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目的:蛇足石杉是目前治疗老年痴呆症很好的中草药,但其繁殖尚未取得重大突破,本试验为了弄清其孢子的形态特征及阐明萌发障碍的可能原因,为孢粉学研究及孢子的繁殖提供科学依据。 方法:显微鉴定、扫描电镜、透射电镜、球磨仪破壁、常规繁育技术、组织培养、孢子萌发实验等。 结果:(1)孢子的显微特征是:孢子囊为肾形,由2-4层细胞组成,最外层细胞壁增厚且木栓化,孢子囊内有许多散在或成团的孢子,扇形、三角形或不规则状,孢子壁明显,可见细胞核及细胞器颗粒物。 (2)孢子的扫描特征:孢子四面体型,辐射对称,上被有乌氏体颗粒,三裂缝,突起,长度约为孢子半径的4/5;孢子大小为(19.02-23.70)19.25*26.50(23.32-31.90)μm,外壁光滑无褶皱,孔穴纹饰。极面观为钝三角形,三边内凹,赤道面观为近半圆或扇形,近极面有三条裂缝及四分体痕,远极面具孔穴,大小、深浅不一,多圆形,100μm2的面积内有孔穴约0-13个,辐射区无或较少孔穴。 (3)孢子的透射特征:孢子囊外层为2-3层囊壁细胞,其内为绒毡层和孢子。孢子呈扇形、类三角形,从外至内分别为外壁、内壁及细胞器,主要有生殖核、营养核、内质网、大液泡、线粒体等。外壁可分为内外两层。外壁外层颜色较深,较疏松,厚度较均匀,外壁内层颜色较浅,内壁的颜色较深,薄而致密,裂缝仅延伸至内壁,孢子壁整体厚度较均匀,0.08-1.87μm。 (4)蛇足石杉孢子的破壁条件:孢子囊存在时以20hz,在3-4min可达到多数微裂,去除孢子囊后25hz、2min或30hz、1min可达到多数微裂;另实验中以粗糙马尾杉及马尾杉孢子为对照进行粉碎比较,发现用镊子等硬物稍微碰撞即可见有大部分粗糙马尾杉孢子微裂。用球磨仪在较低频率如20hz、1min时即可达到微裂,甚至碎裂。 (5)蛇足石杉的孢子可能含有多肽、糖及苷类、皂苷、有机酸、酚类、黄酮类、香豆素与内酯等成分。 (6)升汞灭菌20min以上,孢子囊接种后的污染率较小,无菌瓶甚至达到100%。无菌孢子在PDA培养基培养一段时间后未萌发,无吸胀且无菌丝出现。表明孢子壁不透水,孢子内也无内生真菌的存在。 (7)孢子的浸提液对2种作物种子萌发具有一定抑制作用,相同浓度的浸提液对萝卜种子萌发的的抑制作用较强,不同溶剂提取液对幼苗生根的影响也不同,而植株提取液对萝卜和绿豆种子的萌发有不同程度的促进作用。 (8)经过不同溶剂的处理,蛇足石杉的孢子壁出现了一些变化,水的影响较小;水合氯醛可使孔穴清晰;浓盐酸和氢氧化钠均使孢子变成黄色,且孔穴略模糊;而浓硫酸的影响却较小;间苯三酚浓盐酸反应为负反应,未染成红色,木质化程度较低;而苏丹Ⅲ处理的孢子壁为桔红色,表明孢子壁为脂质化。因此蛇足石杉的孢壁可耐盐酸、硫酸等无机酸及冰醋酸等有机酸、氢氧化钠等无机碱、氯化钾等无机盐、高温,不溶于无机酸、碱,略溶于生物透明剂等脂溶性溶剂。 结论:以上蛇足石杉孢子的特征可作为孢子鉴别及分类的依据;孢子萌发困难的可能原因为:孢子壁较厚且不透水,孢子裂缝处内外壁均存在且较厚,结合较紧密,破壁相对较难,内在物质释放较难;可能存在有机酸等抑制物质存在等。