全 文 ：植物生理学通讯 第 44卷 第 4期，2008年 8月 745
扇蕨孢子的组织培养
张光飞 1,* , 翟书华 2, 苏文华 1
1云南大学生态学与地植物学研究所, 昆明 650091; 2昆明师范高等专科学校生物系, 昆明 650031
Tissue Culture of Spores of Neocheiropteris palmatopedata (Baker) Christ
ZHANG Guang-Fei1,*, ZHAI Shu-Hua2, SU Wen-Hua1
1Institute of Ecology and Geobotany, Yunnan University, Kunming 650091, China; 2Department of Biology, Kunming Higher
Teachers College, Kunming 650031, China
收稿 2008-04-28 修定 2008-05-15
资助 国家自然科学基金(30 7 60 0 4 3)。
* E-mail: gfzhang@ynu.edu.cn; Tel: 0871-5033535
1 植物名称 扇蕨[Neocheiropteris palmatopedata
(Baker) Christ]。
2 材料类别 成熟孢子。
3 培养条件 孢子萌发培养基: (1) B5+20 g·L-1蔗
糖。原叶体增殖培养基: (1) B5+20 g·L-1蔗糖; (2) 1/2
B5+20 g·L-1蔗糖; (3) 1/4B5+20 g·L-1蔗糖; (4) 1/8B5+20
g·L-1蔗糖; (5) B5; (6) B5+10 g·L-1蔗糖; (7) B5+30 g·L-1 蔗
糖; (8) B5+40 g·L-1蔗糖; (9) B5+50 g·L-1蔗糖; (10)
B5+60 g·L-1蔗糖。所用培养基均添加 7 g·L-1琼脂,
pH 5.8。培养温度为(25±2) ℃, 日光灯光源, 光照
强度为 20~30 µmol·m-2·s-1, 光照时间为 14 h·d-1。
4 生长与分化情况
4.1 无菌材料的获得 选择植株长势好带成熟孢子
的叶片, 先用剪刀去除没有孢子的部分叶片, 再用
洗衣粉水洗去叶片表面的小鳞片和杂物, 并用自来
水冲洗 20 min, 在无菌条件下, 用 0.1%的升汞溶液
灭菌 7 min, 无菌水冲洗6~7次(每次1 min), 无菌吸
水纸吸去表面的水份, 切成 0.5 mm长的小块备用。
4.2 孢子萌发 把上述小块作为外植体, 在无菌条件
下接种在孢子萌发培养基(1)上, 8 d左右, 带孢子
的外植体上可见到零星的绿色小点, 显微镜检验结
果为孢子萌发。60 d左右可见原叶体形成。扇蕨
的配子体在孢子萌发培养基上生长良好, 到原叶体
阶段后, 原叶体彼此相联, 簇状, 很少见到单个的原
叶体。
4.3 原叶体的增殖 将原叶体转接到原叶体增殖培
养基(1)~(4)上, 结果发现, 在培养基(1)和(2)上生长
最好, 在(3)上次之, (4)上最差, 呈现出随着盐浓度
的降低, 原叶体长势依次变弱。说明 B5培养基的
大量元素对原叶体的增殖有影响, 增殖培养基应以
全量或半量 B5大量元素为宜。在此基础上, 再测
试蔗糖浓度对扇蕨原叶体增殖的影响。在培养基
(1)和(5)~(10)上, 以(1)增殖速度最快, 长势最好, 增
殖倍率最高; 培养基(5)上生长缓慢; 培养基(6)、
(7)、(8)、(9)、(10)上长势依次变差, 其中(10)上几
乎停止生长。说明适宜的蔗糖浓度能够很好的促
进其原叶体增殖, 过高或过低都不利于生长。结果
表明, 影响原叶体增殖的主要因素是合适的炭氮浓
度比, 较合适的原叶体增殖培养基是(1)。
4.4 孢子体的诱导
4.4.1 组织培养无菌诱导 将原叶体接种于培养基
(1)~(10)上, 2个月后所有培养基上均有孢子体长
出, 但以(1)和(2)诱导率最好, 约 30%, 其次依次较
好的是( 3 )、( 6 )、( 4 )、( 7 )、( 5 )、( 8 )、( 9 )、( 1 0 )。
说明扇蕨的配子体在试管内能够诱导出孢子体(图
1), 但是受到培养基盐浓度和蔗糖浓度的影响, 以
全量和半量的 B5+20 g·L-1蔗糖最为适宜。
4.4.2 常规诱导 取玻璃培养皿, 内装河沙或珍珠岩,
加水润湿到倾斜能有水流出状态。取原叶体, 用蒸
图 1 扇蕨配子体增殖及孢子体诱导
植物生理学通讯 第 44卷 第 4期，2008年 8月746
馏水洗掉培养基后置于培养皿内, 加盖, 放于培养
箱内培养。40 d就能见到幼孢子体长出(图 2), 诱
导率比无菌诱导的高, 可达 60%以上。
4.5 移栽 培养皿内所有原叶体几乎都长出孢子体
时, 打开培养皿盖, 炼苗, 注意加水保持沙盘湿润。
幼苗长到 2~3 cm高、根系 1~2 cm长时, 移栽入
由泥炭土:珍珠岩:河沙(1:1:1)混合成的基质中, 注意
喷水、遮荫和保温, 成活率可达 90% 以上。
5 意义与进展 扇蕨属于水龙骨科(Polypodiaceae)
图 2 扇蕨幼孢子体
扇蕨属草本植物, 为我国特产的蕨类植物, 仅分布
于云南、贵州和四川, 通常生长在海拔1 500~2 700
m的密林下或山崖林下。它是一种观赏植物, 也是
一种常用的中草药, 其根状茎有解毒、消肿祛湿之
效(宋朝枢等 1989)。由于其形态奇特, 在蕨类植物
系统发育研究中有一定的意义, 已被列为国家二级
重点保护植物(于永福 1999)。蕨类植物从孢子到
孢子体的发育过程中, 孢子萌发到成熟的配子体尤
为关键, 用常规方法较难获得成功, 且生长缓慢, 增
殖倍率极低, 由于孢子个体较小, 获得无菌孢子也
较为困难。本文结果比常规的孢子萌发方法, 操作
简单, 极易得到无菌材料, 配子体的增殖倍率较高,
对未来扇蕨工厂化生产应用以及开展其保护生物学
研究可能有一定的参考价值。扇蕨的组织培养未
见报道。
参考文献
宋朝枢, 徐荣章, 张清华(1989). 中国珍稀濒危保护植物. 北京: 中
国林业出版社, 19~20
于永福(1999). 中国野生植物保护工程的里程碑——国家重点保
护野生植物名录(第一批)出台. 植物杂志, (5): 3~4