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植物种质资源设施保存研究进展


第 17 卷 第 4 期 世 界 林 业 研 究 V o l 17 N o. 4 .                              2004 年 8 月 W o rld Fo restry R esearch A ug. 2004

植物种质资源设施保存研究进展
林富荣 顾万春
( 中国林业科学研究院林业研究所, 北京 1000

91)

摘要 植物种质资源保存主要有原地保存、 异地保存和设施保存 3 种方式。 设施保存是当前最有效、 最安全的保存方 式, 它包括种子低温保存、 超低温保存及种质离体保存等方法。 文中综述了植物种质资源设施保存 3 种方法的原理与 技术特点, 设施保存技术在植物种质资源保存中的应用, 以及当前研究的热点与发展趋势。 关键词 设施保存 低温保存 超低温保存 种质离休保存 植物种质资源

Research Progress of P lan t Germ pla sm in V itro Con serva t ion L in Fu rong  Gu W anchun
(R esea rch In stitu te of Fo restry, CA F, B eijing 100091)

  植物种质资源保存主要有原地保存、 异地保存 ( 设备保存、 ) 3 种方式[ 1~ 3 ]。 原 和设施保存 离体保存 地保存是指在植物资源丰富的地区建立自然保护 区、 原地保存林等, 以保护植物种质资源及其生境; 异地保存是指当天然群体的遗传组成发生严重的变 化, 或存在潜在破坏威胁的物种, 在植物种的非本地 群体中收集种子或繁殖材料, 营建异地保存林 ( 圃)

进行集中保存; 设施保存, 也叫设备保存、 离体保存, 就是利用种质资源库 ( 冷藏库、 超低温库、 组织培养 室) 等保存设施长期保存种子、 配子体、 器官、 组织、 细胞等种质材料, 来达到保存植物种质资源的目的, 它也可以被看作是异地保存中的一种形式[ 3~ 11 ]。设 施保存可以大批量贮藏种质材料于一个较小的可以 人工控制的空间, 并能安全地保存种质 30 50 年以 ~ 上, 具有种质不易丢失、 便于交换和利用等特点, 是 一种行之有效的保存方式[ 5, 12 ]。

1 植物种质资源保存概述

世 界自然保护联盟 ( I CN ) 在 1978 年出版的 U 《植物红皮书》 一书中指出: 在全世界分布的约 25 万 种维管束植物中, 估计约有 2 万 2. 5 万种 ( 占整个 ~ 区系成分的 10% ) 处于很稀少或受严重威胁的状 况[ 13 ] , 这意味着人类赖以生存的植物资源陷入了生 存危机。 我国是一个植物资源丰富的国家, 约有高等 植物 3 万多种, 占世界第三位, 位居北半球之首, 并
Ξ 收稿日期: 2003- 06- 18

Abstract   T here a re th ree fo rm s to con serve p lan t germ p la sm : in situ con serva t ion, ex situ con serva t ion and in vit ro con serva t ion, of w h ich the in virto con serva t ion is the m o st effect ive and safel w ay. T he in vit ro con serva t ion include th ree w ay s, tha t is genebank, cryop reserva t ion and in virto cu ltu re. T h is p ap er summ a rized the theo ry and techno log ica l cha racterist ics, the u t ilit ies of p lan t germ p la sm con serva t ion, and the resea rch focu s and developm en t t rend s of the th ree w ay s of in vit ro con serva t ion. Ξ Key words: in vit ro con serva t ion, genebank, cryop reserva t ion, in vit ro cu ltu re, p lan t germ p la sm
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且特有程度高, 生物区系起源古老, 是世界上屈指可 数的植物遗传资源起源中心之一, 但其物种流失的 态势也不容乐观。 据估计, 我国有高等植物 2. 7 万 种, 受到灭绝威胁的约有 4 000 5 000 种, 占总数的 ~ [ 14 ] 12%~ 15% 左右 。 随着人们对自然资源需求的增加与地球气候变 化, 导致了许多生物种的灭绝以及存留种的遗传侵 蚀和遗传劣化, 使得生物多样性的保护成为世界各 国政府关注的重要问题之一, 生物多样性保护也成 为全球性的行动, 遗传多样性保护作为 “生物多样性 保护的基础” 也受到了重视。 早在上个世纪中叶, 世界各国就已经开始进行 植物 ( 包括作物和森林植物) 种质资源的收集和保存 工作。 联合国粮农组织 ( FAO ) 在 1947 1948 年成 ~ 立了 “动植物遗传资源委员会”1967 年成立了森林 , 遗传资源专家组。 FAO I PGR 支持和协调国家与 B

