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鹿角蕨属植物研究进展



全 文 :《现代农业科技》2008年第12期
收稿日期 2008-04-21
鹿角蕨属(Platycerium)植物株型奇特,姿态优美,叶片形
状如麋鹿之角,为热带多年生附生大中型蕨类,分类学上属
于水龙骨目(Polypodiales)鹿角蕨科(Platyceriaceae)[1],目前已知
全世界有18个种,主要原生于赤道至南北回归线之间[2]。鹿
角蕨可作为室内及温室的悬挂植物,别具热带情趣,早已成
为国际园艺界著名的赏叶植物,在国际花卉市场,1株上
等的鹿角蕨身价在名贵兰花之上。但是在大陆除了原生品
种——国家二级保护植物鹿角蕨(PlatyceriumwalichiHook)
外,仅引进二叉鹿角蕨(Platyceriumbifurcatum),对鹿角蕨属植
物的研究文献资料也极少。本文参考国内外近20年来对鹿
角蕨的研究论文,就鹿角蕨的分类、孢子发育和繁殖等几方
面进行综述。
1 鹿角蕨属植物的分类和系统关系
鹿角蕨属植物目前公认的种有18个,分别是鹿角蕨、二
叉鹿角蕨、圆盾鹿角蕨(Platyceriumalcicorne)、美洲鹿角蕨
(Platyceriumandinum)、皇冠鹿角蕨(Platyceriumcoronarium(Koe!
nigexO.F.Muel.)Desv.)、象耳鹿角蕨(Platyceriumelephanto-
tis)、肾形鹿角蕨(Platyceriumelisi)、大叶鹿角蕨(Platycerium
grande(Fee)C.Presl)、深绿鹿角蕨(Platyceriumhili)、何其美鹿
角蕨 (Platyceriumholtumi)、马达加斯加鹿角蕨(Platycerium
madagascariense)、四叉鹿角蕨(Platyceriumquadridichotomum)、马
来鹿角蕨(Platyceriumridleyi)、三角鹿角蕨(Platyceriumstemaria
(P.Beauv.)Desv.)、(Platyceriumsuperbum)、立叶鹿角蕨(Platyc-
eriumveitchi)、对生鹿角蕨(Platyceriumwandae)、长叶鹿角蕨
(Platyceriumwilincki)。其中有6个种原产于马达加斯加,11
个种在澳大利亚,还有1个种在热带南美[2]。我国分布有 1
种,即通常说的鹿角蕨P.walichiHook,为国家二级保护植
物,主要分布于云南西南部的盈江,生长于海拔210~950m
处的热带雨林中,中南半岛也有分布[3]。
关于鹿角蕨属的系统关系,有各种假设,有些研究人员
认为它与双扇蕨属(DipterisReinw.)和燕尾蕨属(Cheiropleuria
Presl.)有着密切的亲缘关系[4],也有研究者提出它与石韦属
(PyrosiaMirbel)有着共同的祖先,它在孢子萌发类型、片状
体形状、原叶体发育类型,尤其是毛状体形状及分布等复杂
性与水龙骨科石韦属有着极其相似之处[5]。2006年,KreierH
P,SchneiderH等通过4种叶绿体DNA标记的核苷酸序列
的对比,把鹿角蕨属分为2个进化枝。一个进化枝包含原产
于非洲、马达加斯加和南美的种,而另一个进化枝则是原产
于澳大利亚的种。后者进一步分为 2个进化枝:一个是二
歧鹿角蕨,另一个为产于印度到新几内亚区域内和澳大利
亚的7个种。马达加斯加进化枝则分为在热带非洲发现的
2个种和包含3个马达加斯加本土的种在内的4个种[6]。
2 鹿角蕨的孢子发育及影响因素
鹿角蕨目前主要采用分株和孢子繁殖。孢子囊由薄壁
细胞形成,里面含有数十颗孢子,孢子一般在适当的环境
下,可在1~3个月内发芽。经由人工可培养出无配子生殖所
形成的孢子体,其植株大小较经由配子结合所形成的孢子
体小且生长速度及生长势通常较低,无配子生殖所产生的
孢子体在减数分裂形成孢子的阶段,可能无法形成孢子或
形成的孢子可能无法发育。
2003年,高卉等通过人工培养、活体显微拍照和常规石
蜡切片等方法对鹿角蕨进行了配子体及胚胎发育的观察,
记录了精子器及精子、颈卵器和胚等的发育特征[7]。
孢子年龄及孢子的清洁情况影响孢子萌发和早期配子
体的发育。对二叉鹿角蕨(Platyceriumbifurcatum)来说,经过表
面消毒的孢子在贮存2~3个月后萌发率最高;以后随孢子
年龄增加,孢子的萌发率和假根的首次发生率都将会下降[8];
孢子年龄还会影响到光对孢子萌发的效应[9]。茉莉酸对鹿角
蕨孢子的萌发以及最初假根的发生没有什么影响,但是能
显著促进早期的配子体发育,还能促进配子体从丝状生长
向平滑状生长的转化以及孢子体原生质体的分裂[10]。
3 鹿角蕨的离体繁殖
鹿角蕨的离体繁殖主要采用基部叶片、芽鳞和孢子等
外植体。
二叉鹿角蕨的孢子萌发及原叶体发育的最佳培养基为
1/2MS培养基添加6-BA0.05~0.50mg/L和NAA0.1~0.5mg/L;
最佳原叶体增殖培养基为1/2MS添加KT0.1~0.5mg/L[11],
