日前,浙江大學(xué)通過(guò)胚胎培養(yǎng)技術(shù),成功培養(yǎng)出世界*瀕危的十二種植物之一百山祖冷杉幼苗,標(biāo)志著這種和白堊紀(jì)恐龍同一時(shí)代的“植物活化石”得以“開(kāi)枝散葉”,避免了該物種滅絕的危險(xiǎn)。
百山祖冷杉產(chǎn)于氣溫低、濕度大、降水多、云霧重的中國(guó)東部亞熱帶高山地區(qū),在年平均氣溫8—9℃,極端氣溫*-15℃的自然環(huán)境中成長(zhǎng),其自然有性繁殖、常規(guī)無(wú)性繁殖都十分困難。1987年被國(guó)際物種保護(hù)委員會(huì)列為世界*瀕危的十二種植物之一,現(xiàn)野生植株僅存3株,均生長(zhǎng)在浙江省慶元縣百山祖*自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)內(nèi)。2017年,浙江省依托浙江大學(xué)的科研力量組織成立了百山祖冷杉搶救保護(hù)工程研究團(tuán)隊(duì),經(jīng)過(guò)1年多的努力,以百山祖自然保護(hù)區(qū)的百山祖冷杉未成熟球果為起始材料,在人工控制的環(huán)境條件下,進(jìn)行離體無(wú)菌培養(yǎng),獲得成功,培育出百山祖冷杉幼苗。
植物胚胎培養(yǎng),是指對(duì)植物的胚(種胚)及胚器官進(jìn)行人工離體無(wú)菌培養(yǎng),使其發(fā)育成幼苗的技術(shù)。在生物技術(shù)領(lǐng)域,針對(duì)植物自然繁殖困難的情況,科學(xué)家通常會(huì)利用組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行繁殖。作為裸子植物的百山祖冷杉組織培養(yǎng)難度較大,此前,有多人利用側(cè)芽等材料進(jìn)行組織培養(yǎng)研究,但因各種原因均未取得成功。
此次浙江大學(xué)利用百山祖冷杉的未成熟胚進(jìn)行組織培養(yǎng),并獲得了幼苗,不僅有效地緩解了百山祖冷杉的瀕危狀況,還豐富了其遺傳多樣性。胚胎培養(yǎng),將百山祖冷杉“胚→種子→幼苗”歷程縮短為“胚→幼苗”,同時(shí)改善球果發(fā)育時(shí)間長(zhǎng)、胚早期敗育或者發(fā)育不良的現(xiàn)狀,緩解了百山祖冷杉種子萌發(fā)率低、萌發(fā)速度緩慢等物種繁衍困難,增加了百山祖冷杉物種數(shù)量,提高了出苗率。據(jù)悉,該研究成果已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。
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