地区的遗传资源的调查、 保存和利用, 负责咨询有关 提案和计划, 并在利用有限资金保存作物种质资源、 热 带 松 树 ( P inus spp. ) 、柚 木 ( T ectona g rand is 石梓 (Gm elina L inn. ) 等方面取得了突出的 L inn. ) 、 成绩。 1973 年 FAO 与 U N EP 共同出版了 《森林遗 传 资 源 情 报 》 ( Fo rest Genet ic R esou rces Info rm a t ion ) 的刊物, 为全球基因资源保存提供行 动纲要、 指导与信息, 此后 , 许多国际组织对生物多 样性问题进行了专门研讨[ 4, 15 ]。

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目前, 发达国家的种质资源研究已进入到常规 方法与分子技术相结合的研究阶段, 分子标记技术 的利用大大加快了种质资源鉴定的速度和准确性。 美国田间种植圃保存的 10 万份无性繁殖生物种质 资 源, 已 有 56% 进 行 了 同 功 酶、 PD、 FL P 和 RA A
SSR 等分子标记的种质学评价, 33% 的资源圃建立

料[ 16~ 19 ]。 但是, 我国的林木及野生植物种质资源设 施保存仍处于起步阶段, 中科院于 1996 年在西双版 纳热带植物园建立了一个小型的热带濒危植物种质 库[ 20 ] , 其实施保存的种质范围仅限于热带地区的濒 危植物; 中国林科院于 2001 年建成了一座小型低温 库, 目前保存了我国部分主要造林树种的种质资源, 以及西部地区部分灌木种质资源, 尚未完成抢救保 存任务, 离全面保存我国森林植物的种质资源目标 相去甚远。 目前, 中国林科院牵头的国家森林植物种 质低温库正处于筹建当中, 该库能够容纳 30 万份以 上的林木 ( 乔木、 灌木) 种质, 该库的建成将完成抢救 保存林木种质资源的任务。

