三种藓类快速繁殖研究.pdf

摘要摘要苔解植物是自然界的重要组成部分，对人类的生存环境具有积极的作用，在 城市绿化中具有重要的功能。苔薛植物对抑制城市热岛效应，提高园林绿化能力 和净化空气都有一定的作用。凭借其本身的抗旱性，对极端温度的耐受力，易于 管理等特性，苔群植物已经成为绿化材料的可选对象。针对上海市的地理特点,我们选择了三种具有观赏价值的苔葬植物：真葬(80雁。陪e/ifewnHedw.)、东亚 砂就(Racomitrium japonicum Dozy&Molk)和多枝青萍(WaMMec加加 fasciculirameum C.Mul)0其中真萍和多枝青薛为上海市常见种，对环境有一定的 耐受性；东亚砂葬具有强的抗旱性，适宜于屋顶或者墙壁种植。本论文旨在探究三种薛类的快速繁殖方法，以解决实际应用中对大量材料的 需求。实验以三种葬类的配子枝为外植体，运用组织培养手段，成功地获得了无 菌的组培材料。在此基础上，研究了繁殖模式，培养基类型、固液体培养方法、激素、光照、糖类等因素对薛类生长的影响。主要结果如下：1、真葬的快速繁殖可由以下步骤进行：即通过液体悬浮培养获得大量原丝 体，再将原丝体转移到固体培养基上诱导出配子枝。配子枝经室温干燥后打碎为 粉末，撒至基质上，30天后即可获得苔葬垫，从而达到快速繁殖的目的。2、培养基类型对真葬原丝体繁殖和配子枝诱导方面都有显著的影响；激素(IAA6BAGA3)对配子枝的诱导也具有一定的作用。结果显示：(1)与其他培养 基相比，Knop是原丝体快速繁殖最适合的培养基；(2)对于固体培养基中配子枝 的诱导，Knop同样也是最合适的；(3)在Knop固体培养基中添加O.luM的GAj 可以使配子枝出现时间提前。组培获得的真薛在蛭石和草炭土混合物、草炭土、蛭石、园土的基质中均有生长，并且优于野外采集材料的生长。3、东亚砂葬在组织培养条件下能大量产生原丝体，但很难获得配子枝。4、东亚砂薛的快速繁殖实验中，与液体培养相比，原丝体在固体培养基上 生长更好。在固体培养基上，培养基类型，糖类，光照，激素及培养密度对配子 技的诱导均没有显著的影响。但这些条件影响了原丝体的繁殖。在仅含硝酸盐的 培养基(BCD)上，15 g/1葡萄糖对原丝体的繁殖有促进作用，但是明显抑制了配 子枝的分化；在既有硝酸盐又有钱基盐的培养基(Beneke)上，30 g/1蔗糖促进原 丝体繁殖效果最好；在Beneke中添加10uM或15uM的2,(D后，与对照相比,原丝体繁殖量增多，生长状态良好。5、多枝青薛采用配子枝悬浮培养模式。获得大量分枝后，将其室温下干燥,三种薛类的快速繁殖研究并打碎为粉末状态，移栽至基质中。经过60天的生长，可生成密集的苔葬垫。6、在Knop液体培养基中添加入OJ11MGA3和20g/l的葡萄糖后，经过60 天的生长，多枝青萍干重约为对照的21倍。组培材料移栽到草炭土，蛭石和园 土后，均可繁殖。其中以草炭土中繁殖量最多，繁殖面积最大。关键词：真解，东亚砂薛，多枝青薛，组织培养，快速繁殖，原丝体，培养基,激素，糖类英文摘要In vitro micropropagation of three mosses AbstractBryophytes are one of important parts of nature,and are playing an active role in improving human living environment and exhibiting important function in city greening.Bryophytes are expected to reduce the heat-island effect and improve gardening and air quality.The characteristics such as extreme temperature tolerance,desiccation resistance and easy maintenance make bryophytes a superior material for greening.According to geographical features of Shanghai,three mosses with ornamental values:Bryum argenteum Hedw.,Racomitrium japonicum