Please wait a minute...
图/表 详细信息
星蕨体外快繁技术
葛晓青, 李梦瑶, 黄衡宇, 张爱丽
植物学报    2025, 60 (6): 944-956.   DOI: 10.11983/CBB24190
摘要   (539 HTML79 PDF(pc) (6057KB)(2110)  

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。



View image in article
图2 原叶体增殖和幼孢子体诱导
(A) 转接15天后的原叶体团(bar=2 cm); (B) 转接30天后的原叶体团(bar=2 cm); (C) 转接45天后的原叶体团(bar=2 cm); (D) 转接60天后的原叶体团(bar=2 cm); (E) 原叶体(bar=500 μm); (F) 精子器(bar=40 μm); (G) 局部颈卵器(bar=200 μm); (H) 颈卵器(bar=40 μm); (I) 加水培养20天后的原叶体和幼孢子体(bar=2 cm); (J) 加水培养60天后的原叶体和幼孢子体(bar=2 cm); (K) 加水培养90天后的原叶体和幼孢子体(bar=2 cm); (L) 孢子体生根培养(bar=2 cm)
正文中引用本图/表的段落
将分割后的原叶体小团转入上述培养基, 15天后体积明显增大, 新生原叶体呈翠绿色(图2A); 30天后原叶体团继续增大, 质地紧密, 顶端叶片变大(图2B); 45天后原叶体团进一步增大, 由于其密度过大, 边缘及基部开始有黄化现象发生(图2C); 60天后原叶体团占据整个培养瓶表面, 黄化现象加重, 部分原叶体死亡变黑, 同时有假根出现, 质地变得疏松, 此时增殖系数达9.5以上(图2D)。
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。
在1/4MS培养基中加入无菌水, 培养20天后可见原叶体团表面长出单叶幼孢子体, 原叶体仍呈翠绿色(图2I); 60天后, 先产生的幼孢子体多具2-3叶, 同时不断出现幼孢子体, 而原叶体仍有继续增殖的趋势(图2J); 90天后, 原叶体上出现大量的幼孢子体, 基本停止增殖, 表面出现较多假根, 变为黄绿色, 此时幼孢子体每瓶多达50-55株, 平均发生系数约为10.0 (图2K)。此时, 将孢子体转接入新的培养基进行生根培养(图2L), 生根率达100%。
本文的其它图/表