多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响

作     者：郭严冬 周义峰 郑玉红 张明霞 廖恩慧 曹建国 GUO Yandong;ZHOU Yifeng;ZHENG Yuhong;ZHANG Mingxia;LIAO Enhui;CAO Jianguo

作者机构：江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园)南京210014 上海师范大学生命科学学院上海200234 

出 版 物：《植物研究》 (Bulletin of Botanical Research)

年 卷 期：2024年第44卷第1期

页      面：45-50页

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 071009[理学-细胞生物学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金项目(30970267) 

主　　题：蕨类植物 水蕨 多壁碳纳米管 配子体 孢子体 

摘      要：探究多壁碳纳米管在水蕨配子体发育及孢子体产生中的作用,以期为濒危蕨类植物的保护和繁育奠定基础。以蕨类模式植物水蕨(Ceratopteris thalictroides)为供试材料,设置0(对照)、0.5、1.0、2.5、5.0 mg·L^(-1)多壁碳纳米管5个处理组,采用光学显微镜观察不同质量浓度多壁碳纳米管对水蕨配子体发育及孢子体产生的影响。结果显示:与对照组相比,0.5~2.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管处理可使水蕨孢子萌发提前约15 d,其中,0.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管对水蕨孢子萌发的促进效果最好,0.5~1.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管对丝状体和片状体产生的促进效果最好,2.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管对原叶体和孢子体产生的促进效果最好。高质量浓度(5.0 mg·L^(-1))多壁碳纳米管处理会导致部分配子体出现畸形,精子器退化,细胞中叶绿体出现失绿现象,部分发育出的孢子体上的细胞也出现叶绿体失绿等衰退现象。此外,多壁碳纳米管的加入促进了水蕨雄配子体的产生。综上所述,0.5~2.5 mg·L^(-1)多壁碳纳米管处理可以明显促进水蕨配子体发育和孢子体的产生,且精子器数量明显增多,有雌雄同株和雌雄异株配子体同时出现,高质量浓度多壁碳纳米管处理会使水蕨配子体发育出现“高浓度抑制现象,在实际应用过程中应根据具体的需要选择相应的添加量。