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日前,浙江大學(xué)通過胚胎培養(yǎng)技術(shù),成功培養(yǎng)出世界最瀕危的12種植物之一的百山祖冷杉幼苗,標(biāo)志這種和白堊紀(jì)恐龍同一時代的“植物活化石”得以“開枝散葉”,減少了該物種滅絕的危險。
百山祖冷杉產(chǎn)于氣溫低、濕度大、降水多、云霧重的我國東部亞熱帶高山地區(qū),在年均氣溫8℃-9℃、極端氣溫最低-15℃的自然環(huán)境中生長,其自然有性繁殖、常規(guī)無性繁殖都十分困難。1987年,百山祖冷杉被國際物種保護委員會列為世界最瀕危的12種植物之一,現(xiàn)野生植株僅存3株,均生長在浙江百山祖國家級自然保護區(qū)核心區(qū)內(nèi)。2017年,依托浙江大學(xué)的科研力量,浙江組織成立了百山祖冷杉搶救保護工程研究團隊,經(jīng)過一年多的努力,以百山祖自然保護區(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)境條件下進行離體無菌培養(yǎng)并獲得成功,培育出百山祖冷杉幼苗。
植物胚胎培養(yǎng),是指對植物的胚(種胚)及胚器官進行人工離體無菌培養(yǎng),使其發(fā)育成幼苗的技術(shù)。在生物技術(shù)領(lǐng)域,針對植物自然繁殖困難的情況,科學(xué)家通常會利用組織培養(yǎng)技術(shù)進行繁殖。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行組織培養(yǎng)并獲得幼苗,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”,同時改善球果發(fā)育時間長、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,該研究成果已申請國家發(fā)明專利。
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