兰科药用植物种子萌发特性及促萌发真菌的发现

1、兰科药用植物种子萌发特性及促萌发真菌的发现本文采集了我国 29 种珍稀濒危兰科药用植物种子 ,系统研究了 11种兰科植 物种子的无菌萌发特性 , 总结了无菌萌发规律。发现了 8 株兰科植物种子萌发真 菌, 为兰科药用植物种子在自然条件下萌发成苗奠定了理论和应用基础。主要研究结果如下 :1 、从花、果实、种子的角度验证了材料的准确性 , 利用 显微观察和扫描电镜技术研究了兰科药用植物种子的形态特征,发现, 附生兰石斛种子的种皮具有相似的表面结构 ,种皮细胞细长 ,连接处形成圆柱状隆起 ,隆起 部位分布有电镜下较亮的点块物质 , 而地生兰白芨 , 云南独蒜兰的种子则不具备 这些特征。 2、对原球茎

2、的发育过程进行了描述和分级 , 确定了原球茎发育过程的 分级方法 ,对4种地生兰和 7种附生兰无菌萌发营养需求进行了比较研究 , 确定了 每一植物种子无菌萌发的最适合营养条件，发现N6培养基是石斛类种子较适合 的培养基,天然附加物对种子萌发和原球茎发育有促进作用 ,地生兰植物对营养 需求比较独特 , 不同种类之间有较大差异。比较了光照对铁皮石斛、 鼓槌石斛、 云南独蒜兰、 白芨种子无菌萌发的影响 和温度对云南独蒜兰种子无菌萌发的影响。发现 , 黑暗培养能够提高种子的萌发 率, 如铁皮石斛在黑暗条件下的萌发率为 95.07%,显著高于光照条件下的萌发率 88.91%。短期光照起动种子的萌发 ,

3、加快种子的萌发速度 , 如铁皮石斛种子经过 1 周 光照后暗培养 ,在播种后的第 2周开始萌发 ,比直接暗培养的种子早 2周萌发。光 照是诱导原球茎发育和幼苗生根的环境条件 ,11 种兰科植物播种后 , 在黑暗条件 下培养 2年也不生根,光照条件下 3-5个月就可以生根。墨兰由于播种后 2年都没于萌发 ,所以,没有确定墨兰种子合适的无菌萌发条件。根据以上结果 , 建立了 11 种兰科植物种子无菌萌发的最适条件。3、发现了一种新的兰科植物种质资源的保存方法 , 该方法的在不同植物种类 上的成功率接近 100%,保存两年后的恢复率达到 98%以上。4、应用超低温保存白 芨和云南独蒜兰种子后 , 种

4、子的活力都超不过 5%,该方法不适合于这两种植物种 子的保存。5、建立了一套铁皮石斛的组培快繁体系 , 该体系不使用任何激素 , 与以往快 繁体系相比 , 具有成本低廉 , 省工的特点 , 具有持续提供优质种苗的优点 , 适合工 厂化大规模生产中应用。 6、创建了一种促进兰科植物种子萌发的真菌的分离和 筛选方法 , 利用该方法从白芨原球茎中分离获得了 18 株真菌 , 合并为 15 株, 从云 南独蒜兰的种子中分离纯化了 49 株真菌 , 合并为 30 株真菌。7、从 55 株真菌中 , 筛选得到了 8 株有效的促白芨种子萌发的真菌菌株 , 萌发 特性研究发现 : 白芨种子接菌共生萌发明显优于

5、无菌萌发 , 表现在 : 初始萌发时间 早, 萌发率高 , 萌发后原球茎的发育速度快。以胶膜菌属真菌 (Tulasnella sp.)Bsg14 促进白芨种子萌发来说 , 播种后 2 个月观测 , 萌发率为 61.17%,共生萌 发的白芨种子此时已经发育形成原球茎 , 再经过一个月的培养形成 23 片叶的 幼苗 , 而不接种真菌的对照 , 在播种后 4 个月观测 , 萌发率仍然为 0。利用分子生物学技术 ,8 株真菌中的 5 株鉴定到了属 , 分别为 : 胶膜菌属 (Tulasnella sp.) 、丝核菌属 (Rhizoctonia sp.) 、疣孢漆斑菌属 (Myrothecium sp.

6、) 、小菇属 (Mycena sp.) 、镰刀菌属 (Fusarium sp.),3 株无法鉴定到属。 8、 首次获得了促进铁皮石斛、 束花石斛、黑毛石斛、兜唇石斛种子萌发的真菌菌株 , 菌株编号 :Bsg14, 为胶膜菌属真菌。该结果是通过使用 6 株促白芨种子萌发活性较高的真菌菌株与 22 种兰科植物种子大规模筛选获得的。 9、应用两种共生萌发体系对胶膜菌属 (Tulasnella sp.) 真菌促进铁皮石斛、 束花石斛、 黑毛石斛、兜唇石斛种子萌发的特性进行了 研究, 结果表明 , 该株真菌促昕进这 4 种植物种子萌发的活性很高 , 具有萌发速度 快,萌发率高 ,原球茎发育速度快的优点

7、,比如:铁皮石斛种子接种真菌后 ,从播种 的第 3周种子开始萌发 ,第 7周时萌发率达到了 79.34%,第 8周原球茎即生长出 了叶片,而不接种真菌的对照 ,在播种后 3个月时观测 ,萌发率仍然为 0。10、阐明了光照条件对兰科种子接菌共生萌发的影响。其结果为: 光照能够调节兰科植物种子接菌共生萌发的萌发率及原球茎发育。对石斛来说 ,光照对最终萌发率没有明显影响 ,显著促进原球茎的发育 , 共生 萌发的原球茎只有在光照的诱导下才能发育成幼苗。对白芨来说 , 短期光照和长 期光照都能够显著的提高共生萌发的萌发率和原球茎发育速度。11、明确了兰科植物种子共生萌发后原球茎长宽增长的特性。铁皮石斛种子接菌共生萌发的原球茎大小增长模型为：y= 1251.46+266.53 X 1nx,判定系数为 0.952; 白芨种子室内接菌共生萌发的原球茎大小增长模型为 :y=728.06 196596.6/x, 判定系数为 0.937; 白芨种子自然界萌发的原球茎大小增长模型 为:y= 636.753+156.250 X 1nx,判定系数为0.883,以上结论表明,原球茎的长 宽比具有可预测性。12、使用环境扫描电镜对 5 种兰科植物种子接菌共生萌发原球茎的表征超微 结构研究 , 发现了兰科植物种子共生萌发的形态特性 ：(1) 共生萌发真菌对种子的