几种蕨类植物孢子采集与保存技术研究

刘　刚　高德武　石长金

摘要：蕨类植物孢子的生命力是有性繁殖成败的关键之一，经试验明确了孢子生命力(萌发力)与孢子成熟度、采集时期和保存方法的关系：荚果蕨孢子的采集期长约5个月；而同一地点蕨菜、东北蹄盖蕨和亚洲分株紫萁孢子成熟至脱落一般为7-10 d时间，具有极=强的时间限制。保存温度和保存时限对孢子萌发力比较结果：冷冻最佳，冷藏居中，室温保存孢子生命力较弱；4种孢子的生命力强弱排序：蕨菜>东北蹄盖蕨>荚果蕨>亚洲分株紫萁。

关键词：蕨类植物；孢子采集；保存；生命力

黑龙江气候寒冷干燥。无霜期短和受近年气候干旱变化的影响，对于喜温暖潮湿的蕨类植物来说生存环境恶劣；森林采伐、林分抚育问伐、毁林开荒、森林火灾、过度采挖等，蕨类生长环境遭到严重的人为干扰，蕨类的生境与自我繁育能力受到极大影响，自然状态下一些地区蕨类世代交替明显变缓和难以完成，野生蕨类生长区域日益萎缩。长期的盲目采挖经济蕨类，造成野生资源讯减、产量和质量逐年下降，蕨类自身的生态平衡与自我恢复能力受到破坏；另外因蕨类对山林开发、植被的强度破坏和生境恶化等环境影响较为敏感，也导致蕨类繁殖系数大幅度降低，自然繁殖的蕨类植物远不能满足人们的需求。因此，开展“几种主要蕨类植物孢于采集与保存技术研究”，利用和提高孢子有性繁殖能力，对于保护蕨类植物生物多样性，保证资源的永续利用具有现实意义。

1主要研究内容

荚果蕨、蕨菜、东北蹄盖蕨孢子采集、保存以及活性研究。孢子保存方法设3种条件：用双层硫酸纸包装，放入冰箱于-15℃下冷冻、放入冰箱于5℃下冷藏和于室内常温保存。经过储藏期1月、3月、1年和2年时，分别进行孢子萌发试验，检测孢子萌发力。

亚洲分株紫萁孢子采集、保存以及活性研究。孢子保存方法同荚果旅。经过储藏期1周、3周、1年时间，进行孢子萌发试验，检测孢子萌发力。

2试验结果与分析

2.1荚果蕨(Malteuccia struthiopleris Todaro)属于球子蕨科荚果蕨属，包被囊群。孢子露群圆形，生于侧脉分枝的中部，成熟时汇合成条形；囊群盖膜质，白色，成熟时破裂消失。

自然状态下荚果蕨孢子9月中旬成熟，翌年3-4月份孢子囊开裂孢子脱落。孢子采集与处理方法：可在9月下旬至第2年3月上旬采集。实际可采用9月下旬带柄采集，放入冰箱冷冻室2-3周，取出通风阴干，用手揉搓。过筛放人硫酸纸包装袋内保存；也可9月下旬带叶柄采集，置于硫酸纸袋放室外通风处，经2－3个月，移置室内(室温20℃左右)1－2天，孢子囊部分开裂，孢子自行脱落后，经过筛去杂置于适宜环境温度下保存待播。

孢子保存试验与检测孢子萌发力结果见表1。由表1可知：荚果蕨孢子的生命力比较强，在室温条件下可以保存近1年；置于5℃下冷藏可保存近1年；在冷冻条件下可以保存1-2年。

蕨菜孢子的成熟期随分布地域有差异，根据实地采集调查在黑龙江省牡丹江市至黑河市，成熟期自7月中旬至8月中旬。最佳采集时期是当孢子囊饱满，叶缘线形孢子囊由浅绿转变为淡褐色，部分孢子囊开裂时。孢予采集与处理方法是选在上午8：00－10：00h，晨露未完全消退时，选取孢子囊多的茁壮叶片带柄采集，置于硫酸纸袋内带回室内放在通风处阴干，避免强光下暴晒，勤翻动，让成熟孢子自行脱落。2－3d后，孢子脱落结束，经过筛除去杂质装入透气纸质包装袋内置于适宜环境温度下保存待播。

