濒危蕨类植物水蕨的繁育方法

摘要

本发明公开了一种濒危蕨类植物水蕨的繁育方法，包括水蕨孢子采集，消毒，接种于培养皿，在人工气候箱中培养获得水蕨幼苗，然后将水蕨幼苗移植处理并移入铺有改良土壤的模拟野生水生环境的人工清水池中，完成水蕨孢子体幼苗生长、营养生长和孢子体成熟生长，最终获得水蕨孢子，实现了水蕨的人工繁殖。本发明实现了人工控制水蕨孢子萌发和配子体发育，提供了可供迁地保护和规模化栽培生产的水蕨幼苗；通过模拟水蕨的野生水生环境，实现了水蕨的异地繁殖，且成活率高，为大规模工业化栽培生产水蕨提供了技术支持。通过水蕨的人工繁殖技术的实施，有利于濒危水生蕨类植物水蕨的迁地保护和就地保护以及回归原产地与种群恢复等保护工作的实现。

说明书

技术领域

本发明涉及一种蕨类植物的繁育方法，具体地指一种濒危蕨类 植物水蕨的繁育方法。

背景技术

水蕨为一年生水生蕨类植物，现被列为国家二级保护野生植 物。因二型叶，造型美观，常用作园艺观赏植物；还是重要的药用 植物，有活血、解毒、治痞积、痢疾、胎毒和跌打等功效，也是名 贵的菜肴，在基础研究和应用中起着很重要的作用。

目前，水蕨的主要来源仍为野生水蕨，而且野生水蕨种质资源 极其匮乏，对水蕨的人工繁育的研究进行得较少，也未见有大规模 人工繁育的技术报道。

开展对濒危水生蕨类植物水蕨繁育技术的研究，不仅有利于水 蕨保护而且有利于水蕨的食用、药用和观赏资源的合理利用与开 发，有利于促进菜蓝子工程和人民身体健康工作的开展，有利于“两 型社会”的构建和生物多样性的保护。

发明内容

本发明的目的在于填补现有技术中的空白，提供一种优良的濒 危蕨类植物水蕨的繁育方法，实现大规模人工繁育水蕨。

为实现上述目的，本发明所提供的濒危蕨类植物水蕨的繁育方 法，其步骤是：

(1)水蕨孢子采集：在水蕨孢子成熟时期，采集水蕨孢子体， 待干燥后从水蕨孢子体中采集黄褐色的水蕨孢子；

(2)水蕨孢子消毒处理：将水蕨孢子用质量百分比浓度为5％ 次氯酸钠水溶液消毒10分钟，然后离心，除去其中的空孢子囊和 杂物，再用蒸馏水多次冲洗消毒过的水蕨孢子，加蒸馏水制成水蕨 孢子悬浮液，在显微镜下计数并稀释水蕨孢子悬浮液，得到浓度为 140～160个/ml的水蕨孢子液；

(3)接种：将含有1％琼脂的knop’s营养液的培养基置于直 径为6cm的培养皿中，以无菌操作法，将水蕨孢子液接种于所述培 养皿中；

(4)人工气候箱中培养：将接种后的培养皿置于SPRX-600B 智能人工气候箱中培养，光照强度为6000LX，培养温度为24～26 ℃，湿度为80％以上，每日光照为11～14h，直至培养皿中的水蕨 孢子发育成具有2～3片营养叶，高1.4～1.6cm的水蕨幼苗；

(5)水蕨幼苗移植处理：将水蕨幼苗从人工气候箱中移出并 移栽到湿泥土中，保持室温25～27℃，使水浸没水蕨幼苗顶端 0.5～0.8cm，于阴凉处2～3天，提高成活率；

(6)水蕨幼苗的生长：将阴凉处的水蕨幼苗移入铺有改良土 壤的模拟野生水生环境的人工清水池中，保持每日光照11～14小时， 室温28～32℃，水温23～26，待水蕨幼苗生长19～21天后，升高 室温至33～37，升高水温至26℃～30，70～80天后既获得水蕨 成熟的孢子体；

其中，所述人工清水池中的水体pH值为7.0～7.5，水体为微流 动，流速为250～310ml/min；微流动的清水，有利于保持水蕨根部 供养充分。

所述改良土壤为壤土、磨菇渣和黄砂的混合物，其中各组分的 质量比为壤土∶磨菇渣∶黄砂＝6∶1∶1。

所述步骤(6)的水蕨幼苗的生长过程中，始终保持水蕨幼苗 浸入水中部分的高度为1.4～1.6cm。

改良土壤是以如下方法制备的：将壤土、磨菇渣和黄砂按照质 量比6∶1∶1的比例混合，并置于水中约15～20天，让磨菇渣充分腐 烂，得到混合土壤，再用偏酸性的鸡粪，将混合土壤的pH值调至 6.80～6.85，既得改良土壤。改良土壤湿润，肥力良好，透气，指压 有绵感，符合水蕨的生长特性，利用改良土壤繁育的水蕨长势茂盛， 孢子产量大。

