蛇足石杉芽胞萌发及生长发育的影响因素

２ ０ １ ６ 年 １月
Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ６
文章 编号 ： １ ０ ０ ７ —２ ９ ８ ５ （ ２ ０ １ ６ ） Ｏ ｌ 一 ０ ０ ６ ４ —０ ５
蛇足 石 杉芽 胞 萌发 及 生 长 发 育 的影 响 因素
骆 冰 洁 ， 姚 茂君 ， 曹德 华
（ １ ． 吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室 ， 湖南 张家界 ４ ２ ７ ０ ０ ０ ；
２ ． ２培 养基及 培养 条件 的设计
以 ＭＳ ， Ｋｎ ｕ ｄ ｓ ｏ ｎ Ｃ， Ｋｎ ｏ ｐ ｓ ， Ｍｏ ｏ ｒ ｅ等 ４种 培养 基 作 为 基本 培养 基［ ９ ］ ． 分别 以质量浓度 １ ， １ ／ ２ ， １ ／ ４ ，
１ ／ ８ ， １ ／ １ ０ ｍｇ ／ Ｌ为培养 梯度 ， ｐ Ｈ值约 ６ ． ０ ， 培养 温度为 １ Ｏ ， １ ５ ， １ ８ ， ２ ２ ， ２ ５℃ ， 培 养条件 为光 照 （ 光照 强度 设 为８ ０ ０ Ｉ ｘ ， ｌ ６ ０ ０ Ｉ ｘ ） 和暗培 养 ． 每个处 理培 养 ５ Ｏ颗芽胞 ， 观察 蛇 足石杉 芽胞萌 发情 况． 每隔 １ ｄ 记录 ， ７ ｄ后 统计 萌发率 ． 以每个处 理空 白对 比做对 比 ， 重复 ３次． 由此筛 选 出最 佳培 养条 件 ， 采用 水 溶液 与 培养皿 滤 纸
高； Ｍｏ ｏ ｒ ｅ 培 养基 Ｃ ａ 抖， ＮＯ ， Ｋ 质 量浓 度 最低 ． Ｍｏ ｏ ｒ ｅ培养 基 的 萌发率 最 高 （ 约８ ２ ） ， ＭＳ培养 基 的 萌 发 率最低 （ 约４ ０ ％） ． 试 验结 果表 明 ， 在 其 萌发 培 养 过 程 中 ， Ｍｏ ｏ ｒ ｅ 是 蛇 足 石 杉芽 胞 萌 发 的最 佳 培 养基 ， 培 养 １ ０ ｄ后 开始发 出 白根 ， 芽 胞萌 发率 为 ８ ２ ％， 显著 高 于其 他 培养 基 （ Ｐｄｏ ． ０ ５ ） ， ６ ０ ｄ后 萌 发 成独 立植 株 ，
芽 胞 总数 ｘ１ ０ ０ ．
３ 试 验 结果 与 讨 论
３ ． １培养 基对蛇 足石 杉芽胞 萌发 及生 长发 育的 影响
培 养基 对蛇 足石杉 芽胞 萌发 的影 响如表 １所示 ． 由表 １可知 ， 在 ４种培 养基 中 ， Ｋｎ ｏ ｐ ｓ 培养基含 Ｃ ａ 抖，
ＮＯａ质 量浓 度最 高 ， 不 含 ＮＨ４ ＋； Ｋｎ ｕ ｄ ｓ ＋， ＮＯ ， Ｋ 最
２ ． 南京大学生命科学学院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ３ ） 摘 要 ： 为研 讨 蛇足 石杉 芽胞 萌发 及 生 长发 育 的影 响 因 素 ， 试 验 分 析 了培 养 温 度 、 培 养 基 和 光 照 强度 以及 赤 霉 素对 蛇足 石杉芽胞萌发及生长发育的影响． 试 验 结果 表 明 ， 蛇 足 石 杉 芽胞 萌 发 最佳 培 养 温度 为 （ ２ ２ ±２ ） ℃； 最 佳 培 养 基 为 Ｍｏ ｏ ｒ ｅ ， 萌 发 率约 ８ ２ ， 植 株 平 均 高度 约 １ ４ ． ６ ２ ０ Ｔ ｉ ｌ ｍ； Ｋｎ ｕ ｄ ｓ ｏ ｎ Ｃ培 养基 次之 ， 萌发 率 约 ６ ４ ， 植 株 平 均 高度 约 为 ５ ． １ ５ ８ ｍｍ ； 暗培 养 适 宜
＊
