 、4-D),赤霉素(GA3),磷酸二氢钾(KH2PO4),农用高效复合肥.
1.2　试验方法
1.2.1　原理
从孢子到孢子体幼苗形成的进程如下所示:
孢子※萌发※原叶体※原叶体上形成精子器和颈卵器※授精※合子※孢子体幼苗
1.2.2　播孢及播后管理
采用酸性森林腐殖土 ,经过筛 、去杂 、土壤消毒(用 0.15%福尔马林闷 5 ～ 7 d)处理盛于 5×1×0.1m的苗
床上 ,将孢子粉用“双层纱布袋法”[ 2]将孢子粉播于苗床表面 ,喷雾法湿润苗床 ,用塑料小拱棚保湿 ,上方有
50%透光率的遮阳网遮阴 ,以防阳光直射 ,在田间条件下 ,用小拱棚覆膜 、揭膜透气 、喷水等措施 ,把温度控制
在20 ～ 32℃,持续一个月 ,一个月后主要是控制高温(床面温度不高于 32℃),空气相对湿度控制在 80%～
90%,基质田间持水量 90%～ 100%,直到肉眼可见孢子体 ,播孢 3 d后 ,每隔3 d在不同的试验苗床上用喷雾
第 21卷第 1 期
2003年 3 月
湖北民族学院学报(自然科学版)
Journal of Hubei Institute for Nationalities(Natural Science Edition)
Vol.21　No.1
Mar.2003
法分别喷施 50mg/L 2.4-D和 GA3(设对照),连续喷 3次 ,30 d后原叶体形成并肉眼可见 ,用 0.1%KH2PO4
和0.1%高效农用复合肥浸出液喷施(设对照),再过 60 d 后孢子体形成且肉眼可见后 ,每隔 3 d用 0.2%
KH2PO4 、0.2%农用高效复合肥浸出液浇施 ,持续 5次 ,次年孢子体幼苗返青后同样方法再连续喷 5次 ,于移
植前调查试验结果.
2　试验结果与分析
2.1　孢子萌发的显微观察
播孢后 ,孢子吸水于 1周后开始萌发 ,通过随机取样方法 ,挑取床表面一层绿色小块放在载玻片上用清
水浸泡后进行显微镜观察 ,每隔3d观察 1次 ,记录单个孢子萌发细胞数.其进程如表1所示.
表 1　孢子萌发进程对照表
Tab.1　Comparison of course for spore sprouting (单位:个)
时间 7d 10d 13d 16d 19d 25d 28d
2、4-D(A) 2 4 8 12～ 15 多层细胞 放大镜可见原叶体 肉眼可见原叶体
GA3(B) 2 6 12 15～ 18 同上 同上 同上
CK(清水)(C) 0 2 5 8 12 15～ 18 放大镜可见原叶体
将上述结果绘制成曲线如图 1所示.图中横座标分别代表观察的时间 ,纵座标代表观察到的单个孢子萌发情
况 ,ABC分别代表 2 、4-D 、GA3和对照 3种处理.由此可见 ,2 、4-D 、GA3 处理加速了孢子萌发 ,比清水对照
处理提前 6 d左右.
图 1　孢子萌发进程
Fig.1　The course of spore sprouting
2.2　原叶体出现时间的观察
播孢 1周后每3d观察一次试验床 ,其原叶体肉眼可见的时间顺序如表2.
表 2　原叶体出现时间(肉眼可见)对照表
Tab.2　Comparison of time for original foliage sporophyte appearing
处理 出现原叶体的时间/d(系列 1)
平均原叶体数量/个·dm-2
(系列 2)
2 、4-D(A) 28 37
GA3(B) 28 45
CK(C) 33 30
由表 2可见 ,GA3 、2 、4-D 可促进原叶体形成 ,其中 ,GA3效果更佳 ,比对照出现原叶的时间早 5 d ,而平
均原叶体的数量多 11个/dm2 .
2.3　孢子体生长情况
原叶体形成后经增厚 、增大生长 ,在原叶体上形成颈卵器和精子器 ,在良好的水分条件下 ,完成授精作
用形成合子 ,合子分裂生长 ,发良成孢子体幼苗 ,在未经处理的苗床上分别喷施 0.1%的 KH2PO4和复合肥浸
出液 ,设清水对照 ,每 3 d观察孢子体肉眼可见的时间 ,其结果见表 3.
66 湖北民族学院学报(自然科学版) 第 21卷
表 3　肉眼可见孢子体的时间
Tab.3　The time of original foliage sporophyte with naked eyes
处理 肉眼可见孢子体的时间(播孢后的天数/ d)
播孢 100d 时孢子体数量
/株·m2)
KH2PO4(A) 56 4 200
复合肥(B) 65 3 850
CK(C) 78 3 200
　　11月下旬 ,孢子体地上部分停止生长 ,叶片枯死 ,进入越冬状态 ,观察孢子体根系生长状况 ,其结果如
下:
表 4　孢子体根系生长状况
Tab.4　Growth condition of root system
处理 平均主根长度/ cm 平均根系分支数/支 出现 2 片叶的孢子体数/株
KH2PO4 2.8 5 158
复合肥 2.5 4 100
CK 2 4 58
　　由此可见 ,KH2PO4可大大提高孢子体幼苗生长速度 ,加速了幼苗根系生长和 2片叶的形成进程.
3　结论与问题讨论
(1)在紫萁孢子萌发过程中 ,在苗床上喷施 GA3 或2 、4-D生长调节剂 ,可加快紫萁孢子萌发进程 ,经试
验 ,GA3 优于 2 、4-D ;
(2)在原叶体和幼苗形成后 ,分别喷施和浇施 0.1%和 0.2%的 KH2PO4和高效农用复合肥浸出液 ,可大
大促进原叶体生长 ,提高孢子体叶片和根系生长速度;
(3)试验过程中温度 、空气相对湿度 、基质含水量必须在控制的范围之内[ 2] ;
(4)光照的控制完全在自然的条件下进行 ,遮阳网防止阳光直射 ,便于湿度管理 ,减少幼苗灼伤 ,但光照
对孢子萌发 、孢子体幼苗形成进程的影响因条件所限未作深入研究.
参考文献:
[ 1] 吴兆洪 ,秦仁昌.中国蕨类植物科属志[ M] .北京:科学出版社 , 1991.1～ 99.
[ 2] 何义发 ,王柏泉 ,罗世家 ,等.薇菜孢子繁殖“三段式”育苗培蔸技术研究[ J] .湖北农业科学 , 2001(2):53～ 55.
The Adjustment and Control of the Progress of Spore Sprouting and
Sporophyte Shaping of Osmund japonica
HE Yi -fa
(Hubei Institute for Nationalities , Enshi 44500 ,China)
Abstract :According to the stage of its development , the author takes a series of measures to adjust and control the
growth of Osmund japonica using spore powder of Osmund japonica ;utilixing the excellent cultivated base texture and
small plastic both to preserve moisture ;spraying 2.4-D , GA3 50mg/ l respectively during its early days ;spray 1‰
KH2PO4 during the shaping stage of original foliage and seeding and monitoring the water base texture , the relative mois-
ture of the air , temperature , sunshine in the booth .It turns out that the 3 g spore powder of Osmund japonica per square
metres can produce over 3 , 000 sporophyte seedlings , and at the same time the progress of spore sprouting , original fo-
liage forming and sporophyte seedling forming is accelerated .
Key words:Osmund japonica;spore sprouting;original foliage;sporophyte;adjustment and control
67第 1期 何义发:紫其孢子萌发与孢子体形成进程的调控