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蕨类(Pteridophyta)是最低级的高等植物,是高等植物中最原始的种群,早期的陆生植物,靠孢子繁衍后代,是生命力旺盛的草本植物。地球上蕨类约有12000种,我国已确定的2600余种,占全球蕨类资源的20%多,中国有许多特殊品种。随着自然生态环境的恶化,一些极其珍贵的资源(如桫椤科植物)已经濒临灭绝。如何通过基础研究(如繁殖技术、外界环境因子对蕨类植物影响及蕨类植物生态保育等),合理的开发利用蕨类资源和保护稀有资源是有现实意义的。近年通过香鳞毛蕨人工繁育及组织培养,了解了香鳞毛蕨孢子萌发及配子体发育过程;进一步研究温度和pH值等对其孢子萌发和早期配子体发育的影响,从而制定科学的开发利用方案及保育措施。(1)培养基选择,选择香鳞毛蕨孢子培养基采用土壤培养基和固体培养基,包括MS、1/2MS、1/4MS、1/8MS和改良的Knop’s配方(NaH2PO40.2g、KNO30.2g、MgSO40.2g、Ca(NO3)20.8g、蒸馏水1000mL),琼脂浓度为0.8%。进行香鳞毛蕨孢子培养繁殖,记录其孢子萌发和配子体发育的整个过程。香鳞毛蕨孢子萌发类型为书带蕨类(Vittaria-type),配子体发育方式为三叉蕨型。(2)研究不同温度、无机盐浓度、GA3含量和pH对香鳞毛蕨孢子萌发及配子体发育的影响。研究结果显示保存温度对香鳞毛蕨配子体发育的影响不显著,均能正常发育,只是随着温度的变化孢子萌发出现时间不同。培养温度降低会限制膜透性和酶活性,进而影响蕨类植物孢子的萌发率,25℃时香鳞毛蕨出现最高萌发率。随着培养基中无机盐含量的浓度变化,萌发率也随之下降,表现为显著差异;同样的是不同无机盐浓度的处理之间配子体的生长状况也存在极显著差异。孢子接种在不同GA3处理的培养基上均能正常萌发,而且萌发率差异表现为不显著,浓度0.2mg/l的GA3培养基适于香鳞毛蕨孢子体萌发和配子体发育。pH在4.4—6.8范围内孢子萌发率差异不显著,但是萌发时间存在显著地差异,这说明香鳞毛蕨孢子萌发及配子体发育,更适于在酸性条件下进行,这与香鳞毛蕨在野外的生存环境表现基本一致。(3)进一步测试了香鳞毛蕨孢子体幼苗含水量、质膜相对透性、叶绿素含量对低温胁迫的响应。结论:组织培养的孢子体含水量随温度降低呈下降趋势,束缚水/自由水比值呈现先增大后变小为变化趋势,这是植物体在越冬期间通过降低代谢强度,从而适应不良环境。低温胁迫下,对孢子体幼苗相对电导率变化进行方差分析,结果显示,随着温度降低香鳞毛蕨膜系统对低温生长环境做出了一定的适应。随着胁迫温度的降低,香鳞毛蕨孢子体幼苗叶绿素含量先升后降,与自然条件下不一致,可能是孢子在不同时期对温度变化的不同反应。