依据孢子保存试验检测孢子萌发力结果见表2。由表2可知：蕨菜孢子生命力较强，在室温条件下可以保存近1年：置于5℃下冷藏可保存2年；在冷冻条件下保存时间更长，试验中对冷冻保存5年孢子进行萌发试验，结果表明萌发率几乎没有下降。

2.3东北蹄盖蕨

东北蹄盖蕨(Athyriumbrevifi'onsNakai)属蹄盖蕨科(Alhyriaceae)蹄盖蕨属。过去俗称猴腿蹄盖蕨。分布于我国东北及俄罗斯部分地区，是温带广布种。孢子囊群生于裂片基部上侧小脉上，囊群盖线形，多少弓弯，边缘啮蚀状，孢子长圆形。不具周壁(见附图3、图7)。

东北蹄盖蕨孢子成熟期随地域不同有所差异，黑龙江省自南向北随纬度升高而成熟期延后。孢子采集与处理方法是从7月中旬至8月中旬，观察孢子囊变成深褐色，部分囊群盖开裂时，选晴朗上午8：－10：00h，选叶片粗大、孢子囊饱满量多的繁殖叶片带叶柄采集，置于硫酸纸袋内带回室内放在通风处阴干，勤翻动，2－3天后成熟孢子自行脱落结束，经过筛除去杂质装入透气纸质包装袋封口后置于适宜温度下保存待播。

进行孢子保存和孢子萌发试验，检测孢子萌发力结果见表3。

由表3可知：东北蹄盖蕨孢子的生命力比较强，在室温条件下可以保存近1年；置于5℃下冷藏可保存2年；在冷冻条件下保存时间更长，试验中对冷冻保存5年孢子进行萌发试验，结果表明萌发率儿乎没有下降。

2.4亚洲分株紫萁(Osmunda cinnamomea Lvar.asiafica Fernald)是分株紫萁的一个变种，孢子叶短而瘦弱，叶片紧缩，羽叶长约2-3em，裂片条形，背面满布暗棕色的孢子囊。孢子圆形，绿色，极面具放射状三条褶皱(见附图4、图8)。

春季5月上旬，亚洲分株紫萁孢子叶先于营养叶萌发，5月下旬至6月上旬，孢子成熟。当孢子叶完全展开，由墨绿变淡黄即标准孢子成熟；孢子成熟是自孢子叶尖端向叶基部逐渐成熟，边成熟边脱落。成熟孢子采集必须抓住时机及早采集。最好带柄采集，置于硫酸纸袋内带回室内放于通风处，经1－2d，碧绿孢子自行脱落。过筛去杂装入透气纸质包装袋封口置于冰箱内冷冻或冷藏保存。

依据设计进行孢子保存与孢子萌发试验，检验孢子萌发力结果如表4。经过不同储藏期检验孢子活性，结果表明亚洲分株紫萁孢子生命力较弱，不适宜室温下保存，随采集随摇孢效果最好，不能马上播种时需要放冰箱冷藏或冷冻保存，冷藏保存不可超过1年，需要长时间保存时以冷冻为宜。

3结果讨论

蕨类植物有性繁殖的成功与否关键取决于孢子的生命力，本项研究明确了孢子萌发力(活性)与孢子成熟度、采集时期和保存方法的关系：经野外调查与室内萌发试验分析，供试荚果蕨能够采到成熟孢子的繁殖叶时间可在9月下旬至第2年3月上旬长约5个月；而在黑龙江从南至北蕨菜孢子成熟期在7月中旬至8月上旬，成熟至脱落一般7-10d时间；东北蹄盖蕨孢予成熟期在7月中旬至8月中旬，成熟至脱落多为7-10d时间；亚洲分株紫萁5月下旬至6月上旬孢子成熟，孢子采集必须抓住时机及早采集，孢子采集时期具有极强的时间性。经对采集来的孢子在不同保存条件下的生命力研究，保存温度条件和保存时间对孢子萌发力比较结果：冷冻最佳，冷藏居中，室温保存孢子生命力较弱；4种孢子的生命力强弱排序：蕨菜>东北蹄盖蕨>荚果蕨>亚洲分株紫萁。