用试管繁殖珍稀植物
2006/8/5 

     来源:http://www.sciencetimes.com.cn/col33/article.htm1?id=55485 中国科学技术信息研究所加工整理

    科学时报2005年4月25日讯 从植物体上切取小芽片或一小段嫩枝,放进25℃恒温室中的试管里,通过一种特有的营养液“喂养”和一系列技术处理,就能获取该植物的小幼苗。如今,这一技术将对三峡地区珍稀濒危植物的抢救保护工作发挥重要作用。

    如何才能解决一些濒危珍稀植物的人工培育瓶颈问题?对此,中科院过程工程研究所生化工程国家重点实验室赵兵博士认为,“采用植物生物反应器技术替代传统组培快繁已成为趋势。”

    “生物反应器组培快繁”是植物大规模组培快繁的发展和重要组成部分,是在大规模培养生物反应器内,借助于先进的自动控制技术,人工为生物繁殖体大量繁殖和快速生长营造最适宜的物理环境、营养条件等,从而快速、大量地生产无病毒的植物体细胞胚和不定芽,制作便于保存运输的人工种子,或者直接分化成苗,用于人工种植。自20世纪90年代以来,美国、加拿大等国已将生物反应器快繁技术列为发展林业生产的重要技术,并且取得了骄人的成绩。诸如,加拿大研究人员进行了白云杉体细胞胚的生物反应器生产,经7周培养,每升可获得6300个子叶形体细胞胚,其植株转化率为92%,生长状态优于自然种苗,大大降低了组培快繁成本;在美国,用生物反应器培养可以在6周内从每升挪威白杉培养液中生产出50000~100000个体细胞胚,从每升北美黄杉培养液中生产20000~80000个体细胞胚。

    “我国目前也已建立了芹菜、西洋参、黄连等多种植物的体细胞胚和不定芽的再生系统及人工种子生产的工艺流程。国内在植物细胞生物反应器悬浮培养方面的研究相对较多,但在生物反应器组培快繁,特别是针对体细胞胚、人工种子、种苗、种球等方面仅有少数单位进行了研究。”赵兵说。

    据他介绍,中科院过程所生化工程国家重点实验室进行了多项有关生物反应器组培快繁方面的课题研究,已经在芹菜体胚发生、微型薯种苗快繁、唐菖蒲种球大规模培养、耐盐芦苇体胚发生和种苗快繁、玛卡种苗快繁等方面进行了较系统的研究,每升反应器繁殖体个数也已达到数千,具有同步性好、体胚和植株发生频率高等优点,而且部分生物反应器组培快繁苗已实现规模化人工种植。

    “组培快繁技术还是解决目前一些濒危珍稀植物人工培育瓶颈问题的有效途径。”赵兵说。据他介绍,珍稀濒危植物的组培快繁,也称为植物“克隆”,是基于植物细胞具有的全能性,即每个植物细胞都可能像胚胎细胞一样可以在体外培养成完整的植株。研究人员通过从植物体上切取小芽片,或截取一小段嫩枝,放进25℃恒温室中的试管里,通过技术人员调制的一种特有的营养液“喂养”和一系列技术处理,达到植物组织培养的效果,从而获取该植物的小幼苗。一般约两个月就可培养出带根须的苗木。此“克隆”技术培育的植物数量,不仅比常规繁殖方法提高50倍以上,而且成活率更高。

    据统计,三峡库区特有的荷叶铁线蕨、蔬花水柏枝、川明参等国家重点保护植物以及国家一、二级保护植物珙桐、蓖子三尖杉等50多种植物将全部或部分被淹没,珍稀濒危植物的抢救工作迫在眉睫。因此,组培快繁技术对三峡地区珍稀濒危植物的抢救保护将发挥重要作用,据悉,珙桐、秃杉、木莲等珍稀濒危植物的“克隆”工程进入实质性繁育工作。