山丹莖尖玻璃化超低溫保存技術體系的建立1)

王琦 朱夢婷 劉燕 張玲玲

(北京林業大學,北京,10083) (南京農業大學)

山丹(LiliumpumilumDC.),又稱細葉百合,為百合科百合屬多年生草本,原產于中國北部、東西伯利亞、朝鮮、韓國和蒙古[1],自然分布于海拔400～2 600 m的山地、草坡或裸露的巖石間[2-3]。其生性強健,適應性強,耐寒、耐熱、耐半陰,尤其具有很強的抗旱性,在百合抗性育種中起著重要的作用[4]。

目前,由于過度放牧、采集以及對自然棲息地的破壞,山丹種質資源正面臨滅絕的風險[5]。山丹種質資源的保存方法有遷地保存和離體保存2種方式[6]。車飛[7]將陜西秦巴山區的山丹引種到楊陵西北農林科技大學園藝場百合資源圃后進行遷地保存;Zhang et al.[8]對山丹的體細胞胚胎和不定芽進行了組織培養離體保存。然而,遷地保存容易受到外界環境影響,不適用于種質資源長期保存。組培物離體保存需要多次繼代,投入大量的人力和物力,同時植物材料存在著遺傳變異的風險,因此離體保存也不能實現種質資源的長期保存[9]。本研究旨在建立山丹種質資源的超低溫保存體系,實現對其種質資源的長期保存。

超低溫保存是1種利用液氮低溫(-196 ℃或-165～-190 ℃液氮蒸氣)對種質資源進行長期保存的理想方法[10]。在這種極端低溫條件下,植物細胞的新陳代謝基本停止,因此植物材料可以被長期保存[11-12]。其中玻璃化法較適合組培物的超低溫保存[13]。玻璃化法是指利用高濃度且黏稠的冷凍保護劑對植物細胞進行滲透脫水,當溫度降低至極端溫度時,植物細胞就會轉化為無定形的玻璃化結構,而不會受到冰晶損傷[14]。……