萌发较理想温度为20~26℃,用孢子播种进行批量生产二叉
鹿角蕨苗所需时间为:孢子萌发需 7~26d,长成原叶体需
30~60d,到幼孢子体形成需 180~300d[12]。BA对芽形成和增
殖有抑制作用,但同时也可以促进二叉鹿角蕨茎端叶片形
成不定芽[13]。
对生鹿角蕨的孢子萌发及原叶体发育的最佳培养基为
1/2MS培养基;最佳原叶体增殖培养基为1/2MS+KT2mg/L,
蔗糖浓度为2%,pH值5.8,最佳培养条件为培养温度25℃
左右,光照时间16h/d,光照度2000Lx[14]。
(下转第47页)
鹿角蕨属植物研究进展
沈晓岚 王炜勇 俞信英
(浙江省农科院花卉研究开发中心,浙江杭州 311202)
摘要 综述国内外对鹿角蕨属植物的系统关系、生理生化、栽培繁殖和保存等方面的研究进展,为开发利用这一植物资源建立基础。
关键词 鹿角蕨;孢子发育;离体繁殖;种质资源
中图分类号 S682.35 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2008)12-0031-01
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《现代农业科技》2008年第12期
(上接第32页)
在培养基中加入适当的茉莉酸能刺激二叉鹿角蕨假根
和根的发育[15];叶细胞悬浮培养中加入活性炭会影响二叉鹿
角蕨的形态形成和提高孢子体再生能力[16];在皇冠鹿角蕨叶
和根茎离体培养中发现乙烯对孢子萌发产生抑制作用,在
培养过程中采用乙烯抑制剂能大量提高孢子的萌发率[17]。
4 鹿角蕨的种质资源保存研究
鹿角蕨孢子长期保存在液氮里最佳,短期以4℃最好,
时间不超过1个月,原叶体与孢子体保存同孢子,但必须在
40℃恒温中快速解冻,孢子低温处理后,萌发的最佳培养基
为1/2MS+GA5.0mg/L+3.0%蔗糖,pH值 6.0;在原叶体的
低温保存后,最适合原叶体增殖的培养基为 MS+6-BA
1.0mg/L+NAA0.1mg/L+3.0%蔗糖+0.7%琼脂,pH值 6.0;
冷冻后诱导孢子体的最佳培养基为1/2MS培养基+3.0%蔗
糖+0.7%琼脂,pH值6.0[18]。徐艳等[19]对二叉鹿角蕨绿色球状
体玻璃化法超低温保存方法进行了研究,采用玻璃化法对
二歧鹿角蕨绿色球状体(GGB,Greenglobularbodies)进行超
低温保存研究。以继代培养30d的GGB为试验材料,将继
代培养 30d的 GGB切成 0.5~1.0mm的小块,室温 (22~
25℃)下,在含 2mol/L甘油和 0.4mol/L蔗糖的溶液中预
处理 20min,0℃下玻璃化溶液(PVS2)处理50min,投入液氮
(LN2)中保存,24h后,在 40℃水浴中快速化冻,再用
Unloading溶液 (含 1.2mol/L蔗糖的 MS盐溶液)洗涤 3
次,每次10min。冻后的GGB重新接种于含0.5mg/L6-BA
和0.1mg/LIBA的 MS培养基上,暗培养 1周后转入正常
光照下培养,30d后统计成活率可达97.9%。
5 结语
综合来看,国内目前对鹿角蕨属植物的研究主要集中
在鹿角蕨和二叉鹿角蕨,而国外对圆盾鹿角蕨、美洲鹿角
蕨、皇冠鹿角蕨、大叶鹿角蕨、三角鹿角蕨、巨大鹿角蕨、对
生鹿角蕨等种的研究均有涉及;另外一些种,如象耳鹿角
蕨、肾形鹿角蕨、深绿鹿角蕨、何其美鹿角蕨、四叉鹿角蕨、
立叶鹿角蕨等则很少见到报道,但在国外一些地区和港台
地区都有引种栽培。
6 参考文献
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果处于袋体中央,在袋内悬空,以防止袋体摩擦果面和幼果
紧贴纸袋造成日灼。套袋时用力方向要始终向上,以免拉掉
幼果,袋口也要扎紧,以免雨水漏入、病菌入侵、害虫爬入袋
内为害和防止纸袋被风吹落。套袋操作顺序是先树冠上,后
树冠下,先冠内,后冠外,防止碰落幼果。树冠上部及骨干枝
背上裸露果实应尽量少套,以避免日烧。
3 套袋后的果园管理
3.1 经常查袋
定期检查套袋果实生长情况,对果实生长及病虫害情
况调查记载,并及时采取相应对策。
3.2 及时灌水
天气长期干旱,果袋温度过高,易产生果实烧伤,要均
衡、及时地灌水,防止果皮裂口。摘袋前若天气干燥,可在摘
袋前3~5d适量灌水或进行微喷灌,防止果面裂纹,促进果
实上色。应适量减少环割次数,直至不环割。
3.3 及时追肥
花芽分化期和果实膨大着色前适量追施磷钾肥,叶面
喷施CA2000果氮宝、钙宝、磷酸二氢钾300倍等液肥。
3.4 及时用药防治
套袋后主要以保叶为主,适当减少喷药次数,可间隔
20d进行1次。杀菌杀虫剂可交替选用菌立灭、农抗120、多
氧清、波尔多液、喷克、代森锰锌、宝丽安、灭细脲、蛾螨灵、
扫螨净、绿色功夫等。
3.5 秋季修剪
在除袋前7~10d,疏除冠内徒长枝、主枝背上直立旺枝、
外围竞争枝、部分遮光的新梢,增加光照,提高果实着色度。
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