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５—０ ９—１ ２
基金项 目 ： 国 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ ３ １ ３ ６ ０ １ ６ １ ） ； 国家 发 改 委 国 家 生 物 医 药 高 技 术 产 业 化 资 助 项 目（ 发 改 委 高 技
［ ２ ０ ０ ７ ］ ２ ４ ９ ０号文件） 作者 简介 ： 骆冰洁（ １ ９ ９ Ｏ 一） ， 女， 湖南 常德人 ， 吉首大学林产化工工程湖南省重点实验室硕士生 ， 主要从事森林食 品加
１ ． ２试 验材 料
供试 验材料 于 ２ ０ １ ５年 ９月 取 自怀 化 市 雪 峰 山脉 （ 海拔 ６ ０ ０ ～７ ０ ０ ｍ） 处， 并 由南 京 大 学 曹 德 华 教 授
鉴定 ．
２ 试 验 方 法
２ ． １材 料 处 理
材料 采集后 置 于铺有 湿滤 纸 的培养皿 中 ， 存放于 Ｂ Ｃ Ｄ一２ １ ５ Ｓ Ｅ Ｂ Ｂ型冰箱 （ 贮存 温度 ２ ～４℃） ， 备 用．
第 １ 期
骆冰洁 ， 等： 蛇足石杉芽胞萌发及生长发育 的影响因素
度 为（ ２ ２ ±２ ） ℃， 但在 其后 期生 长发 育 中 ， 温度对 此无 显著差 异 （ Ｐ ＞０ ． ０ ５ ） （ 图３ ） ．
３ ． ３光 照条件 对蛇 足石 杉芽胞 萌 发及 生长发 育的影 响
将蛇足石杉芽胞分别放置在光照和暗培养 的条件下培养， 光照强度对蛇足石杉芽胞萌发的影响如表 ２
大量文 献研 究表 明 ， 人 工合 成 的石杉 碱 甲化 学活 性 不 高 ， 毒副 作 用 大 ， 成本高， 尚不 能 产业 化 ． 野 生 蛇
足石杉 植株 生 长极为 缓慢 ， 配 子体和孢 子 体均 需要 与 土壤 中 的特定 真 菌 共生 ， 形 成 菌根 才 能 生长． 从孢 子 体 萌发 到长 成一 个完 整 的植 株 通常需 要 １ ５ ￣２ ０ ａ ［ ５ ］ ， 其苛 刻 的生 长条 件 使得 其 繁殖 生 物学 和 组织 培 养研 究 进展 缓慢 ． 王 小理 等［ ６ 报 道 了近缘植 物 长柄 石 杉 的结 构 ， 同 时指 出在 天然 居群 中存在 来 自芽胞 的植 株 ， 表 明芽胞是 一 种可 以繁殖 的材 料 ； 周 颖等 在组 织 培养方 向进行 了一 些探 索 ； 曾汉元 等 ＿ ８ ］ 也在 扦 插方 面 取
得 了一定成 效 ， 但 尚无一种 繁育 技术 可 以成功地 应用 于规 模化 培植 ． 芽胞 繁殖是 石杉 科植 物 常见 的繁 殖方 式， 但 在这 一方 面 国内 尚未见 系统报 道 ． 因而 ， 开展 石杉属 植物 芽胞 培养工 作 ， 为本属 植 物 的繁殖 提供 新 的
思路 ， 为野 生药 用蕨 类植 物基 础研究 、 保 护和 开发利 用提 供必要 的手段．
２ ． ４数据 处理 与统计
每 周定 时观察 蛇 足石杉 芽胞 萌发情 况 ， 并 用 相 机记 录 芽胞 萌 发情 况 ． 在 培养 ３ Ｏ ｄ时开 始 统计 芽 胞 不
定根的长度． 所得数据采用 Ｏ ｒ ｉ ｇ ｉ ｎ ７ ． ５ 软件进行相关分析， 芽胞萌发率 （ ％） 一萌发出 白根韵 芽胞数／ 供试
国科学 院上 海药 物研 究所 首次报 道该 植物 中的生物碱 石 杉碱 甲（ Ｈｕ ｐ ｅ ｒ ｚ ｉ ｎ ｅ － Ａ， Ｈｕ ｐ Ａ） ， 是一 种具 有低 毒 、