了核心种质资源。 在野生植物资源研究方面, 许多欧 洲和北美国家的植物志已进行过多次修订, 对其境 内野生植物各个物种的种群数目和地理分布, 甚至 个体数目都了如指掌。 保存种子、 配子、 器官或组织等, 在人工条件下 使植物的基因 ( 载体) 能得到延续, 为未来的植物利 用、 培育计划服务, 这是当前世界各国生物多样性保 护工作的重点之一。 很多国家从上世纪 50 年代以来 十分重视资源的收集和保存, 全世界到 1996 年已建 成 1 300 多座植物种质资源保存库, 共保存各类植 物种质 610 万份 ( 含重复) , 其中低温库保存 550 万 份, 田间种植保存库 52. 7 万份, 试管苗保存 3. 76 万 份。1958 年建成的美国国家种质库是世界上第一座 现代化种质库, 该库于 1992 年扩建成库容 100 万份 的现代化国家种质库, 已保存各类植物种质资源 55 万 份, 在 科 罗 拉 多 Fo rt Co llin s 的 种 子 库 则 在 196℃保存了 26 万份含水量 6% 的植物种子。 发展 中国家印度也于 1976 年成立国家植物种质资源局 (NB PGR ) , 下设 30 个单位组成全印植物种质资源 保存体系, 已保存 20 万份种质, 每年用于植物种质 资源保存维护费 110 万美元, 1997 年建成库容 100 万份的国家植物种质资源库, 成为世界植物种质资 源大国[ 1, 2 ]。 英国皇家植物园邱园的千年种子库工程 (M SB P ) , 是目前世界上最大的种质设施保存库。该 库于 2001 年建成并投入使用, M SB P 计划到 2010 年使得全世界干旱地区 2. 4 万种以上 ( 约 10% ) 的 植物种子得到收集和保存, 目前已收集保存了全英 国 95% 的植物种质资源, 并与澳大利亚、 埃及、 肯尼 亚、 南非等 12 个国家开展了合作, 收集以干旱地区 为主的植物种质资源, 计划到 2025 年完成收集保存 全球 2. 4 万种植物 ( 约占 10% ) 种质资源的目标。 我国是植物种质资源丰富的国家, 植物种质设 施保存工作近几年也有较大的发展, 我国也已有一 些科研单位建立了一批大、 小型种质基因库。 特 中、 别是在农作物品种资源保存方面已初步形成体系, 中国农科院在 1984 年和 1986 年分两期在北京建立 了一座较大型的国家农作物种质库, 包括一座长期 库和一座中期库 , 而于 90 年代初又在青海建立了 一个 “复 份 库” 至 2000 年, 已 保 存 了 33 万 份 材 ,

2 设施保存技术研究进展
种质资源设施保存, 是在人工控制环境下排除 环境压力和破坏, 有效保存种质材料的最安全的保 存方式, 它包括种子低温保存、 超低温保存、 种质离 体培养保存等技术方法。 2. 1 种子低温保存技术 种子是植物遗传物质传递给子代的有性繁殖体 ( 合子) , 是最主要的种质材料。 贮藏种子的目的在于 保存子代种质样本并且延长种子寿命及保持活力, 保存种子活力与延长种子寿命是最为基本的目标。 在常规条件下, 种子贮藏生命力周期较短, 种质 种子保存的有效性与安全性受到影响, 人们开始研 究影响种质寿命的原因, 探索延长种质寿命的方法。 20 世纪 70 年代以来, 低温库种质安全保存理论研 究有了较大进展, 1972 年 H a rring ton [ 21 ] 提出了 2 条 延长种子寿命的通则: 在一定温度范围内, 贮存温度 每降 5℃ ( 温度在 50 0℃之间) , 或种子含水量每降 ~ 低 1% ( 含水量在 14%~ 4% 之间 ) , 寿命可延长 1 倍。 1973 年, Robert s[ 22 ] 根据对种子贮藏特性的研 究, 把种子分为正统型 (o rthodox ) 种 子 和 顽 拗 型 ( reca lcit ran t ) 种子 2 类。 正统型种子的种子含水量 能被干燥至 5% 以下而不受伤害, 并且其贮藏寿命 随种子含水量和贮藏温度的降低而增长, 大部分林 木和栽培作物的种子属于此类型; 部分野生植物尤 其是热带植物种子, 其种子含水量必须保持某一较 高 水 平, 通 常 不 低 于 15% , 否 则 将 失 去 生 命 力。 [ 23, 24 ] 通 过 多 年 研 究, 完 善 了 Robert s 和 E llis
H a rring ton 的通则, 提出新的种子贮藏寿命公式:
2 V = K i- P 10×K E - Cw lgM - C H t- CQ t

式中: V —种子生命力, 用概率表示, 概率与百 分率可以换算, 因此生命力可用发芽百分率来代表; K i—初始生命力, 用概率表示, 可用种子储藏开始时 的发芽率换算后替代; P —储藏时间, 以天为单位;

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M —种子含水量 ( 通常 10% 以下) , 以湿重为基础; t —储藏温度 ( 摄氏) ; K E、 w、 H 及 CQ 是不同的物种 C C

