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观赏蕨类顶芽狗脊的孢子繁殖技术研究

作者: 李学梅,李玲莉,杨玉灿 时间:2021-11-3 阅读次数:657

顶芽狗脊(Woodwardia unigemmata)为乌毛蕨科狗脊属多年生宿根草本植物,广泛分布于我国长江流域多个省区,日本、菲律宾、缅甸、锡金等众多东南亚国家亦有分布[1]。顶芽狗脊常以“贯众”的用途出现在传统中草药中,国外报道顶芽狗脊植株的甲醇提取物对 HIV-1 蛋白酶有明显的抑制作用[2],国内也有兰娅玲[2]、杨明惠[3]、彭冰[4]、马秉智[5]等学者对其化学成分及药理作用进行研究。顶芽狗脊的植株高大,叶片二回羽状深裂,株姿古朴优雅,耐阴湿,较少感染病虫害,适生范围广泛,具有较高的观赏价值。该研究旨在以观赏蕨类顶芽狗脊为试材,探索其孢子繁殖的最优实验条件,提高孢子繁殖的成活率和抗逆性,以期为建立顶芽狗脊园艺用品种苗的批量生产体系提供技术支撑。

1/生物学特征

顶芽狗脊植株高达2m,叶近生,无毛,二回深羽裂;叶轴近先端具1枚被棕色鳞片的腋生大芽胞。孢子囊群粗短线形,具囊群盖,着生于主脉两侧的狭长网眼上(图1),孢子成熟时间为10-12月。顶芽狗脊喜阴生湿润环境,常生疏林下或路边灌丛中,喜钙质土,海拔450-3000m,最适生长温度为10-25℃,保证土壤水分充足和较大的空气湿度,能耐受30-35℃的高温。

2/孢子繁殖技术

2.1实验材料的采集和保存

顶芽狗脊的孢子于2020年9月20日,采自重庆市城口县明中乡神树沟,在重庆市风景园林科学研究院开展孢子繁殖技术研究及其幼苗栽培实验。收集顶芽狗脊的孢子时,选择叶片中部孢子囊群为褐黄色且囊群盖未打开的小羽片(图1),将其用剪刀剪下置于清洁的硫磺纸袋中,在室温下晾5-10d,后转入4℃冰箱内保存,保存时间不宜过长,应尽快播种,以免孢子失去活力。

2.2制备土壤培养基

取1kg草炭土置于盆内,用100℃的沸水进行浸泡和搅拌,冷却至室温将草炭土碾碎置于大号白瓷盘中平铺,烘箱150℃,24h烤至土壤完全干燥,过筛,孔径为1mm,将过筛的细土平铺于直径15cm的培养皿中,土层厚度2cm。

2.3播种和日常养护

先给培养皿中的土壤培养基浇透水,保持土壤含水量达到90%以上,再将顶芽狗脊的成熟孢子接种到培养基上,盖上培养皿盖保证湿度。在室内自然光照、温度、湿度条件下,阴天约7d用喷壶给土壤培养基补水一次,晴天3d一次,浇水的原则是保证培养基湿润,含水量维持在90%-95%之间,直到长出幼孢子体。晴天避免长时间的光照,过强的太阳光照射会影响顶芽狗脊孢子萌发。为方便观察顶芽狗脊孢子萌发过程,同步做了滤纸萌发实验,用体视显微镜(型号:ZSA6551)观察,结果如下:滤纸上的孢子约15d后萌发长出原丝体,后者不断发育形成多细胞的原叶体,50d后原叶体发育为配子体(图2-4),配子体上的精子器和颈卵器先后成熟,约39d后完成受精,形成受精卵,受精卵发育成胚胎,53d后长出幼孢子体(图5-9)。

幼孢子体在培养皿中长至2cm左右(图10),

可以打开培养皿的盖子,开始适当的炼苗,此时应每天用喷壶给土壤培养基补水,保持土壤水分在80-90%之间,直至小苗移栽(图11-14)。

3/结论

本实验耐阴观赏蕨类植物顶芽狗脊的孢子繁殖过程在室内的自然条件下进行,从孢子播种发育成为配子体,后者发育成幼孢子体的过程历时157d,整个实验的过程从10月中旬至翌年9月份。为缩短孢子萌发成苗,可以考虑用恒温培养箱探索孢子繁殖技术。从此次研究来看,顶芽狗脊成熟植株的一个叶片包含羽片7-13(-18)对,每个羽片上的孢子能播种出小苗80株左右,小苗通过多次炼苗驯化能很好的适应城市的生态环境,所以通过孢子繁殖技术生产观赏蕨类植物园艺用品种苗是最有效的途径。

参考文献:

[1]中国科学院中国植物志委员会.中国植物志第四卷第二册[ M ].北京:科学出版社,1999:200-201.

[2]兰娅玲. 单芽狗脊成分研究[D].湖北中医学院,2009.

[3]杨明惠,杨雪琼,张凤梅,杨亚滨,蔡乐,丁中涛.单芽狗脊蕨的化学成分[J].中草药,2009,40(10):1546-1549.

[4]彭冰. 单芽狗脊有效部位制备工艺及质量研究[D].北京中医药大学,2007.

[5]马秉智. 狗脊贯众的化学成分及质量研究[D].北京中医药大学,2005.

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