蕨類原絲體液體培養(yǎng)育苗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蕨類植物種苗的培育方法，具體地，涉及一種蕨類原絲體液體培養(yǎng)育苗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蕨類是地球上現(xiàn)存最早出現(xiàn)的維管植物。許多蕨類因株形優(yōu)美而極具觀賞價(jià)值；同時(shí)，大量的蕨類具有藥用或食用價(jià)值，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。然而，由于長(zhǎng)期、大量的無(wú)限制掠奪式采挖，加之生態(tài)環(huán)境惡化，野生蕨類資源遭到嚴(yán)重破壞，即使在原產(chǎn)地，很多野生蕨類分布也急劇減少，甚至滅絕，自然繁殖的蕨類植物已無(wú)法滿足人們的需求。因此，生產(chǎn)中開(kāi)始對(duì)具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的蕨類植物進(jìn)行人工繁育和栽培。
[0003]目前，蕨類植物人工繁育主要采用營(yíng)養(yǎng)體繁殖、孢子繁殖及組織培養(yǎng)等方法。
[0004]營(yíng)養(yǎng)體繁殖是利用蕨類的根、根狀莖、葉等部位產(chǎn)生無(wú)性芽孢，或通過(guò)頂端分生組織產(chǎn)生新的植株。這種方法簡(jiǎn)單、易行，技術(shù)要求不高，但增值速率小，需挖取野生苗株，對(duì)資源破壞很大，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度綜合考慮，此法有較大局限，并非最佳的蕨類種苗繁育方法。
[0005]組織培養(yǎng)技術(shù)是一種快速、有效的蕨類繁育方法，外植體用量少，對(duì)自然資源不造成破壞，增殖系數(shù)高，在種質(zhì)資源保存、大規(guī)?，F(xiàn)代化商品苗生產(chǎn)中優(yōu)勢(shì)顯著。但是，目前通過(guò)組織培養(yǎng)成功繁育的蕨類較少，每種蕨類需要適宜的培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件，篩選工作量大，培養(yǎng)基通用性不強(qiáng)，繁育周期長(zhǎng)、種苗移栽成活率不高，需建立組織培養(yǎng)系統(tǒng)，設(shè)備、場(chǎng)地成本較高，操作技術(shù)要求嚴(yán)格，一般生產(chǎn)單位難以開(kāi)展相關(guān)工作。因此，蕨類組織培養(yǎng)育苗技術(shù)也受到一定限制。
[0006]孢子繁殖是利用蕨類產(chǎn)生的孢子在固體基質(zhì)中萌發(fā)后形成孢子體，再通過(guò)孢子體產(chǎn)生的配子體獲得種苗。該方法具有成本低、技術(shù)要求不高、操作簡(jiǎn)便易行、繁殖量大等優(yōu)點(diǎn)，尤其適于一般種植戶使用，但這種繁育方式易受孢子萌發(fā)率、播種基質(zhì)、播種密度、培養(yǎng)條件等因素影響，未萌發(fā)孢子易發(fā)生霉變，對(duì)配子體形成極為不利，而孢子組織培養(yǎng)相對(duì)復(fù)雜、繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有簡(jiǎn)單易行、且能有效避免未萌發(fā)孢子易發(fā)生霉變的孢子繁殖培育蕨類植物種苗的方法。
[0008]本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
蕨類原絲體液體培養(yǎng)育苗方法，包括
孢子萌發(fā)步驟:將采收的孢子加到潔凈清水中浸泡，去除水面的漂浮物和水分后，選擇性地凍存預(yù)定時(shí)間以促進(jìn)孢子萌發(fā)，加入適量潔凈清水并用赤霉素處理以促進(jìn)孢子萌發(fā)，處理后的孢子浸泡于水中培養(yǎng)，在培養(yǎng)初期選擇性地使用殺滅或抑制外源性微生物生長(zhǎng)的藥物(如，選擇性地使用抗菌劑以處理有細(xì)菌滋生的情況發(fā)生，或選擇性地使用原生動(dòng)物殺滅劑以處理有原生動(dòng)物滋生的情況發(fā)生)；培養(yǎng)過(guò)程中在孢子沉淀區(qū)有氣泡產(chǎn)生則表明孢子已萌發(fā)，原絲體開(kāi)始生長(zhǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中若有孢子團(tuán)塊浮升于水面，應(yīng)采用預(yù)定手段以使孢子團(tuán)塊沉降。