常数, 对同一个物种来说, 这 4 个数是固定不变的。 从式中可以看出, 如果贮藏时间 P 值一定, 种子生 命力 V 与种子含水量M 及贮藏温度 t 成相反关系。 这些研究使人们开始进行种子的低温干燥保存, 从 而产生和发展了植物种质保存的应用技术, 即是种 子库或种质库 ( gene bank ) 技术 通常情况下, 采集的种子经过良好的干燥处理, 降 低种子含水量 ( 通常至 10% 以下 ) , 密封于铝箔 袋、 铝瓶或玻璃瓶中, 在黑暗的低温环境中予以保 存, 例如, FAO 、B PGR 正是基于上述理论基础, 提 I 出了种质中长期贮藏的技术标准[ 12, 25, 26 ]: 中期贮藏 温度为 0℃或 0℃以下, 种子含水量为 3%~ 7% ; 长 期贮藏温度为- 18℃或更低的温度, 种子含水量为
3%~ 7% 。 保存在种质库中的种质每间隔一定时间

( 温环境中, 以防止冰的游移或解体。 5) 解冻: 一般认 为快速解冻更好。 从液氮环境中取出封装好的材料, 与其容器一同放入+ 40℃的无菌水浴中, 直到解冻 后才回到室温下, 未封装的材料放到 20 30℃的液 ~ ( 6 ) 生命力测定: 如用 T TC 染色 体培养基中解冻。

法等。 种质材料的超低温保存, 传统的技术有干冻法、 预冻法和两步法, 上世纪 80 年代末和 90 个代初玻 璃化法和包埋脱水法开始应用于植物材料的超低温 保存 [ 30, 31 ]。干冻法: 利用无菌空气流、 干燥硅胶或饱 和溶液表面的气相等对种质材料进行脱水处理, 然 后快速将其投入液氮贮存。 预冻法: 将种质材料在添 加保护剂 ( 如蔗糖、 二甲亚砜、 甘油等) 后置于低温冰 箱或液氮蒸汽箱 ( - 10 - 70℃) 中冰冻若干小时后 ~ 投入液氮贮存。 两步法: 种质材料在添加保护剂后, 用程序降温仪以某个速率 ( 每分钟 0. 1~ 0. 5℃) 降 温至转移温度 ( - 40 - 70℃) , 然后投入液氮中贮 ~ 存, 两步法较预冻法更为严格。 玻璃化法: 种质材料 用高浓度的复合冰冻保护剂处理后, 快速投入液氮 贮存, 细胞直接用极高浓度的保护剂脱水, 在快速降 温时胞内胞外都进入玻璃化态, 而不形成冰晶, 从而 避免了细胞结构的破坏。 包埋脱水法: 茎尖、 分生组 织和体细胞胚等种质材料用褐藻酸钙包埋后, 第一 阶段先在含高浓度蔗糖的培养基中脱水, 第二阶段 用无菌空气流或干燥硅胶脱水, 然后投入液氮贮存。 超低温保存技术在保存植物花粉、 种子和胚、 芽、 茎尖、 愈伤组织和悬浮细胞等方面有应用和报 道[ 32~ 34 ] , 目前主要应用在作物、 果树和园林花卉种 质资源保存方面, 林木种质资源的超低温保存也有 少量报道[ 27~ 31, 35, 36 ]。
2. 3 种质离体培养保存技术