高效 、 可逆 和高 选择 性等优 点 的 乙酰 胆碱 酯酶抑 制 剂＿ ２ ］ ． 临床研 究表 明 ， 该 药物对 治 疗重 症肌 无 力 、 阿尔 茨
中图分类号 ： Ｑ９ ４ ９ ． ９ ５ 文献标志码 ： Ｂ
蛇足石 杉 （ Ｈｕ ｐ ｅ ｒ ｚ ｉ ａ ｓ ｅ ｒ ｒ ａ ｔ ａ （ Ｔ ｈ ｕ ｎ ｂ ． ｅ ｘ Ｍｕ ｒ ａ ｙ ） Ｔｒ ｅ ｖ ． ） 为石 杉 科 石 杉属 蕨 类 植 物 ， 又名千层塔、 蛇 足
草． 蛇 足石 杉是 一种珍 贵 的药用 植物 ， 民 间常 将 全 草 入药 ， 外 用 于 治 疗痈 疽 、 疥疮 、 烫 火 伤 等． Ｌ １ ］ １ ９ ７ ２年 中
法［ １ 进 行培 养． ２ ． ３赤霉 素试 验 随机选 取一批 芽 胞 ， 将 其分 别置 于 ０ ． ５ ， １ ０ ｍｇ ／ Ｌ赤 霉 素 的 Ｍｏ ｏ ｒ ｅ培养 基 上培 养 ， 用 不处 理 组作 为 空 白对 照组 ， 把 对照 组和 经赤霉 素处 理 的芽胞 置于人 工 气候 培养 箱 ， 在 温度 １ ５ ， ２ ２℃下 培养 ９ ０ ｄ ， 每个 处 理 重复 ３次．
工 与 应 用 研 究 通信作者 ： 姚茂君 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 男， 湖南吉首人 ， 吉 首大学林 产化 工工程湖南省重点实验室教授 ， 主要从事天然产物和功 能 食 品开 发 研 究 ．
第 １ 期
骆冰洁 ， 等： 蛇 足 石 杉 芽 胞 萌 发 及 生 长发 育 的影 响 因素
植 株不定 根平 均长度 约 为 １ ４ ． ６ ２ ０ ｍｍ．
表１ 培 养 基 对 蛇 足 石 杉 芽 胞 萌 发 的 影 响
采 用水 培法 与培养 皿滤 纸法 培养 ， ６ ０ ｄ后 统计 芽胞 萌 发 的植 株 长度 ， 发 现 两者 无 线性 相关 ． 在 同等条
件下 ， 水 溶液 培养法 培养 下 的芽胞 不定 根生长 （ 图１ ） 比滤 纸 法 培养 （ 图２ ） 快， 而 在滤 纸法 培 养 下 的芽 胞胞
芽胞萌发及不定根生长 ， 萌发 率 高 达 ９ ２ ， 平均根长 ９ ． ０ ８ ８ ｍｍ， ８ ０ ０ Ｉ ｘ弱 光 照 培 养 不 定 根 生 长 缓 慢 ， 平均根 长 ８ ． ６ ７ ５ ｍｍ，
１ ６ ０ ０ ｌ ｘ光 照 对 不 定根 的 生 长有 一 定 的抑 制 作 用 ； 赤 霉 素 对 于 芽 胞 萌发 与 生 长有 一 定 抑 制 作 用 ． 建 立 了 蛇 足 石 杉 芽胞 萌 发 培养体 系， 为进 一 步研 究 蛇足 石 杉 生 长发 育 、 生 理 生 化 变 化提 供 参 考 ． 关键词 ： 蛇足 石 杉 ； 芽胞 ； 萌发 ； 培养基 ； 培 养 温度 ； 光照 ； 赤 霉 素
海 默症 及提 高记 忆力 具有 良好 的疗效 ］ ， 成 为 治疗 阿尔 茨海 默 症 的首 选 药物 ． 由于 其独 特 的药 用 价值 ， 人 们 对 野生 蛇足 石杉植 物 的需求 也愈来 强 烈 ， 使 得蛇 足石杉 资源 遭受 到持续 的掠夺 性 采挖 、 生 态环 境被 严 重 破 坏 而面 临枯竭 ， 其储 量 已远远 不能 满足 需求 ． ＿ １ ４ 面对 石 杉 碱 甲市 场供 求 矛 盾 的 日益 凸显 ， 必 将造 成 石 杉 碱 甲药源植 物 锐减甚 至灭 绝 ， 如 何保 护 和合理 利用该 资源 已成 为学 者研究 的课 题．