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GET!“复刻”蕨类植物之王!我国科学家成功克隆阴生桫椤孢子!

来源:科普中国  发布时间:2024-06-19  浏览:927

据新华社报道,近日,在三峡集团所属金沙江向溪珍稀植物园,科研人员经过一年的努力,成功繁育出国家二级保护野生植物阴生桫椤孢子体幼苗,孢子克隆取得成功。

01 阴生桫椤,克隆不易

阴生桫椤是一种乔木状的蕨类植物,有“蕨类植物之王”赞誉。阴生桫椤的茎干高度可达5米,直径约8厘米,生长于海拔350米至1000米林下溪边阴湿处。由于其稀有性和特殊的生态价值,阴生桫椤被列为国家二级保护野生植物。

阴生桫椤孢子寿命短,难萌发,在现代气候条件下,阴生桫椤只能在温暖湿润的热带、亚热带林地生存,在金沙江区域有少量分布。

为保护金沙江库区的生物多样性,三峡集团科研人员自入驻金沙江向溪珍稀植物园以来,坚持开展阴生桫椤试验,研究设计方案并进行配方优化,成功克服初代易污染的难题,突破孢子萌发困难等技术瓶颈,利用植物克隆技术,以阴生桫椤成熟孢子为材料,实现了孢子克隆。

据科研人员介绍,孢子克隆是一种通过植物孢子进行无性繁殖的方法,可以保持母本植物的遗传特性,对于濒危植物的保护和繁育具有重要作用。

02 桫椤——地球霸主曾经的食物

桫椤也称树蕨,是白垩纪末-第三纪早期冰川的孑遗植物,是目前仅存的几种珍稀木本蕨类植物之一,具有很高的观赏和科研价值。但是由于桫椤孢子萌发、发育及与配子体结合对环境的要求甚高,一直处于濒危状态,因此,早已被列为国家重点保护植物。

桫椤属蕨类植物门真蕨亚门水龙骨目桫椤科。根据化石记载,桫椤科植物最早出现于中生代的晚三叠纪或早侏罗纪时期,在中生代中期曾广泛分布,极为繁盛。但后来由于地质变迁和气候变化,特别是第四纪冰期的影响,桫椤科植物的种类大量灭绝,其分布区也大幅度收缩,最后仅残存于热带和亚热带中某些环境特别适宜的“避难所”。目前,桫椤科在全世界共有6属500余种,大多生长在热带或亚热带山地。我国桫椤科的种类虽然不多,但因为地处该科植物分布的北缘,所以其种类和分布有一定的特色。

桫椤在我国的分布以四川、贵州和重庆三个地区的交接处最为集中,数量也最多,还形成了著名的贵州赤水桫椤国家自然保护区以及四川自贡金花乡的“桫椤谷”。桫椤一般生长在海拔250至900米的静风、高湿、荫蔽的生境中,最高可达海拔1500至1600米处,其适合生长的土壤为酸性砂质壤土,尤以砂壤中壤质地的土壤为宜,土壤pH值为4.5至5.5。这是因为砂质土壤有利于桫椤在高温高湿的条件下,保持通气、透水,可以保证根系的正常发育。

桫椤的植株外形美观雅致,具有很好的观赏价值。桫椤茎含有黄酮苷、生物碱、氨基酸、二元酚等成分,具有较高的药用价值和开发前景。此外,作为古老孑遗物种,桫椤的研究价值也不言而喻,对物种的形成和植物地理区系的研究,古生物学、古气候、古环境变迁的研究都有重要意义。

来源:科普中国综合新华社