日前,浙江大學科學家團隊經過近一年的技術攻關,在成功繁育世界首例胚培養(yǎng)百山祖冷杉幼苗的基礎上,又成功實現了三株人工繁育百山祖冷杉幼苗回歸原生地——位于浙江省慶元縣的百山祖*自然保護區(qū)。此舉為百山祖冷杉擺脫極度瀕危狀態(tài)創(chuàng)造了條件,標志著百山祖冷杉人工繁育的研究工作將進入新的階段。
百山祖冷杉,是我國特有的古老孓遺植物,素有“植物界大熊貓”之稱。目前全球僅有三棵成年野生植株,分布于浙江省慶元縣海拔1700多米的山林中。它不僅生物學特征獨特,而且在研究植物區(qū)系和氣候變化的影響等方面具有極高的學術價值,為世界矚目的瀕危野生植物資源。
百山祖冷杉目前全球僅有三棵成年野生植株。
為實現百山祖冷杉無菌試管苗的野外回歸,擴大原生地種群數量,浙江大學農業(yè)與生物技術學院陳利萍教授實驗室開展了大量的研究工作。
這其中*為重要的突破就是無菌試管苗人工基質栽培的研究。在自然生長條件下,百山祖冷杉的水分和營養(yǎng)物質依賴根系與真菌共生形成的菌根。為了使無菌試管苗能夠順利地回歸大自然,該實驗室通過多次試驗,成功地建立幼苗基質栽培體系。浙江大學農業(yè)與生物技術學院碩士研究生王挺進介紹,幼苗僅經過半年的基質栽培,一級分枝數可達3至4個,生長速度可達自然狀態(tài)下的2至3倍。
在此之前,陳利萍實驗室成功培育出世界上首例胚胎培養(yǎng)的百山祖冷杉。她表示,無菌試管幼苗的獲得與人工基質栽培的成功,為百山祖冷杉的搶救與保育開辟了一條新途徑,也為冷杉等珍稀瀕危裸子植物種質資源離體保存、遺傳資源的改良及開發(fā)利用奠定了基礎。
在自然狀態(tài)下,冷杉等松科植物主要通過種子繁育后代,但百山祖冷杉存在種子萌發(fā)困難和幼苗成活率極低等問題。因此,為解決百山祖冷杉自然繁育困難等問題,浙江省野生動植物保護管理總站于2016年制定了《浙江省珍稀瀕危野生動植物搶救保護行動方案(2017-2020)》,并將百山祖冷杉列為重點保護搶救物種。
三株人工繁育百山祖冷杉幼苗。
浙大團隊開展了利用胚拯救技術繁育百山祖冷杉的研究,成功獲得了由未成熟胚發(fā)育的無菌試管苗,有效地減少了因種子發(fā)育障礙而死亡的個體數量。陳利萍介紹說,胚拯救技術可以對遇到發(fā)育困難的百山祖冷杉“胚胎”進行“剖腹產”,提前將“胚胎”從母體中分離,放置在人工“保育箱”中進行培育,從而獲得新的個體。
百山祖*自然保護區(qū)管理處總工程師陳德良說:“正是基于陳教授課題組的不斷技術攻關,才有了這次幼苗的回歸,相信百山祖冷杉‘開枝散葉’。
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