Dozy&Molk and Brachythecium fasciculirameum C.Miill were selected.Bryum argenteum and Brachythecium fasciculirameum are very common species in Shanghai and are tolerant to environment;while Racomitrium japonicum is desiccation-resistance and appropriate for roof and wall greening.The present research aims to explore the methods of micropropagation of the three mosses,and satisfy the need for mass production of materials in practical.In the present studies,axenic materials were obtained by using the shoots of three wild mosses as explants.We investigated reproduction models and the effects of the type of cultural media,different culture methods,phytohormones,and light,sugars on the growth of mosses.The main results are as follows:1 Based on the life cycle of Bryum argenteum in cultivation,a procedure for micropropagation was established.The protonemata were grown in liquid culture and introduced onto solid media for gametophore development.The derived gametophores were broken into pieces by a blender and inoculated onto a sterilized substrate.A moss mat formed after 30 days.2 Effects of media on protonema multiplication and gametophore induction of Bryum argenteum were investigated.Phytohormones(IAA,6-BA,GA3)were also tested on gametophore induction.The results showed that(1)protonemata were most easily reproductive in Knop solution,compared with other liquid media(BCD and Beneke);(2)The protonemata introduced to Knop(solid)produced more gametophores than those cultivated with other solid media;(3)0.1 uM GA3 added to the Knop medium reduced the number of days that were needed for gametophore emergence.Bryum argenteum can grow well on substrates:a mixture of vermiculite三种好类的快速繁殖研究and peat(6:1),peat,gardening soil,vermiculite and better than materials from wild.3 Racomitrium japonicum could produce a lot of protonemata by tissue culture,but it failed to obtain