要进行生命力监测, 以判断种质是否保持活力以及 是否需要更换种质材料。 种子生命力的丧失是由种子体内的呼吸作用和 新陈代谢引起的。 当种子含水量干燥到 3%~ 7% , 种子内基本上不含自由水, 大多数的酶活性处于钝 化状态, 生化反应不能或者很缓慢地进行, 加上是低 温条件, 则呼吸作用也非常微弱, 甚至不能形成偶联 呼吸, 可以说新陈代谢几乎处于停止状态。 因此, 通 过改善种子贮藏环境, 可大大延长种子贮藏寿命而 达到长期保存的目的。 2. 2 种质超低温保存技术 目前正在深入研究的超低温保存方法, 是长期 贮藏种质的保存方法之一。 这种方法是将种质材料 ( 包括种子、 组织体等) 保存在 - 196℃的液氮环境 中, 以达到更长期的保持生命力或活力的目的。 在液 氮 ( - 196℃) 温度下, 细胞的生长和代谢完全停止, 能安全稳定、 节省空间、 长期有效地建立起离体基因 库, 超低温保存是长期贮存植物种质的最有效方法, 甚至被认为是实现生物种质永 久 保 存 的 唯 一 途 径[ 27~ 29 ]。 种质超低温保存方法包括将保存材料变温处理 到- 196℃条件下, 并安全保存; 在需要时将超低温 保存种质的材料变温到常温条件下并恢复活力 ( 或 生命力) 等一整套生物技术。 一般来说, 它包括以下 6 个步骤 [ 20, 29~ 31 ]: ( 1) 前培养: 对培养体短期的生长 ( 锻炼处理, 使其提高耐液氮保存的能力。 2) 防冻: 培 养体放入防冻液中, 使其细胞降低冰点, 减少因形成 冰晶可能造成的损伤。 ( 3) 变温冷冻: 按照不同变温 模式降温冷冻, 降温速度依不同种质材料采用特定 的速度。 ( 4) 超低温保存: 将冷冻材料保存到有效低

离体培养保存研究始于上世纪 70 年代[ 20, 37 ] , 主 要是利用组织培养技术获得特定培养材料进行种质 保存。 植物细胞和培养体在适宜条件下存在着一种 典型的生长模式[ 38 ] , 即首先进入称为延滞期的慢生 长阶段; 随后是快生长阶段, 细胞呈指数状态增生; 最后, 培养体进入生长静止期, 细胞数量保持衡定。 从延滞期到生长静止期的时间长度受多种因素的影 响, 通过调节和改变与培养体生长有关的某些条件, 则可能延长继代培养所需时间。 种质离休培养保存 就是通过改变培养物生长的外界环境条件, 使细胞 生长降至最小限度, 但不死亡, 从而达到保存种质的 目的。 这种保存方法最大的优点是使保存材料维持 缓慢而不断的生长, 因而又称作缓慢生长种质保存 方法 [ 3, 20, 39 ]。 种质材料在离体培养保存时的生长速度可用多种

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方法控制, 最常用的方法是降低温度。多数植物的培养 体最佳生长温度为 20 25℃, 当降至 0 12℃时生长 ~ ~ 速度明显下降; 少数热带种类最佳生长温度为 30℃, 一般在 15 20℃时可降低生长速度[ 20, 39 ]。M u llin [ 40 ] ~ 在 4℃的黑暗条件下将离休培养的草莓茎培养物, 改 继代转移为每 3 个月加几滴新鲜的培养液, 成功保存 达 6 年之久。 澳大利亚国王公园与植物园将培养体保 存在 7 10℃, 有持续弱光照的环境中, 继代培养时间 ~ 可比通常增加 6 12 个月[ 20 ]。梨树品种试管苗在 4℃ ~ 条件下, 继代时间可延长到 2 年[ 41 ]。 降低培养基中的营养元素或在培养基中加入生 长延缓剂使培养物生长速度减慢, 也是离体培养保 存常用的方法。 俄国圣彼德堡林业试验中心, 采用 1 2 营 养 元 素 培 养 基 加 弱 光 照, 使 得 欧 洲 白 桦 (B etu la p end u la Ro th. ) 组培苗, 在组培瓶中延续休 眠状态, 保存 2 年时间以上。 咖啡分生组织培养的小 植 株 在 无 蔗 糖 的 1 2M S 培 养 基 上, 可 保 存 2. 5 年[ 42 ]。 程 治 英 等 [ 43 ] 保 存 热 带 省 藤 属 ( C a lam us 降低培 L inn. ) 植物时, 采用减少培养基中碳原含量、 ( 1 2 1 10 的无机盐含量) 等 养基水份含量、 低盐 ~ 措施, 降低了省藤细胞生长速度而使继代时间在 6 个月以上。 在培养基中添加渗透剂或天然激素, 如甘 矮壮素 (CCC ) 、 露醇、 山梨醇、 蔗糖、 脱落酸 (ABA ) 、 多效唑 ( PP 333) 等, 均能起到抑制细胞生长, 延长保 存时间的效果。 马铃薯茎尖培养物在含有脱落酸和 甘露醇或山梨醇的培养基上保存 1 年后, 转移至 [ 44 ] M S 培 养 基 上 生 长 正 常 。 对 于 桫 椤 (A lsop h ila sp inu losa T ryon ) 的配子体世代的保存采用加大孢 子播种密度 ( 4 000 个 m 2 ) 、 选用高盐培养基或加 2,
4- D、 糖浓度为 0 1% , 附加细胞分裂素和生长素 ~

