全 文 ：植物生理学通讯 第 46卷 第 1期，2010年 1月 5 9
菜蕨的组织培养与植株再生
郭治友 1,*, 俞筱押 2, 罗应 1, 钱绍方 3
黔南民族师范学院 1生命科学系, 2历史与社会文化系, 贵州都匀 558000; 3昆明理工大学生物技术研究中心, 昆明 650224
Tissue Culture and Rapid Propagation of Callipteris esculenta (Retz.) J. Sm. ex
Moore et Houlst.
GUO Zhi-You1,*, YU Xiao-Ya2, LUO Ying1, QIAN Shao-Fang3
1Department of Life Science, Qiannan Normal College for Nationalities, Duyun, Guizhou 558000 China; 2Department of History
and Social Culture, Qiannan Normal College for Nationalities, Duyun, Guizhou 558000 China; 3Biotechnology Research Center,
Kunming University of Science and Technology, Kunming , Yunnan 650224 China
收稿 2009-11-18 修定 　2009-12-18
资助 贵州省科技厅自然科学基金(黔科合 J字[2008]2102)
* 通讯作者(E-mail: guozhiyou8888@126.com; Tel: 0854-
8 9 9 2 0 1 2 )。
1 植物名称 菜蕨[Callipteris esculenta (Retz.) J. Sm.
ex Moore et Houlst.], 又名水蕨菜、猫菜、过沟
菜蕨、青蕨、蕨猫、蕨儿菜、山凤尾等。
2 材料类别 成熟孢子。
3 培养条件 孢子萌发培养基: (1) Knop’s; (2) 1/
2MS+30 g⋅L-1蔗糖; (3)细净河砂(采自都匀剑江河
畔); (4) 1/2MS+(GA3 20.0 mg⋅L-1 预处理孢子 1 h)。
原叶体增殖培养基: (5) 1/2MS; (6) MS; (7) MS+6-BA
1.0 mg⋅L-1 (单位下同)+NAA 0.5; (8) MS+6-BA 1.0+
NAA 0.2。孢子体形成和丛生芽增殖培养基: (9)
MS; (10) MS+NAA 0.05; (11) MS+KT 0.0125+NAA
0.05; (12) MS+KT 0.025+NAA 0.50; (13) MS+KT 0.05+
NAA 0.05。生根培养基: (14) 1/2MS +NAA 0.1+AC
2.0 g⋅L-1; (15) 1/2MS+IBA1.0+AC 2.0 g⋅L-1; (16)
MS+NAA 0.1+AC 2.0 g⋅L-1; (17) MS+ IBA 1.0+AC 2.0
g⋅L-1。以上培养基除(3)外均添加 7.5 g⋅L-1琼脂条,
pH 5.8~7.0。培养温度为 24~26 ℃, 日光灯光源,
光照强度约 40 μmol⋅m-2⋅s-1, 光照时间 12 h⋅d-1。
4 生长与分化情况
4.1 无菌材料的获得 采集带成熟孢子囊的菜蕨叶
片装入硫酸纸袋中, 放置通风干燥处约 1周, 收集
自然散落的孢子备用。孢子用滤纸包好, 蒸馏水浸
泡 2 h, 75%酒精灭菌 10 s, 无菌水漂洗 1次, 再用
0.1% HgCl2溶液浸泡 5 min, 无菌水漂洗 3次。然
后孢子接种到培养基(1)~(4)上, 放置培养室内培养
(图 1 )。
4.2 孢子萌发 50 d后在培养基(1)~(4)上均见到极
少量的孢子能发育出现绿色斑点, 进一步培养约60
d肉眼能清晰见到对称心形的原叶体(图 2)。菜蕨
的孢子萌发率极低, 在孢子消毒过程中改用 5%
