浙江大學(xué)科學(xué)家日前成功實(shí)現(xiàn)了世界首例百山祖冷杉胚胎培養(yǎng),意味著這一目前野外僅存3棵的“植物界大熊貓”接下來(lái)有望“開(kāi)枝散葉”,減少滅絕的危險(xiǎn)。
百山祖冷杉是我省特有的一種極小種群植物,目前僅生長(zhǎng)在海拔1500多米的麗水市慶元縣百山祖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)內(nèi),總數(shù)只有3棵。百山祖冷杉早在恐龍盛行的白堊紀(jì)時(shí)就已存在,又被稱(chēng)為“植物活化石”。1987年,百山祖冷杉被國(guó)際物種保護(hù)委員會(huì)列為世界最瀕危的12種植物之一。
浙大百山祖冷杉搶救保護(hù)工程研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地利用百山祖冷杉未成熟的胚進(jìn)行組織培養(yǎng),將百山祖冷杉“胚—種子—幼苗”的發(fā)育歷程縮短為“胚—幼苗”,目前試驗(yàn)進(jìn)展順利,已獲得幼苗。該成果為百山祖冷杉人工繁育帶來(lái)全新前景。
這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)是在省林業(yè)廳支持下、由浙大生命科學(xué)學(xué)院于明堅(jiān)教授在2017年組織成立的。浙江鳳陽(yáng)山—百山祖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)百山祖管理處與團(tuán)隊(duì)核心成員、浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院陳利萍教授簽訂了《百山祖冷杉組織培養(yǎng)研究試驗(yàn)》技術(shù)合同,旨在建立高效的百山祖冷杉離體保存及組織培養(yǎng)再生體系,為改善百山祖冷杉的瀕危狀況,擺脫極度瀕危等級(jí)創(chuàng)造可能。
百山祖冷杉極少開(kāi)花結(jié)果,用樹(shù)種培植的機(jī)會(huì)十分難得,想要成林更是難上加難。專(zhuān)家此前亦曾嘗試使用扦插、嫁接等無(wú)性繁殖試驗(yàn),成活率和保存率均不理想。
專(zhuān)家表示,對(duì)于自然繁殖困難的植物,通常會(huì)采用組織培養(yǎng)技術(shù),即利用側(cè)芽等組織材料進(jìn)行人工離體無(wú)菌培養(yǎng)。百山祖冷杉是裸子植物,組培難度大,此前一直未獲成功。
在本次試驗(yàn)中,浙大團(tuán)隊(duì)以百山祖管理處提供的百山祖冷杉未成熟球果為原始材料,科研人員將球果表面消毒,然后剝?nèi)∑湮闯墒斓呐?,利用含有各?lèi)營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)基,在人工控制的環(huán)境條件下,進(jìn)行離體無(wú)菌培養(yǎng),終于成功獲得百山祖冷杉幼苗。胚胎培養(yǎng)改善了百山祖冷杉球果發(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。該研究成果已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。
目前,慶元百山祖的百山祖冷杉拯救繁育基地內(nèi)有30多株人工繁育的百山祖冷杉樹(shù)苗靜靜佇立,這是在1991年科研人員獲得機(jī)會(huì)采集一批百山祖冷杉種子后種下的,經(jīng)過(guò)20多年精心呵護(hù),現(xiàn)在才長(zhǎng)到2米多高。在基地邊緣一條田壟上,還整齊排列著41株更嬌弱的樹(shù)苗,每一棵的高度都不超過(guò)30厘米,這是2012年才種下去的百山祖冷杉。當(dāng)?shù)刈o(hù)林員常年堅(jiān)守在1500多米的高山,看護(hù)這一珍貴的物種。
據(jù)了解,中國(guó)是世界上野生植物資源最豐富的國(guó)家之一,除百山祖冷杉外,銀杉、華蓋木、伯樂(lè)樹(shù)、金花茶等均為中國(guó)特有的珍稀瀕危野生植物,成為聞名世界的中國(guó)“植物大熊貓”。
(《浙江日?qǐng)?bào)》2018年1月18日,記者:曾福泉)
(百山祖冷杉)
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