组织和细胞培养中存在着大的遗传变异性, 尤其是 当包含了愈伤组织时[ 3, 20 ]。 组织培养的遗传不稳定 性, 使得这一技术很难用于种质长期保存。 因此, 在 离体培养保存中要选用本来就是比较稳定的培养 物, 如茎尖分生组织培养物[ 3 ] 进行保存。 一些报道认 为, 如果将种质离体培养与超低温保存相结合, 把分 生组织培养在液态氮时 ( - 196℃) , 则能较好地保 存遗传稳定性[ 3, 38 ] , 并可实现对顽拗型种子种质的 长期保存[ 48, 49 ]。

3  植物种质设施保存技术研究热点与发展

趋势
各种低温库、 超低温库以及离体保存库的建成 与投入使用, 为植物种质设施保存技术的进一步研 究和发展创造了有利的条件。 目前, 基于植物种质资 源设施保存方面的研究主要集中在以下方面: ( 1) 种质种子保存优化保存技术的研究。 种子贮 藏特性是决定种子贮藏方式的重要依据, 根据种子 的储藏特性, 一般把种子分为两种类型, 即顽拗型种 子和正统型种子。 实际上, 至今对大部分种子的贮藏 特性仍未有广泛研究, 缺乏系统资料。 特别是热带及 亚热带地区的种子, 其贮藏特性更为复杂。 因此, 根 据种子的贮藏特性, 如种子类型、 含水量等, 选择合 适的保存方式、 方法和保存温度以及确定适当的保 存周期, 成为当前首先要解决的问题。 ( 2 ) 贮藏种子生活力跟踪监测与继代保存技术 研究。 植物种质设施保存以长期维持种质生活力, 保 持种质寿命为基本目的, 种子库中的种子呼吸作用 非常微弱, 但是新陈代谢并没有停止, 当种子生活力 降低到一定限度时就必须更换种子库中的种子。 如 何跟踪监测低温库中的种子的生活力, 探索快速、 无 损伤测定种子生活力的方法, 延长离体培养保存种 质继代所需的时间, 长期安全地保存种质, 是当前研 究的主要问题[ 50 ]。 ( 3) 顽拗型种子的保存技术研究。 顽拗型种子一 般不能进行干燥处理, 在常温条件下干燥也会很快 丧失生命力, 其种子含水量通常不能降至 15% 以 下, 否则种子将死亡[ 22 ]。 这类种子需要在潮湿的环 境如湿沙中保存, 以延长寿命。 低温环境对这类种子 不利, 尤其是零下低温[ 51 ]。 如亚洲热带广泛栽培的 红 毛丹 (N ep ha leum lapp aceum ) 种子, 以 30% 的含 水量保存在 21~ 28℃左右的潮湿环境中能维护 6 个月的寿命, 但当种子含水量降至 20% 以下时, 则 3 天内失去生命力; 芒果种子在 5~ 8℃低温贮存 20 天后失去生命力, 但在室温条件下湿沙贮存 3 个月