[0009]本發(fā)明中使用的赤霉素是廣譜性植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，分布廣泛，功能多樣，可解除休目民，促進(jìn)種子萌發(fā)，適當(dāng)濃度的赤霉素可提高蕨類植物孢子萌發(fā)率?，F(xiàn)有技術(shù)中通常將采收后的孢子播種于固體基質(zhì)(通常為處理后的土壤)中培養(yǎng)、萌發(fā)，而土壤表層中的霉菌為好氧、異養(yǎng)型。液體內(nèi)部環(huán)境中的含氧量較土壤表面低得多；同時(shí)本發(fā)明采用的是水培養(yǎng)環(huán)境，有機(jī)質(zhì)含量極低(未萌發(fā)孢子釋放的有機(jī)質(zhì)很少，培養(yǎng)過(guò)程中通過(guò)換水可便捷快速地降低有機(jī)質(zhì)含量)，無(wú)法滿足異養(yǎng)型霉菌生長(zhǎng)所需。故此，可防止蕨類孢子萌發(fā)及原絲體生長(zhǎng)過(guò)程中發(fā)生霉變。
[0010]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，凍存的溫度為0至一 20°C，凍存的時(shí)間為一周至一個(gè)月。
[0011]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，是否需要凍存孢子是根據(jù)蕨類所生長(zhǎng)的地區(qū)是否屬于冬季室外溫度在冰點(diǎn)以下的地區(qū)來(lái)進(jìn)行選擇的，具體為:當(dāng)蕨類所生長(zhǎng)的地區(qū)屬于冬季室外溫度為冰點(diǎn)以下的地區(qū)，則應(yīng)進(jìn)行凍存操作；若蕨類所生長(zhǎng)的地區(qū)屬于冬季室外溫度為冰點(diǎn)以上的地區(qū)，則可選擇不進(jìn)行凍存的操作。
[0012]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，所述漂浮物主要指的是漂浮于水面的孢子、孢子囊、和/或其他雜物。
[0013]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，所述赤霉素的終濃度為100?300ppm，所述赤霉素處理時(shí)間為15分鐘至24小時(shí)。
[0014]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，所述處理后的孢子浸泡于水中培養(yǎng)時(shí)的條件為:15?20°C、自然光照，且培養(yǎng)容器具有能夠避免外源性微生物或其它種類孢子進(jìn)入培養(yǎng)容器從而導(dǎo)致污染的覆蓋保護(hù)物。
[0015]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，所述孢子浸泡于水中培養(yǎng)的過(guò)程中，需要定期或不定期地添加水，以保持培養(yǎng)容器中水的體積基本不變。
[0016]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，所述抗菌劑優(yōu)選農(nóng)用鏈霉素，所述農(nóng)用鏈霉素的終濃度為0.01 ~ 0.1 %，所述原生動(dòng)物殺滅劑優(yōu)選替硝唑，所述替硝唑的終濃度為0.05—0.5mg/mL。
[0017]其中，在所述孢子萌發(fā)步驟中，所述預(yù)定手段可以為任何能夠使孢子團(tuán)塊沉降的手段，具體地，如可以通過(guò)攪拌棒攪拌或者是晃動(dòng)培養(yǎng)容器等方式實(shí)現(xiàn)。
[0018]其中，由于本發(fā)明為一種蕨類植物種苗的培育方法，因此，對(duì)使用的水應(yīng)滿足一定的細(xì)胞培養(yǎng)用水或植物培養(yǎng)用水的要求，都以避免外源性微生物對(duì)孢子造成污染為要求，具體地，本發(fā)明中所使用的水可為無(wú)污染的潔凈河水、井水、或自來(lái)水，其中，深井水可直接使用；河水需要煮沸30分鐘以上，以便使所含微生物和孢子滅活；自來(lái)水需要曝曬3天以上，同樣需要煮沸30分鐘以上。而對(duì)本申請(qǐng)所特別限定的潔凈清水，最佳為滅菌水或經(jīng)煮沸處理后的水，以避免雜菌污染。
[0019]其中，所述育苗方法還可以包括:
