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星蕨体外快繁技术
植物学报
2025, 60 (6):
944-956.
DOI: 10.11983/CBB24190
为加强野生蕨类植物的保护与开发, 优化星蕨(Microsorum punctatum)孢子萌发方法和条件, 比较分析了不同因素对原叶体增殖、孢子体诱导、绿色球状小体(GGBs)诱导及其发育为幼孢子体的影响, 建立人工高效快繁技术体系。以成熟孢子为材料, 分别以MS、1/2MS、1/3MS和1/4MS为基本培养基在无菌条件下萌发; 通过L9(34)正交试验, 研究无机盐浓度、植物生长调节剂及其质量浓度对原叶体发生和增殖的影响。当原叶体增殖到一定数量时, 再以MS、1/2MS、1/3MS和1/4MS为基本培养基筛选适宜诱导孢子体的培养基; 随后, 以幼孢子体为材料诱导GGBs发育为新的幼孢子体并炼苗移栽。适宜孢子萌发的培养基为1/2MS, 原叶体在MS+0.3 mg·L-1 6-BA+1.5 mg·L-1 NAA培养基中大量增殖, 60天后增殖系数约为9.6; 将原叶体切割后接入1/4MS培养基, 加无菌水培养90天后, 幼孢子体发生系数约为10.0; 幼孢子体在1/2MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA培养基中可诱导出GGBs, 诱导率达93.3%, GGBs在此培养基中的增殖系数达32.0; 在1/2MS培养基中GGBs的分化成苗率较高, 最高约为92%; 试管苗经炼苗移栽成活率在90%以上。该研究建立了原叶体-受精-孢子体和幼孢子体-GGBs-幼孢子体2个技术体系, 尤其是GGBs的产生, 极大缩短了植株的再生周期。研究结果可为优质种苗及其它蕨类植物的人工繁育提供技术支撑。
表3
原叶体增殖L9(34)正交试验结果
正文中引用本图/表的段落
正交试验结果见表3。极差分析显示RA>RB>RC>RD, 表明3个因素对原叶体增殖均有效应。由方差分析结果可知, 培养基类型对原叶体增殖有显著性差异(P<0.05), 而6-BA和NAA对原叶体增殖无显著性差异(P>0.05)。进一步对培养基类型的3个水平进行Duncan检验, 发现对原叶体增殖系数影响最大的是培养基类型水平1 (MS培养基), 与水平2 (1/2MS培养基)和水平3 (1/4MS培养基)呈显著性差异。通过比较平均值, 得出适合原叶体增殖的最佳培养基组合为A1B1C3, 即MS+0.3 mg·L-1 6-BA+1.5 mg·L-1 NAA。
在增殖培养基中培养30天后原叶体为心形, 左右对称, 呈翠绿色, 上方凹缺处为生长点(图2E)。在靠近假根附近出现多个呈突起状或圆球形带柄的精子器, 可看到标志性的帽细胞层结构(图2F); 而在原叶体生长点下方产生7-9行颈卵器(图2G), 每个颈卵器似梭状, 上部细狭, 中下部膨大, 有明显的两列颈沟细胞存在(图2H)。随着培养时间的延长, 始终未见幼孢子体出现, 说明培养基中缺乏水的引导无法完成受精作用。实验同时表明, 基本培养基类型对孢子体形成具有明显的影响(图3), 1/4MS显著优于其它类型的培养基。
本文的其它图/表
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