幾種蕨類植物的組培快繁和配子體發(fā)育研究.pdf

1、蕨類植物也稱羊齒植物，分類地位介于苔蘚植物和種子植物之間，全世界約有12 000多種。我國有“蕨類王國”之稱，現(xiàn)有2 600多種。廣西蕨類植物十分豐富，有蕨類植物約854種，占全國的32.85％。蕨類植物具有觀賞、食用、藥用和作指示植物等諸多價(jià)值。另外，在研究植物的物種起源、進(jìn)化和分類方面也極具科學(xué)價(jià)值。自然條件下，蕨類植物主要通過孢子進(jìn)行繁衍，其繁殖過程離不開水，生長地域受限。近年來，隨著自然生態(tài)環(huán)境的破壞以及人們對觀葉、藥用、食用等

2、蕨類植物的需求的增加，這些相應(yīng)種的自然繁殖很難滿足人們的需要。因此研究蕨類植物的組培快繁及其配子體的發(fā)育將對蕨類植物的開發(fā)利用、種質(zhì)保存及種的鑒定、科屬的劃分、蕨類植物的起源、演化、生態(tài)分布等具有重要作用。本文主要由如下兩大部分構(gòu)成： 第一部分研究了具有觀賞價(jià)值的紅蓋鱗毛蕨、腎蕨、假鞭葉鐵線蕨、薄葉碎米蕨的組織培養(yǎng)與快速繁殖。按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，本文的組培快繁研究分為兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，第一是配子體培養(yǎng)，第二是孢子體誘導(dǎo)。在研究中都采用成熟

3、孢子為外植體(其中紅蓋鱗毛蕨還采用了無菌苗幼葉)，培養(yǎng)溫度為25℃，每天光照12 h，以 MS ( 3％ 蔗糖，0.7％ 瓊脂，Ph 6.0；下同)為基本培養(yǎng)基，在此基礎(chǔ)上變換MS大量元素濃度、激素(6-BA和NAA)濃度、蔗糖濃度等營養(yǎng)元素的配比，以期找到最佳培養(yǎng)基。在多因素多水平的配方中，引入了國際流行的正交設(shè)計(jì)和均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行優(yōu)化處理。結(jié)果表明：紅蓋鱗毛蕨在MS培養(yǎng)基上就取得了良好效果，孢子萌發(fā)率、原葉體增殖

4、速度和幼孢子體形成率都很高；腎蕨孢子在MS~1/8MS上都能良好萌發(fā)，增殖以MS為好；假鞭葉鐵線蕨孢子在1/2MS培養(yǎng)基上萌發(fā)效果好，在MS+1％蔗糖上增殖速度高；薄葉碎米蕨孢子在1/2MS培養(yǎng)基上萌發(fā)效果好，在MS+3％蔗糖上增殖速度高。雖然，腎蕨、假鞭葉鐵線蕨和薄葉碎米蕨的配子體在無菌培養(yǎng)基中都很難或不能形成幼孢子體；但是，在常規(guī)培養(yǎng)皿誘導(dǎo)中都取得了很好的效果，上述三種蕨類植物的幼孢子體形成率都可達(dá)90％以上。綜上所述，紅蓋鱗毛蕨的

5、快繁體系可采用完全無菌組培方式；另三種蕨的快繁體系采用配子體組培無菌增殖，然后常規(guī)培養(yǎng)皿誘導(dǎo)的方式。 第二部分研究了紅蓋鱗毛蕨、腎蕨、假鞭葉鐵線蕨、薄葉碎米蕨、四回毛枝蕨從孢子萌發(fā)開始直到幼孢子體形成的整個(gè)配子體發(fā)育形態(tài)。無菌培養(yǎng)基MS或1/2MS，溫度25℃，光照12 h/d，輔以常規(guī)水培養(yǎng)為參照。對配子體發(fā)育的各個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的觀察和記錄并用OLYMPUS DP 70拍攝照片。結(jié)果表明：腎蕨孢子左右對稱，單裂縫，赤道側(cè)面觀豆

6、形，極面觀圓球形，孢子萌發(fā)類型為書帶蕨型，原葉體發(fā)育為三叉蕨型，原葉體全身被毛狀體；紅蓋鱗毛蕨孢子左右對稱，具周壁，單裂縫，赤道面觀豆形，極面觀圓形，孢子萌發(fā)類型為書帶蕨型，原葉體發(fā)育為三叉蕨型，原葉體全身被毛狀體；假鞭葉鐵線蕨孢子四面體形, 輻射對稱，孢子極面觀為鈍三角圓形, 赤道面觀為超半圓形，三裂縫，孢子萌發(fā)類型為紫萁型, 原葉體發(fā)育方式為鐵線蕨型，原葉體全身裸露無毛狀體；薄葉碎米蕨孢子成正球形中心對稱，三裂縫，孢子萌發(fā)類型是書帶