原絲體培養(yǎng)步驟:當(dāng)孢子經(jīng)過(guò)所述孢子萌發(fā)步驟培養(yǎng)至原絲體出現(xiàn)時(shí)在自然光照條件下繼續(xù)培養(yǎng)，在培養(yǎng)物中按葉面肥劑量加入尿素和磷酸二氫鉀，以促進(jìn)原絲體的生長(zhǎng)，培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)采用預(yù)定手段(如前文所述，可采用攪拌等手段)以避免原絲體聚集、纏繞形成團(tuán)塊從而降低增值率，當(dāng)培養(yǎng)容器中原絲體含量高于預(yù)定值時(shí)，采用擴(kuò)大培養(yǎng)的方式繼續(xù)培養(yǎng)。
[0020]蕨類原絲體可進(jìn)行光合作用，液體培養(yǎng)在適當(dāng)程度上提高了光照強(qiáng)度，促進(jìn)了原絲體生長(zhǎng)，加之培養(yǎng)過(guò)程中可適時(shí)擴(kuò)大培養(yǎng)，故提高了原絲體的增殖效率。由于原絲體是在透光的玻璃容器中進(jìn)行培養(yǎng)的，可隨時(shí)換水、施肥，一旦出現(xiàn)霉變、染菌或滋生原生動(dòng)物無(wú)法處理時(shí)，即可將污染組剔除，同時(shí)可根據(jù)原絲體生長(zhǎng)情況適時(shí)擴(kuò)大培養(yǎng)。因此，培養(yǎng)過(guò)程中可控性較孢子直接播種于土壤中要強(qiáng)得多。
[0021 ] 其中，所述擴(kuò)大培養(yǎng)的操作具體是:攪拌培養(yǎng)物后，按原液:新液為(1?5 ): 10的體積比接入新的培養(yǎng)容器，繼續(xù)擴(kuò)大培養(yǎng)。
[0022]其中，所述原絲體培養(yǎng)步驟中，原絲體含量高于預(yù)定值的判斷可通過(guò)原絲體的狀態(tài)進(jìn)行，如當(dāng)原絲體產(chǎn)生團(tuán)塊狀時(shí)，可判定原絲體含量過(guò)高，高于預(yù)定值，為提高培養(yǎng)效率，可采用擴(kuò)大培養(yǎng)的方式繼續(xù)培養(yǎng)。
[0023]其中，所述育苗方法還可以包括:
配子體培育步驟、孢子體培育步驟、孢子體(幼苗)移栽步驟。
[0024]其中，所述配子體培育步驟為:選取無(wú)污染的腐殖土，PH6.0?7.0，陽(yáng)光下曝曬，干透，粉碎，去除雜質(zhì)，取適量作為基質(zhì)并裝盆至容積的2/3~4/5，另取上述處理后的腐殖土過(guò)50目篩網(wǎng)后覆于培養(yǎng)盆土表，厚度l~5cm，并通過(guò)預(yù)定方式使盆中土壤浸潤(rùn)，將經(jīng)所述原絲體培養(yǎng)步驟獲得的原絲體淋灑于培養(yǎng)盆土壤表面，并保證原絲體80%以上連片，置于光照環(huán)境中室溫培養(yǎng)，培養(yǎng)的過(guò)程中應(yīng)保持土壤濕潤(rùn)以及保持不利于異養(yǎng)型真菌滋生的溫度(即，應(yīng)避免低溫)，培養(yǎng)至配子體露出土壤表面。
[0025]其中，所述配子體培育步驟中，使盆中土壤浸潤(rùn)的預(yù)定方式可以將盆置于托盤中，向托盤中注水，從而可實(shí)現(xiàn)使盆中土壤浸潤(rùn)的目的。
[0026]其中，所述配子體培育步驟中，為增加幼苗得率，在將原絲體淋灑于培養(yǎng)盆后，若土壤表面仍有多處空白一一無(wú)原絲體，可適時(shí)在土壤表面無(wú)原絲體空白處再次接種，也可直接采取多次接種的方式，以保證原絲體80%以上連片。
[0027]其中，所述孢子體培育步驟為:配子體露出土壤表面后，保持土壤濕潤(rùn)以使精子與卵子結(jié)合形成受精卵，繼續(xù)培養(yǎng)直至出現(xiàn)孢子體幼苗。
[0028]若所述配子體培育步驟中接種原絲體時(shí)，培養(yǎng)盆內(nèi)的原絲體100%連片，繼續(xù)培養(yǎng)則可生成約20-50株/cm2孢子體幼苗。
[0029]其中，所述孢子體(幼苗)移栽步驟為:當(dāng)孢子體長(zhǎng)出3?4片葉后按4cmX4cm株行距進(jìn)行第一次移栽，采用常規(guī)土壤作為基質(zhì)，室內(nèi)培養(yǎng)，第一次移栽7?15天小苗成活后，按株行距6cmX 10cm移植到室外苗床上，繼續(xù)培養(yǎng)，待小苗長(zhǎng)至符合要求高度(10?15cm)后，于當(dāng)年秋季或翌年春季按適當(dāng)株行距定植于生產(chǎn)田中。
[0030]其中，所述育苗方法還可以包括:
田間日常管理操作:小苗移栽定植于生產(chǎn)田中后按常規(guī)要求進(jìn)行操作。注意避免強(qiáng)光直射，適時(shí)施肥、澆水、除草，及時(shí)松土并清除病苗、死苗，防止病蟲(chóng)害。
[0031]其中，所述育苗方法還可以包括
孢子采集步驟:在孢子成熟時(shí)(不同蕨類在不同地區(qū)成熟季節(jié)不同)，待孢子