优选地，所述人工清水池的深度为23～27cm，其两端分别设有 一个进水口和一个出水口，所述进水口和所述出水口的水平高度相 同，且与池底的距离为14～15cm。

优选地，所述人工清水池中的水体流速为300ml/min。

本发明的有益效果：通过濒危蕨类植物水蕨的繁育方法实现了 人工控制水蕨孢子萌发和配子体发育，提供了可供迁地保护和规模 化栽培生产的水蕨幼苗；通过模拟水蕨的野生水生环境，实现了水 蕨的异地繁殖，且成活率高，为大规模工业化栽培生产水蕨提供了 技术支持，有利于水蕨的食用、药用和观赏价值的开发与利用。通 过水蕨的人工繁殖技术的实施，有利于濒危水生蕨类植物水蕨的迁 地保护和就地保护以及回归原产地与种群恢复等保护工作的实现。

附图说明

图1为本发明实施例中的云南西双版纳的水蕨孢子接种在培养 皿中的状态图。

图2为图1中的水蕨孢子发育为水蕨配子体的状态图。

图3为图2中的水蕨配子体发育为水蕨幼苗的状态图。

图4为图3中的水蕨幼苗进一步生长后的待移植的状态图。

图5为为图4中的水蕨幼苗移植处理后移入人工清水池中的状 态图。

图6为图5中的水蕨幼苗进入营养生长时期的的状态图。

图7为图6中的水蕨在营养生长和生殖生长时期的的状态图。

图8为图7中的水蕨在完全生殖生长的的状态图。

具体实施方式

以下结合附图和云南西双版纳的水蕨在武汉地区的繁育例对 本发明作进一步的详细描述。

云南西双版纳的水蕨在武汉地区的繁育方法，步骤如下：

1、水蕨孢子采集与无菌培养

(1)水蕨孢子采集：在水蕨孢子成熟时期，约11～12月份， 采集水蕨孢子体，待自然风干后从水蕨孢子体中采集黄褐色的水蕨 孢子；

(2)水蕨孢子消毒处理：将水蕨孢子用质量百分比浓度为5％ 次氯酸钠水溶液消毒10分钟，然后离心，除去其中的空孢子囊和 杂物，再用蒸馏水多次冲洗消毒过的水蕨孢子，加少量蒸馏水制成 水蕨孢子悬浮液，在显微镜下计数并稀释水蕨孢子悬浮液，得到浓 度为150个/ml的水蕨孢子液；

(3)接种：将含有1％琼脂的knop’s营养液的培养基置于直 径为6cm的培养皿中，以无菌操作法，将水蕨孢子液接种于此培养 皿中(图1)；

(4)人工气候箱中培养：将接种后的培养皿置于SPRX-600B 智能人工气候箱中培养，光照强度为6000LX，培养温度为24～26 ℃，湿度为80％以上，每日光照为12h，在接种后，约10～15天， 在光学显微镜下观测到孢子萌发，并逐渐发育成配子体(图2)，约 40～45天，绿色的水蕨幼苗(孢子体)开始形成(图3)，60天左 右，水蕨幼苗高约1.5cm，并长有2～3片营养叶(图4)。

2、水蕨幼苗移植处理：将1.5cm高的水蕨幼苗从人工气候箱 中移出并移栽到湿泥土中，保持室温25～27℃，使水浸没水蕨幼苗 顶端0.5～0.8cm，于阴凉处2～3天，提高成活率。

3、水蕨幼苗与发育的技术与管理

(1)制备改良土壤：将壤土、磨菇渣和黄砂按照质量比6∶1∶1 的比例混合，并置于水中约15～20天，让磨菇渣充分腐烂，得到混 合土壤，再用鸡粪，将混合土壤的pH值调至6.83，既得改良土壤。

(2)设置模拟野生水生环境的人工清水池：人工清水池的深 度为25cm，其两端分别设有一个进水口和一个出水口(或者在池 底设置一个排水口替代出水口，排水口与一弯曲的PV管相连，PV 管的另一端伸出池外形成出水口)，所述进水口和所述出水口的水 平高度相同，且与池底的距离为15cm，人工清水池中的水体pH值 为7.0～7.5，水体为微流动，流速为300ml/min；。

(3)水蕨幼苗的生长：将阴凉处的水蕨幼苗移入铺有改良土 壤的模拟野生水生环境的人工清水池中(图5)，保持每日光照12 小时，室温28～32℃，水温23～26℃，待水蕨幼苗生长19～21天后， 升高室温至33～37℃，升高水温至26℃～30℃，70～80天后既获得 水蕨成熟的孢子体；在上述水蕨幼苗的生长过程中，始终保持水蕨 幼苗浸入水中部分的高度为1.5cm，并保持水温恒定和控制水流速 均匀，同时要注意蜗牛等软体动物取食营养叶。

水蕨在人工清水池中经历幼苗生长、营养生长和孢子体生殖生 长三个阶段，其中幼苗生长和营养生长约45～50天(图6)，由营 养生长进入生殖生长直至孢子体完全成熟约50天(图7～8)。利用 本发明的水蕨的繁育方法繁育的云南西双版纳水蕨成活率达到 75％以上。