gametophores from cultured protonemata in vitro.4 Compared with liquid culture,protonemata of R.japonicum grew better in solid culture.In solid culture,media types,sugars,light,phytohormones,culture density on protonema growth and gametophore induction were investigated.All factors were not the sufficient condition for inducing gametophores stably.However,they influenced the growth of protonemata.15 g/1 glucose promoted protonema biomass in nitrate-only media(BCD)but markedly reduced the bud number;30 g/1 sucrose had the best result in promoting protonema biomass in low-ammonium and nitrate media(Beneke).Beneke supplemented with 2,4-D made protonemata green and beautiful.5 For Brachythecium fasciculirameum,the model of gametophore multiply in liquid culture was taken.Derived gametophores then were air-dried and disintegrated by a blender and inoculated to sterilized substrates.A compressed moss mat formed after 60 days,6 20 g/1 glucose and 0.1 uM GA3 were supplemented in Knop liquid culture which could promote the growth of gametophores of Brachythecium fasciculirameum.After 60 days,the biomass was nearly 21 times of the biomass of the control.When transferred to peat,gardening soil or vermiculite,the shoots can propagate themselves.On peat,the moss grew best.Key words:Bryum argenteum Hedw.;Racomitrium japonicum Dozy&Molk;Brachythecium fasciculirameum C.Miill;in vitro culture;micropropagation;protonema;medium;phytohormone;sugar.目录目录一、前言.1二、真解的快速繁殖研究.121 材料与方法.121.1 实验器材和药品.121.2 实验材料.121.3 实验方法.122 实验结果.142.1 材料消毒.142.2 固体培养下真薛的繁殖.152.2.1 打碎方法处理对真葬配子枝生长的影响.15222不同培养基及浓度对真薛生长的影响.152.2.3 琼脂浓度的筛选.17224 PH值的筛选.182.3 真碎的液体繁殖模式.192.3.1 原丝体的获得和繁殖.19232基本培养基的筛选.192.3.2.1原丝体繁殖.1923.2.2配子枝的诱导.19233原丝体繁殖期间液体培养基浓度的筛选.212.3.4激素对配子枝形成的影响.212.4 固液体培养方法的比较.222.5 真解的移栽培养.22三、东亚砂醉的快速繁殖研究.251材料与方法.251.1 实验器材和药品.251.2 实验材料.251.3 实验方法.252实验结果.272.1 材料消毒.272.2 液体培养.282.2.1 