国内外苔藓植物组织培养研究进展

国内外苔藓植物组织培养研究进展

文章在对苔藓植物的特征及组织培养研究简史进行简要介绍的基础上，重点介绍了国内外学者对苔藓植物组织培养材料及基质的选择、外植体的消毒方法、培养基成分的选择及培养条件的筛选等4个方面的研究进展。

标签：苔藓植物；组织培养；消毒方法；培养基

苔藓植物是植物界中比较特殊的一个植物类群，主要生活在阴湿的环境中，是一类由水生向陆生过渡的重要的原始高等植物。苔藓植物生活史为典型的异型世代交替，孢子体则寄生于配子体上生活，孢子在产生新的配子体过程中还需要经过一个原丝体阶段。目前，全世界大约有2.3万种苔藓植物，其种类仅次于被子植物。

苔藓植物能够蓄积大量水分，因此对水土保持与涵养、森林及某些附生植物的发育都有极其重要的作用。此外，苔藓植物还含有脂类、萜类、黄酮类、生物碱、醌类等活性物质，因此具有极高的药用价值。

苔藓植物的组织培养历史可以追溯到1902年Haberlandt的研究和1905年Goebel等人的研究，此后的50余年时间内，科学家的关注点更多的集中于被子植物组织培养上，对苔藓植物的组织培养几无涉及。1957年，Allsopp利用石地钱和小叶苔的孢子进行组织培养，首次成功获得相应愈伤组织及再生叶状体。此后，世界范围内的关于苔藓植物组织培养的实验研究逐渐展开并取得了一定的成果。

1 苔藓植物组织培养供试材料及基质

目前，可以用于苔藓植物组织培养的材料主要是苔藓植物的配子体、孢子体和原丝体，此外还可以利用其生殖器官、芽孢、游离原生质体等。1960年，Ward 以Knudson培养基培养金发藓和波叶仙鹤藓的孢子并获得其无菌原丝体，并在添加了蔗糖的基本培养基中利用该无菌原丝体诱导获得了相应的愈伤组织及再生植株。2003年，高永超等利用牛角藓配子体茎段诱导获得相应愈伤组织，并探讨了蔗糖及大量元素对愈伤组织细胞生长的影响。2007年，于传梅利用膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体、柳叶藓的茎段、短叶藓和江岸立碗藓的孢子进行组织培养，获得了相应的愈伤组织或再生植株。

2 苔藓植物组织培养供试材料的消毒

可用于苔藓植物外植体消毒的试剂包括乙醇、次氯酸钠、升汞等，不同的供试材料和不同部位的外植体所用消毒剂有所不同。Saboljevic等研究表明，适用于Aloina aloides孢子和配子体消毒的次氯酸钠浓度分别为120.00g·L-1和90.00g·L-1。于传梅（2007）研究表明，适用于膨叶唇藓苔和溪苔的叶状体消毒的试剂为0.1%次氯酸钠，消毒时间为5分钟。梁书峰（2010）研究表明，适用

于真藓外植体消毒的方法是：先用70%乙醇处理5秒，然后用5%次氯酸钠处理30秒钟，其外植体存活率可以达到70%；而适用于东亚砂藓外植体消毒的方法则是0.1%氯化汞消毒5秒或10秒，用次氯酸钠消毒会导致东亚砂藓外植体变红而无法存活。

3 苔藓植物组织培养供试材料培养基成分的选择

目前，用于苔藓植物组织培养的基本培养基如苔藓植物组织培养常用的培养基有MS培养基、Knop培养基及Benecke培养基等。适用于不同苔藓植物外植体培养和植株再生的基本培养基的种类不同，培养基中的成分也有所不同。RANI 的研究表明，最适宜促使小珠藓配子囊形成的GA3浓度为10-7mol·L-1。陈静文（2006）对小立碗藓组织培养研究结果表明，适于小立碗藓组织培养的培养基为添加有0.5%葡萄糖和0.8%琼脂的K2培养基。于传梅（2007）研究表明，适用于短叶藓包子萌发的培养基为分别添加了1%蔗糖和琼脂（pH6.2）的Knop培养基或Benecke培养基。魏志颖（2015）研究表明，Beneck培养基最适于山墙藓原丝体扩展及配子体生长，培养基中琼脂含量与山墙藓生长速度呈现负相关，蔗糖可明显促进原丝体的形成和扩展生长，当蔗糖浓度为15g·L-1时，分化产生的芽体数目最多，培养基中的IAA、IBA、2，4-D可以显著促进山墙藓茎部伸长生长，但2，4-D同时会加速其衰老，6-BA则会促使茎尖端细胞膨大成球状，KT 则可以诱导产生愈伤组织。

4 苔藓植物组织培养供试材料培养条件的选择

影响苔藓植物组织培养的培养条件有很多，如温度、光照、pH、水分和湿度等，不同的苔藓植物材料在组织培养中对上述条件要求有所不同。Vashishta （1987）在25℃条件下对3种苔藓植物组织培养研究表明，光照强度为3500lx 时，3种苔藓植物原丝体均开始生长并发育良好，且产生芽数也最多。陈静文（2006）对3种藓类植物组织培养的研究表明，适于真藓和小立碗藓生长发育的培养条件是（25±1）℃，3500lx和光照周期为12h/12h；适于小蛇苔组织培养的条件是（18±1）℃，3000lx和光照周期为12h/12h。刘应迪等（2001）对3种藓类植物组织培养研究表明，适于垂藓和大羽藓生长发育的湿度为70～80%，而适于湿地匍灯藓生长发育的湿度则为80～90%。崔巍（2012）对毛尖紫萼藓的组织培养研究结果表明，适于毛尖紫萼藓原丝体生长及配子体再生的温度为（23±1）℃，最适光照条件是3000lx和光照周期为12h/12h，适于其原丝体生长的Prat培养基pH为5.5，而适于其进行扩展生长的Benecke培养基pH则为6.0。

目前，国内外对苔藓植物组织培养的研究还相对较少，且研究内容也多局限在孢子萌发或原丝体发育方面，对其继代培养及扩大培养则研究较少，未来的苔藓植物组织培养可以更加侧重于这一方面，以此从苔藓植物中获取更多的对人类有益的次生代谢产物及抗逆基因，使其更好的为人类服务。

作者简介：郑艳冰（1976-），女，黑龙江省黑河市人，副教授，硕士研究生，主要从事植物遗传学研究。