國內外苔蘚植物組織培養研究進展

摘 要：文章在對苔蘚植物的特征及組織培養研究簡史進行簡要介紹的基礎上，重點介紹了國內外學者對苔蘚植物組織培養材料及基質的選擇、外植體的消毒方法、培養基成分的選擇及培養條件的篩選等4個方面的研究進展。

關鍵詞：苔蘚植物；組織培養；消毒方法；培養基

苔蘚植物是植物界中比較特殊的一個植物類群，主要生活在陰濕的環境中，是一類由水生向陸生過渡的重要的原始高等植物。苔蘚植物生活史為典型的異型世代交替，孢子體則寄生于配子體上生活，孢子在產生新的配子體過程中還需要經過一個原絲體階段。目前，全世界大約有2.3萬種苔蘚植物，其種類僅次于被子植物。

苔蘚植物能夠蓄積大量水分，因此對水土保持與涵養、森林及某些附生植物的發育都有極其重要的作用。此外，苔蘚植物還含有脂類、萜類、黃酮類、生物堿、醌類等活性物質，因此具有極高的藥用價值。

苔蘚植物的組織培養歷史可以追溯到1902年Haberlandt的研究和1905年Goebel等人的研究，此后的50余年時間內，科學家的關注點更多的集中于被子植物組織培養上，對苔蘚植物的組織培養幾無涉及。1957年，Allsopp利用石地錢和小葉苔的孢子進行組織培養，首次成功獲得相應愈傷組織及再生葉狀體。此后，世界范圍內的關于苔蘚植物組織培養的實驗研究逐漸展開并取得了一定的成果。

1 苔蘚植物組織培養供試材料及基質

目前，可以用于苔蘚植物組織培養的材料主要是苔蘚植物的配子體、孢子體和原絲體，此外還可以利用其生殖器官、芽孢、游離原生質體等。1960年，Ward以Knudson培養基培養金發蘚和波葉仙鶴蘚的孢子并獲得其無菌原絲體，并在添加了蔗糖的基本培養基中利用該無菌原絲體誘導獲得了相應的愈傷組織及再生植株。2003年，高永超等利用牛角蘚配子體莖段誘導獲得相應愈傷組織，并探討了蔗糖及大量元素對愈傷組織細胞生長的影響。2007年，于傳梅利用膨葉唇蘚苔和溪苔的葉狀體、柳葉蘚的莖段、短葉蘚和江岸立碗蘚的孢子進行組織培養，獲得了相應的愈傷組織或再生植株。

2 苔蘚植物組織培養供試材料的消毒

可用于苔蘚植物外植體消毒的試劑包括乙醇、次氯酸鈉、升汞等，不同的供試材料和不同部位的外植體所用消毒劑有所不同。 Saboljevic等研究表明，適用于Aloina aloides孢子和配子體消毒的次氯酸鈉濃度分別為120.00g·L-1和90.00g·L-1。于傳梅（2007）研究表明，適用于膨葉唇蘚苔和溪苔的葉狀體消毒的試劑為0.1%次氯酸鈉，消毒時間為5分鐘。梁書峰（2010）研究表明，適用于真蘚外植體消毒的方法是：先用70%乙醇處理5秒，然后用5%次氯酸鈉處理30秒鐘，其外植體存活率可以達到70%；而適用于東亞砂蘚外植體消毒的方法則是0.1%氯化汞消毒5秒或10秒，用次氯酸鈉消毒會導致東亞砂蘚外植體變紅而無法存活。

3 苔蘚植物組織培養供試材料培養基成分的選擇

目前，用于苔蘚植物組織培養的基本培養基如苔蘚植物組織培養常用的培養基有MS培養基、Knop培養基及Benecke培養基等。適用于不同苔蘚植物外植體培養和植株再生的基本培養基的種類不同，培養基中的成分也有所不同。RANI的研究表明，最適宜促使小珠蘚配子囊形成的GA3濃度為10-7mol·L-1。陳靜文（2006）對小立碗蘚組織培養研究結果表明，適于小立碗蘚組織培養的培養基為添加有0.5%葡萄糖和0.8%瓊脂的K2培養基。于傳梅（2007）研究表明，適用于短葉蘚包子萌發的培養基為分別添加了1%蔗糖和瓊脂（pH6.2）的Knop培養基或Benecke培養基。魏志穎（2015）研究表明，Beneck培養基最適于山墻蘚原絲體擴展及配子體生長，培養基中瓊脂含量與山墻蘚生長速度呈現負相關，蔗糖可明顯促進原絲體的形成和擴展生長，當蔗糖濃度為15g·L-1時，分化產生的芽體數目最多，培養基中的IAA、IBA、2，4-D可以顯著促進山墻蘚莖部伸長生長，但2，4-D同時會加速其衰老，6-BA則會促使莖尖端細胞膨大成球狀，KT則可以誘導產生愈傷組織。

4 苔蘚植物組織培養供試材料培養條件的選擇

影響苔蘚植物組織培養的培養條件有很多，如溫度、光照、pH、水分和濕度等，不同的苔蘚植物材料在組織培養中對上述條件要求有所不同。Vashishta（1987）在25℃條件下對3種苔蘚植物組織培養研究表明，光照強度為3500lx時，3種苔蘚植物原絲體均開始生長并發育良好，且產生芽數也最多。陳靜文（2006）對3種蘚類植物組織培養的研究表明，適于真蘚和小立碗蘚生長發育的培養條件是（25±1）℃，3500lx和光照周期為12h/12h；適于小蛇苔組織培養的條件是（18±1）℃，3000lx和光照周期為12h/12h。劉應迪等（2001）對3種蘚類植物組織培養研究表明，適于垂蘚和大羽蘚生長發育的濕度為70～80%，而適于濕地匍燈蘚生長發育的濕度則為80～90%。崔巍（2012）對毛尖紫萼蘚的組織培養研究結果表明，適于毛尖紫萼蘚原絲體生長及配子體再生的溫度為（23±1）℃，最適光照條件是3000lx和光照周期為12h/12h，適于其原絲體生長的Prat培養基pH為5.5，而適于其進行擴展生長的Benecke培養基pH則為6.0。

目前，國內外對苔蘚植物組織培養的研究還相對較少，且研究內容也多局限在孢子萌發或原絲體發育方面，對其繼代培養及擴大培養則研究較少，未來的苔蘚植物組織培養可以更加側重于這一方面，以此從苔蘚植物中獲取更多的對人類有益的次生代謝產物及抗逆基因，使其更好的為人類服務。

作者簡介：鄭艷冰（1976-），女，黑龍江省黑河市人，副教授，碩士研究生，主要從事植物遺傳學研究。