原丝体的获得和生长.282.2.2 液体培养培养基的筛选.28三种鼻类的快速繁殖研究2.3 固体培养.282.3.1 原丝体在Beneke、MS、Knop和BCD上的生长.282.3.2 光照和培养基对东亚砂群原丝体生长的影响.30233糖含量对原丝体生长的影响.312.3.3.1 BCD培养基中糖含量对原丝体生长的影响.31233.2 Beneke培养基上糖含量对原丝体生长的影响.32234激素对原丝体生长的影响.332.3.5 培养密度对原丝体生长的影响.342.3.6 对配子枝诱导的其他尝试.352.4东亚砂碎的移栽培养.35四、多枝青薛的快速繁殖研究.371材料与方法.371.1 实验器材和药品.371.2 实验材料.3713实验方法.372实验结果.382.1 糖类对多枝青群生长的影响.382.2 不同激素对多枝青薛生长的影响.4023不同培养方法对多枝青薛生长的影响.412.4液体条件下多枝青辞的生长.4225多枝青薛的移栽培养.43五、讨论.45六、总结.52已发表论文.54参考文献.55致谢.67前言一、前言苔葬植物是一类以孩子繁殖，由水生向陆生过渡的高等植物，全世界可能 有约18000种。无论是热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带落叶林、高山和亚高 山针叶林，还是草原、沼泽、荒漠等恶劣生境均有苔群植物的分布和生长。但由 于这类植物缺乏直接的经济价值，加上个体微小而不易识别，抵抗环境污染的能 力较差而远离大都市，它们往往被人们所遗忘。然而，苔葬植物是生态系统的重 要组成部分，在植物界的系统演化中有其特殊的地位，在水土保持，维持生态系 统，对环境的指示作用，以及次生代谢物质的积累等方面都有其独到之处(吴鹏 程,1998;朱瑞良等,2002)。1苔葬植物的应用苔葬植物资源的应用范围已经扩展到生态、污染评价、园艺、工业、医药甚 至食品领域。生态方面，苔薛植物可以作为指示剂，指示环境条件。薄网柳叶薛 Amblystegium riparium)9 水解(Fntbialis antipyretica),鳞叶水解(尸.Eurhynchium riparioides和波叶合叶苔(Scapania 可以检测水污染(Saxena&Harinder,2004),角齿辞(Om可以指示土壤条件，有该种生长 的地方意味着良好的排水性和大量氮的存在(Glime,2007a)。在污染评价方面，人 们利用薛袋检测SO2和酸雨，空气中的重金属、臭氧和放射性物质(Glime,2007a;吴明开等,2008)。园艺方面，苔解植物可以作为土壤添加物，或者用于装饰材料,甚至作为绿化材料比如日本的苔辞公园(Glime,2007a)。国外利用苔葬植物的抗菌 性和抗食性开发出了一系列的产品比如杀菌剂(Frahm,2004)。工业方面主要利用 泥炭碎作为燃料使用(Glime,2007a)。另外，苔薛植物也可以作为药用材料甚至食 物来源(Harris,2008)。2苔葬植物园艺和绿化方面的应用早在1956年，苔葬植物就已经应用于材料装饰。如花卉展览的绿色地毯，圣 诞装饰，使之在新楼层生长造成“旧观”景象等等。装饰绿化产业中，主要交易 的是两种薛类Hy即所加妙噂林和细枝羽萍试m delicatulum)(Thieret,1956;Nelson&Carpenter,1965)o片状薛类在装饰中经常用到，如自然景观、商店窗户 和花卉艺术安排，微观景象等等。苔葬植物也可以装饰鱼池并且提供氧气，给予 鱼卵以藏身之处。建筑物的装饰，比如墙壁、屋顶的绿化，都可以运用苔葬植物。具体的例子有冰岛雷克雅维克市政厅的苔葬墙(Glime,2007b)。在园艺方面，苔 群植物可以用于盆栽培养，固定土壤并保持湿度，作为点缀使用。日本的西芳寺 1三种弹类的快速繁殖研究是有名的苔葬公园。其中的代表种类，比如南亚白发葬岳 neilgherrense）f 大金发薛（Polytrichum commune）9 拟大金发?（E formosum）9 大 桧里（Rhizogonium dozyanum）,东亚曲尾薛japonicu附），南方小锦薛（Brotherella加盟山）和日本鞭苔（Bazza/iia j叩c加c）等单独或者聚集在一起形成独 特的、有魅力的苔葬地毯。苔葬地毯部分自然生成，部分从山中移栽（Iwatsuki&Kodama,1961;Glime,2007b）e在美国宾夕法尼亚州的波可诺山，人们种植苔薛 并出售以供人装饰花园、墙壁等，主要采用四类薛：灰薛（蜘加），曲尾薛（Dicranum）,金发群（尸和白发赛Qencobo画1）。