4.2.2 孢子植物实验材料的准备
孢子植物没有种子植物常见,提前准备实验材料尤为重要。有些孢子植物实验材料可通过采集和保存进行准备,有的则需要进行培养。
1.淡水藻类标本的采集和保存
淡水藻类包括浮游藻类和附生藻类,是藻类实验中的重要观察对象。浮游藻类可用浮游生物网在水体表层往复拖取,将获得的浮游藻类材料放入塑料瓶中,现场加鲁哥氏液固定后,再加入甲醛,使标本保存液的甲醛浓度为4%时可长期保存。对于附着生长的藻类,可用镊子在水生植物根部捞取枯死的部分,其上会附生许多淡水藻类,将捞取的材料放入塑料瓶中,加入甲醛至4%的浓度,即可长期保存供实验观察使用。
2.大型海藻材料的采集和标本制作
大型海藻包括海带、裙带菜、紫菜等海洋藻类。采集大型海藻时,要选择藻体完整和具有生殖器官的材料,可制成腊叶标本或液浸标本。
(1)腊叶标本的制作:将采集来的标本用海水洗净后,放在标本纸上,再将标本纸放在托板上,用镊子将藻体展开,使其呈自然状态,藻体各部分一定要保持完整。然后慢慢将托板移离水面,滤掉滴水,将标本纸从托板上取下,放到吸水纸上,盖上一层纱布,再放上吸水纸反复吸水使标本尽快干燥,当标本纸放到一定厚度时,可用标本夹夹住,并施以适当的压力,加快水分的吸收。每天换吸水纸1~2次。一般情况下,一周左右标本就可以完全干燥。将干燥好的标本粘贴于台纸上,其余作为备用标本,用报纸夹起来存放于通风干燥处。
(2)液浸标本的制作:液浸标本主要供解剖研究用。将标本放入合适的标本瓶中,加入福尔马林至固定液浓度达到5%。标本体积一般不超过固定液体积的2/3。瓶内、瓶外贴上标签(采集号、日期、地点、采集人等信息),按号顺序排放,放入标本柜内保存。
大型海藻中海带是植物学实验常用的材料,我国自然生长的海带主要分布于辽东半岛和山东半岛海域,秋天可以采到有孢子囊的成熟孢子体。制作标本时可先将藻体晾至半干,太干则不易压平。处理标本时可在藻体上抹一些福尔马林防腐,标本晾至近干时将藻体卷起保存。液浸标本要选带有孢子囊的带片,剪成小块浸泡于7%~10%的甲醛海水溶液中保存,供徒手切片或石蜡切片用。
3.苔藓植物标本的采集和保存
苔藓植物个体微小,容易干燥,不易发霉腐烂,而且在干燥状态下,颜色也能长期保持,因此非常适宜用纸质标本袋长期保存。入袋保存前,先将标本放在通风处晾干,抖净所带泥土,然后放入标本袋中。与此同时,要注明采集信息,如学名、产地、采集人和编号,将标签贴在标本袋上,并在登记簿上登记,然后放入标本柜长期保存。
4.苔藓和蕨类植物配子体的培养方法
观察苔藓和蕨类植物的配子体是理解植物生活史的重要手段,但它们在自然条件下不易获得,通常需要人工培养。
(1)培养基的配制。
地钱和葫芦藓均可用Knop's培养基进行培养,培养基配方如下:取Ca(NO3)2·4H2O 0.8 g、KH2PO40.2 g、KNO30.2 g、MgSO4·7H2O0.2 g,加水至1000 mL,高温灭菌后可得液体培养基。将上述培养基加1%琼脂煮沸,倒入培养皿制成固体培养基,即可进行材料培养。
(2)地钱配子体的培养。
地钱的配子体可用孢子,也可用胞芽进行培养。孢子繁殖是将孢子播散在培养基上,孢子萌发形成丝状体、片状体,顶端分化出分生组织,最后长成地钱的配子体。胞芽繁殖简单,可把胞芽散播在培养基上,每一个胞芽有两个生长点,向两端生长,最后中间断裂,形成两个配子体。配子体经一段时间培养后可分化产生雌生殖托和雄生殖托,二者分别产生颈卵器和精子器,经受精作用形成孢子体。
(3)葫芦藓配子体的培养。
将采集到的成熟孢子囊数十个,在一张白纸上压碎,将收集到的孢子撒在已准备好的培养基上。如在25℃下培养,2~3 d内即可见到孢子萌发,2~3周内可见到大量的原丝体。若观察芽体和茎叶体,可继续培养。温度的高低对芽体出现的早晚影响很大,如保持25℃左右的温度,半月左右就可产生芽体,温度太低和太高都会延迟芽体的形成。芽体形成茎叶体,最后原丝体逐渐萎缩。茎叶体出现后继续培养,可以产生雌、雄生殖器官。生殖器官的产生需要较低的温度。如产生芽体后,将温度降至15℃左右,经过1个月左右即可产生雌、雄生殖器官。孢子体的发育则需要较高的温度。一般在夏季室温条件下自受精后3个月左右孢子体可以生长成熟。
(4)蕨类配子体的培养。
培养蕨类植物配子体常用的培养基为改良的Knop's培养基,配方同上。
孢子采集:将带有成熟孢子囊的孢子叶放入纸袋或大信封中,待孢子囊自然干燥开裂,孢子散落在纸袋中,最后用纸袋将孢子包好,存放于4℃冰箱内。
孢子接种和培养:取少量孢子,放入10 mL离心管内,用无菌水浸泡24 h,再用5%的次氯酸钠溶液消毒3~5 min,然后用无菌水洗涤3~5次,每次5~10 min,最后用无菌水制成孢子悬液,均匀接种到Knop's琼脂培养基上,25℃下连续光照培养,光照强度控制在1000 lx左右。可根据教学需要,分不同阶段培养,以便上实验课时可同时得到丝状体、片状体、原叶体及幼孢子体等。