NaClO溶液代替0.1% HgCl2溶液处理15 min (但此
法污染较高) , 或在培养基上添加不同的营养物、
打破孢子休眠的物质GA3以及砂培处理方法, 都没
有显著增加萌发率, 所以这很可能是其孢子容易失
活而导致萌发率极低的原因。
图 1 菜蕨的孢子接种
图 2 菜蕨的孢子萌发
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4.3 原叶体的增殖 由于孢子萌发率低, 培养出的材
料比较少, 培养约 60 d后, 当原叶体增长至玉米粒
大小(图 3), 再将原叶体转接到培养基(5)~(8)上。
结果在培养基(6)上的原叶体长势较好, 大而多, 色
深绿(图 4)。在添加外源生长调节物质的培养基
上, 原叶体由对称心形发育成长片状心形, 原叶体
边缘的营养繁殖能力增强, 出现许多逆向发育细胞,
进一步发育为新的原叶体, 其中在培养基(7)的比(8)
变形更为突出, 增长快, 约 20 d可增殖1倍, 可见与
NAA浓度有关。原叶体增殖过程中培养基(5)和
(6)中能形成幼孢子体, 但在(7)和(8)中未见到孢子
体。
4.5 生根与移栽 将已分化出苗的孢子体接种到生
根培养基(14)~(17)上, 20 d培养基(14)~(15)的长出
根, 生根率均可达 82%, 32 d后(16)~(17)上生根才
出现, 说明较低的大量元素也有利于生根。继续培
养 90 d, (14)~(15)幼孢子体每株高达 12~18 cm, 短
茎有 0.5 cm长, 叶达 5~8片, 根数达 6条以上。移
栽前将瓶盖打开, 在通风处炼苗 7 d, 取出生根苗,
洗去根部附着的培养基, 移栽到用 1%高锰酸钾溶
液消毒过的蛭石和石灰岩腐殖质(1:1)混合土中, 盆
栽湿度保持 100%, 盆上覆盖膜 7 d后再逐渐打开,
成活率达 75% 以上。
5 意义与进展 菜蕨是蹄盖蕨科菜蕨属多年生蕨类
植物。分布于亚洲热带和亚热带以及热带的波利
尼西亚, 生长在山谷林下湿地、河沟边以及洞口
处。在我国江西、安徽、浙江、福建、广东、
台湾、广西、云南、贵州和四川等地均有分布
(中国科学院植物研究所 1999)。其嫩叶可食用, 风
味独特, 营养丰富。菜蕨对锰元素具有较强的富集
能力, 可作为重金属锰污染的土壤环境治理。在园
林中可栽培于阴湿处造景(曾宋君和刑福武2002)。
本文结果对未来菜蕨的保护性开发利用, 商业化生
产种苗可能有一定的参考价值(罗顺元和王任翔
2007; 黄芳等 2008; 郭治友等 2009), 菜蕨的组织培
养和快繁尚未见报道。
参考文献
郭治友, 钱绍方, 罗应(2009). 海金沙的组织培养和植株再生. 植
物生理学通讯, 45 (10): 1005~1006
黄芳, 程治英, 龙春林(2008). 荷叶铁线蕨的组织培养与快速繁
殖. 植物生理学通讯, 44 (2): 307~308
罗顺元, 王任翔(2007). 假鞭叶铁线蕨孢子的组织培养. 植物生理
学通讯. 43 (1): 131~132
曾宋君, 刑福武(2002). 观赏蕨类. 北京: 中国林业出版社, 172~173
中国科学院植物研究所(1999). 中国植物志. 第 3卷第 2分册. 北
京: 科学出版社, 475~479
图 3 菜蕨的继续原叶体培养
图 4 菜蕨原叶体的增殖
图 5 菜蕨幼孢子体的诱导培养
4.4 孢子体的形成与增殖 将原叶体接种于培养基
(9)~(13)上, 培养基表面保持有水滴(利于受精), 约
30 d后, 培养基上均出现幼孢子体, 但在培养基(9)
上的幼孢子体较少, 在(10)~(13)上幼孢子较多, 其
中(11)~(13)上叶片数较多。较适于幼孢子体培养
的是培养基(12) (图 5), 叶片多, 且长势较好, 但长
时间培养有的小羽片会变黄衰老, 说明适宜浓度的
KT利于孢子体增殖。在(12)上继续培养或采用分
株的繁殖方式将孢子体进行扩增, 可快速增殖大量
的无菌幼孢子体。