近几年来，日本致力于 苔薛绿化，采用砂碎（/WwcomMim canescc）和大灰薛（加即umplumaeforme）饰建筑物的墙壁或者屋顶，以吸收CO?，抵御城市热岛效应。2007年，德国开发 了EnkaMoss,栽培到高速公路周围，致力于吸收空气微尘，改善空气质量。中国历代以来利用真群和青葬类植物作为盒景的覆盖物。许多具有一定观赏 价值的苔葬植物，如白发葬（Lecob/yum）、真扉凤尾薛（Fissidens）、树 班（Pleumziopsis）、塔薛（/fy/ocomi办 金发甄Polytrichum）、走灯薛（Hagio加山“、灰薛（断皿等，可作为花卉代用品供人欣赏（曹同等,2005）。很多人也建议将 苔群用于园林绿化。曹受金（2006）认为可以建立辞类专类园，在一定范围内集中 以苔葬为主题的植物材料，以群体效果取胜；或者将苔葬植物运用于微型景观和 盆景，园林配置组景、屋顶花园、瓶园以及室内庭园（蒋太平,2005;林人,2007;张 晓丽等,2006;庄强,2006）。3上海市的绿化情况上海市位于北纬3F14S东经12129属亚热带海洋性季风气候。主要气 候特征是：春天温暖，夏天炎热，秋天凉爽，冬天阴冷，全年雨量适中，季节分 配比较均匀。夏季高温高湿、冬季出现零下78昭低温，全年无霜期约241d,年 平均降雨量约1200 mm。城市地下水位高，土壤碱性质地粘重，有机质质量分数 低（张卫军等,2007）。1980年代以来，上海城市绿化建设取得了举世瞩目的成就，1978年，城市 人均公共绿地面积仅0.47 in?,2005年这一指标达到了 11.01 n?,城市绿化覆盖 率达到37%,已于2003年被评为国家园林城市（刘滨谊等,2007）。上海市绿化的2015年远景目标是使上海城市生态环境与现代化国际大都市 相匹配，与环境和谐发展，使上海成为具有良好生态环境的城市，符合国家园林 城市标准，接近国际相类似先进城市的生态环境水平（陈伟廉,2001）。其绿化要 2前言形成各具特色、各同风格的绿地，避免绿地功能、景观，风格的雷同化(王跃，2009)o目前上海的绿化存在一些问题，比如高速公路绿化中，绿化立地条件差,工期紧，养护危险性高，费用大，土质相对较差，盐碱问题严重(吴逸磊,2007)；城市绿地生态系统被入侵的可能性相当大(鞠瑞亭等,2006)；城市绿地面积增加,品种丰富，有害生物入侵风险也随之提高；经调查，上海绿化植物害虫比15年 前新增了 68种，绿化植物病害的新纪录达75种(刘刚,2007)。屋顶绿化是在城市居住环境生态化改造中的可行之举(滕阴,2009)。它可以 降低城市热岛效应，吸纳粉尘，净化空气，屋顶保温隔热，节约能源、保护建筑 物，延长其寿命。在屋顶绿化植物的选择上，要因地制宜，挑选抗风、耐旱性、耐热抗寒性强、耐强光照、抗强风和病虫害较少的植物(王红宇，李彦明,2009;张 庆费，夏橘,2009)。但是在上海，屋顶花园却没有推广，原因为人们担心屋顶的 承重力、渗水问题、植物的抗台风能力等等(杨波，2004)o而苔葬植物有以下几个优点：外观美丽(较草坪柔美)、管理便利(无需修剪维 护，无需施肥)、极限温度耐受性、耐旱性、较强水分保持力、隔离热量和噪音、抗真菌性、拒食性等(赖明州,2003;Frahm,2004;Glime,2007b;Vanderpoorten&Goffinet,2009)o也就是说苔薛植物可以解决部分上海市绿化所遇到的问题，使 得屋顶绿化可以实行，可以用于高速公路绿化，抗病虫害，节省养护管理费用，并且增加绿化多样性。4苔薛种类的选择赖明州(2003)指出适合庭院栽植的葬类有大金发群，南亚白发薛，小曲柄薛(Dicranella coarctatd),南亚曲柄薛(Campylopus richardii)9 丝瓜薛(PM/ia flexuosa)f 桧薛(Pyrrhobryum spiniforme),穗薛(Racopilum cuspidigeruni),尼氏 小金发薛(Pogonaim neesii),真薛，尖叶提灯薛(Mnium cuspidatum)9大叶提灯 succulentum)9 凤尾葬属(尸issiMw spp.),青驿属(BraeWhecium spp),大灰薜，柔毛真薛(Bryum cellWare),万年蓼(CHmacium dendroides)和羽薛(Thuidium cymbifolium)o Glime(2007b)提到适合于苔鲜公园生长的苔葬有：叶状 体苔类，如地铁(MarchanHapolymorpha),半月苔(Lunularia crucial。),蛇苔(Conocephalum conic用)(潮湿的土壤中)，肥果钱苔(Ricci。somspa)和钱苔(Riccia glauca)9泥炭碎，金发繇，仙鹤薛(4/hc/mO，提灯葬(Miiaceae),曲尾 薛(Dicranum scoparium)9 包氏白发海(Leucobryum bowringii),大桧里(Rhizogonium dozyanum)j 疣灯密(Trachycystis microphyll),Eurhynchiumpraelongum9三种薛类的快速繁殖研究Eurhynchium confertum,卵叶青薛（Brae胴theciwn n/SbW和粗枝拟垂枝薛（Rhytidiadelphus squarrosus）9针对上海市的特点，选择三种薛类：真薛，多枝青薛和东亚砂薛。试图通过 对其快速繁殖的研究，获得大量的材料，并且期待能够实现利用其作为绿化植物 的目的。真解（所”m egemeim HedwJ,植物体银白色至淡绿色，疏松丛状或成团状 簇生，多少具光泽（图1）,生境：阳光充裕的岩面，土坡，沟谷，林地焚烧后 的树桩，城镇老房屋顶及阴沟边缘等处。分布：世界广布种（黎兴江，2006）。真 群有着特殊的枝端，可以轻易断裂并且传播，从而完成繁殖（Glime,2007c）。东亚砂薛（Rawwi/ri皿japonicum Dozy&Molk）,植物体挺硬，有时粗壮，上部绿色或黄绿色，下部褐色，高l3（4）cm,常呈疏松成片丛生。茎直立，单一 或有少数分枝（图2）,生境：生于低海拔地区的岩面，岩面薄土和砂地面上，有 时见于石壁上或近树基部地上（黎兴江，2000）。东亚砂薛生长在石表面薄土上，对基质的要求非常低，加上其耐旱性，并且无需维护管理，所以可尝试用于墙壁、屋顶的绿化。多枝青薛（Brachythecium fasciculirameum C.Muell.）植物体形较大，长 6.8.5cm,规则羽状分枝，干燥时叶紧贴枝上，呈圆条形，枝长0.7.2cm（图3）。生境：石生，树基生。是我国特有种（胡人亮，王幼芳,2005）。该种植物体略具光 泽，交织成片，繁殖面积较大。主要进行无性繁殖，并且可以在光照强的地方生 长，使其成为草坪的候选种。.图1真葬Fig.1 Bryum argenteum.4前言图2东亚砂葬Fig.2 Racomitrium japonicum.图3多枝青薛Fig.3 Brachythecium fasciculirameum.5苔葬植物快速繁殖的研究进展要实现苔葬植物作为绿化材料的目的，大量的材料是必不可少的。但是对野 外苔蚱材料的无限制的采集，会给原生态系统带来诸多问题(Peck&Muir,2001)。因此，在大规模利用苔葬之前，寻找有效的繁殖方法是迫切需要解决的问题。国内外已经有不少关于苔解植物快速繁殖的研究报道。1986年，Shaw尝试 将苔解植物晾干并打碎为粉末，然后将其撤至自然基质中繁殖，一个月后苔葬植 物有可见的生长，三个月后便可大量繁殖。Fletcher(1991)对苔薛的繁殖提出了很 多建议。在如何挑选合适的苔葬种类，种植方法以及管理苔薛方面，作者做了详 细的介绍。例如对温室的控制，调节光照、温度、湿度，如何处理麻烦的昆虫，三种薛类的快速繁殖研究杂草或者霉菌以及侵入的葬类、藻类和地衣等。GIime(2007b)也讲到了苔薛公园 的种植和维护，将苔薛干燥，用手搓碎，接着像种草籽一样撒到土壤中，最初的 时期，土层需要遮阴并且保持湿润，培养基质建议采用含有50%粗沙，30%姓石,20%草炭土的混合物。pH值可以用硫磺粉调节，一般为5.5。苔葬植物不需施肥,最好的施肥方法就是除去杂草。fMcdonough在2006年也曾分别使用电子或者配子枝碎片成功繁殖了四种苔 薛：塔薛(Hylocomium splendens)9 Rhytidiopsis robusta9 曲尾碎和长叶提灯裤(Mnium lycopodiodes)9在日本，有人建立了微精确的植物生长体系，包括：灌溉系统，温度控制 系统和土壤湿度控制系统,这个体系期待能运用于薛类的大量生产(Murase et al.,2003)o并且通过控制一系列的参数以获得薛类的最佳生长条件，这样可以加快 葬类的生长，使其在一到两个月繁殖，而在自然条件中，同样的生长需要1到2 年(Uemura et at,2003;Ushada&Murase 2006;Ushada et al.,2007)0泥炭薛市场需求量很大，为了最大限度地减少开采泥炭碎给环境带来的负 面影响，欧洲和北美相继开展了在泥炭开采迹地种植泥炭碎的实验研究。2004 年德国建立了第一个泥炭碎试验区，试验者把泥炭薛首先在“开放温室条件”下 养殖，提供盆栽泥炭薛生长所需的气候和场所条件。其后，把泥炭碎移到田间进 行试验研究。同时，对不同种类泥炭薛的生长速度和作为生长基质的适宜性条件 进行研究(晋建勇，孟宪民,2006)。Campeau和Rochefbrt(1996)使用泥炭碎片段，研究了泥炭碎在野外和温室中的繁殖，并探讨了片段大小，密度和水位等对泥炭 赛重建的影响。结果发现，在繁殖过程中，湿度环境的改善是最有效的，根据地 表面的干燥程度选择合适的种类和密度也是非常重要的；而片段大小对泥炭碎的 繁殖没有显著的影响。国内对五倍子好虫寄主美灰薛和湿地匍灯碎的人工栽培进行了研究,其中包 括对种植方法，基质，培养季节等因素的探讨(康宁等,1995;武显维等,1996;吴 跃开等,2000;夏定久等,1989)。赖明州(2003)提到苔葬植物的栽培管理，方法罗 列了五种，分别为植生带栽培法，片状铺设法，撒茎法，分株栽培法和容器栽培 法。生长条件应注意：日照，温度，水分，土质，雨量等。田桂泉等(2005)发现 通过分株法、撒茎叶法培养的真解在一个月后可以长满整个样地，繁殖过程靠原 丝体生成配子枝进行.孙俊峰等Q006)对真薛在野外繁殖做过基质方面的研究，认为真葬在河沙和菜园土的生长效果较好。Xuetal.(2008)从刺叶墙薛(7。加。6前言des夕切wn)断裂的绿色叶片诱导出大量原丝体，然后将原丝体接种到添加有 Knop培养液的沙中，一个月后可以获得萍类植物占主要地位的结皮层。6苔薛植物的组培技术64组织培养的意义植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞、胚胎、原生质体，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组 织或潜伏芽等,或长成完整的植株。由于组织培养法繁殖作物的突出特点是快速,因此，对一些繁殖系数低、不能用种子繁殖的作物品种的繁殖，意义更大。对于 濒危植物和基因工程植株等可通过离体快速繁殖，同时不受地区、气候的影响，以比常规方法快数万倍到数百万倍的速度扩大繁殖,及时提供大量优质种薯和种 苗(王文静等,2000)o62苔薛植物组织培养技术的应用植物组织培养技术最初是从苔葬植物中开始的(Becquerel,1906)。因为抱粥 的存在使得抱子较易培养为无菌材料(Lal,1984)；另外则是因为苔葬的繁殖特性(Hohe&Reski,2005)o苔解植物作为实验材料有很多优点：容易生长，发育迅速、简单、连续并且高度有序(Duckett et al.,2004)。其组织培养的应用主要为以下几点：(1)进一步理解形态发生现象如顶端生长，向地性和生长调节物质作用模式 的细胞、遗传和分子基础(Reski,1998),为植物的形态建成、内部生理生化过程、染色体分析和遗传变异等研究提供实验材料(高永超等,2002)。不同的苔葬培养 已经演化为了植物生理学的模式系统。除了小立碗葬和葫芦薛(Johri&Desai,1973;Lee et al”2005;Schaefer,2002;Sharma et aL,1979),山墙薛(Tbrru/。ruralis)由于其耐旱性成为研究压力耐受能力机制的模式材料(Oliver etaL,2000;Proctor,2001)o角齿薛作为模式系统用于研究向光性和向地性(Eschet al.,1999;Kern&Sack,1999;Mittmann,2009;Schwuchow et al.,2002)o Cove et al.(2006)也提至U辞类 植物的单倍体配子枝阶段适合于做基因和生化研究的材料；涉及到对代谢研究,激素合成与功能，细胞器结构与功能的研究等。(2)在繁殖生物学上，阐明幼年期的作用，尤其是薛类原丝体和繁殖体(Duckett&Pressel,2003;Duckett&Pressel,2009;Pressel S et al.,2005;Pressel S et al.,2007)o(3)评价幼年期特点对于系统学和系统发生学的意义(Newton et al.,2000)7三种薛类的快速繁殖研究(4)保存濒危物种(Rowntree,2006)(5)发展大量繁殖方式，以供应经济开发尤其是新的化合物的合成和泥炭薛 的种植(Duckett etaL,2004)。苔葬植物含有许多次生代谢产物，在农业，食品，香料和化妆品工业中有广阔的应用前景；还可以通过转基因技术进行培养，生产 适合于药用的化学成分(汪庆，罗宣,2001;娄红祥,2006;谢春锋，娄红祥,2008)。人们曾经建立细胞悬浮培养体系以获得有价值的化合物，例如从地钱获得不饱和 脂肪酸，从护甄苔(Calypogeia 获得挥发性的倍半菇(Chiou et al.,2001;Takeda&Katoh,1981)。各种苔碎在生物反应器的培养从1988年开始(Boyd et al.,1988;Rudolph et al.,1988)。生物反应器可以提供一个安全有效的繁殖系统以生产 异种治疗蛋白和复杂的修饰重组药物(Decker&Reski,2004;Decker&Reski,2007)o已知的有利用小立碗解半连续的光合自养型生物反应器以生产异种蛋白(Hohe et al,2002)。(6)找出真菌、蓝藻与苔类和角苔类的共生现象在功能和生态方面的重要性(Read et al.,2000;Bidartondo et al”2003)63苔碎植物组织培养材料的选择和配子枝的生成苔解植物植物体的生成可以靠有性繁殖和无性繁殖两种方式。有性繁殖即泡 子萌发生成原丝体，再在原丝体上进一步发育产生能独立生存的植物体。而无性 繁殖则由母体的一部分或母体特化产生的繁殖体(propagules)在合适的条件下分 化发育成新的植株或先分化出原丝体再进一步发育成新植株。其中包括：掉落枝 尖部，鞭状枝，易掉落的小枝，珠芽，假根芽抱或块茎，内生芽抱，芽抱和脆折 的叶片(陈圆圆等,2008)。在进行苔葬植物组织培养时，选择苔群的抱子，配子 枝，芽抱，原丝体或者上述提及的繁殖体，材料经过消毒，很容易在琼脂，玻璃 纤维、珍珠岩等基质很容易在基质上生存(吴鹏程,1998)o在抱子萌发和发育过程方面，国内同事做了大量工作。高谦和张钺在1986年 对真辞亚纲的9个种进行了池子萌发和发育的基本研究。在室内人工培养下，这 几个种都可以萌发并发育为正常植株。Caz浓度对一些苔葬植物抱子萌发有影响(张朝晖，刘宁,1995)。当培养条件适宜时，电子萌发率较高。温度、湿度、生长 基质、pH值、光照强度等环境因子直接影响死子的萌发率，同时也影响原丝体发 育的速度及原丝体系统的外部形态(赵建成等，2002)o刘世彪等(2003)研究了光 照和温度对尖叶拟船叶薛(。/汨心加方印山divers为面山)电子萌发的影响。刘保 东和丛迎芝(2003)筛选出了波叶仙鹤葬wid必加孜子萌发的最佳培养 8前青基配方和培养条件。俞英和郭水良Q008)揭示了对大金发葬抱子萌发起促进或抑 制作用的环境因子，比如光照、温度和糖浓度以及铅离子。国外，Sabovljevic等 2003年报道了芦荟辞。加i q/o沮es)、绒叶青薪(Brachythecium velutinum)、角齿 薛和垫状紫雪薛(Grimmia pulvinata)由电子培养成配子枝的过程。Gonzalez等2006年采集到了濒危苔葬植物大壶薛母/。丽丽ampMlaceum)的 原丝体并将其无菌培养，从而获得配子枝，并且研究了不同的培养基对原丝体生 长分化的影响。Chen et al.(2009)通过原丝体的繁殖和分化获得了暖地大叶薛(RhodobryumgigMteum)配子枝,研究了不同培养基对原丝体繁殖的影响，探讨 机械切割对原丝体繁殖的意义。2003年，Sabovljevic等描绘了密枝尖喙麻(Eurhynchium pradongum)的茎尖塔 养成配子枝的过程，并尝试了不同的培养基以获得配子枝。真葬和仙鹤葬的配子 枝能够分化出原丝体，侧枝从原丝体再生。这一过程受到了植物激素和糖类的影 响(Bijelovic et ai.,2004;Sabovljevic et al.,2005)。苔葬植物配子枝也可以从愈伤组织获得，即建立苔葬植物的再生培养体系。通过在培养基中添加葡萄糖、激素，分别从小叶苔(Fossanbimiapusi/L)、石地 钱(ReboHia加加sp/werica)的胞子(Allsopp,1957)、大金发薛、波叶仙鹤辞和丛生 真薪(