的比为 10: 1, 以及仅用 M S 培养基的微量元素制作 培养基等均可延续其生长速度, 使保存材料 9~ 16 个月不继代也不会死亡[ 45 ]。 此外, 降低培养环境中氧含量、 减少光照等技术 均能延长继代间隔时间, 将上述几种技术进行组合, 则能够更长时间地保存种质材料。 保存时间最长的 是 Ga lzy [ 46 ] 进行的葡萄离体种质保存, 他利用葡萄 试管小苗在 9℃条件下, 每年继代一次, 保存了 15 年。 赖钟雄等 [ 46 ] 利用复合限制生长措施, 使部分柑 橘种类的试管小苗连续不继代保存 10 年。 可见, 离 体培养保存有很大的发展潜力。 离体培养保存技术是中期保存种质的重要手 段, 对于顽拗型种子来说, 它甚至是一种占主导地位 的种质保存方法。 目前主要应用在稀有、 濒危植物的 种质繁殖与种质保存, 果树优良品种种质保存、 及热 带植物种质保存方面。 离体培养保存的主要问题是,

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仍有 40% 左右的萌发率[ 20 ]。 但同为顽拗型种子, 却有不同的贮藏特性, 如壳 斗科植物的种子通常表现为顽拗型, 其含水量必须 保持较高的水平, 一旦失水将失去活力。 这类种子不 能用低温库加以保存。 而青冈类的种子虽然也属顽 拗型, 但当种子完成后熟及休眠后可将含水量降至 10% 以下, 在低温状态 ( 0℃左右) 能保存 3 4 年。 ~ 研 究种子的贮藏特性对于选择合适的贮藏方式, 安全 保存种质, 也是至关重要的。 ( 4 ) 营养体与配子体等种质材料保存技术的研 究。 保存营养体与配子体等种质材料可以大大节省 保存空间, 提高保存效率, 并且在保持亲本遗传特性 等方面也有明显的优势, 因而也是当前研究的重点 和热点。 ( 5) 种质发芽技术的研究。 低温库、 超低温库、 离 体保存库中保存的种质, 最终的目的还是要用于培 育植物, 让其发芽、 生长, 以便野外种质流失时能恢 复其遗传资源。 研究库存种质的发芽条件、 发芽方法 等, 对于设施保存有着重要的意义。 ( 6) 种质信息管理技术的研究。 种质信息管理技 术也是当前研究的热点之一, 科学的管理有利于节 约成本, 提高效率。 建设种质资源信息平台, 实现种 质数据的交换与管理, 是该项技术的关键。 ( 7) 种质的节能、 高效贮藏方法的研究。 种质材 料的保存要依靠低温的环境, 这需要消耗大量的能 量, 因此, 要研究和寻找节能、 高效的贮藏方法, 如降 低种子的安全含水量、 发展超干燥贮藏技术[ 52 ] 等。 参考文献
1  顾万春. 森林遗传资源保存的现状和策略 世界林业研究, 1990 . (3 ) : 44 49 ~ 2  顾万春. 中国林木遗传 ( 种质) 资源保存与研究现状. 世界林业研 究, 1999, (2) : 50 57 ~ 3  张宇和, 盛成桂编著. 植物的种质保存. 上海科学技术出版社, 1983: 63 141 ~ 4  顾万春, 王棋, 等. 森林遗传资源学概论. 中国科学技术出版社, 1998 5 朱积余, 莫钊志. 林木种质资源的收集保存及其研究进展. 广西林 业科学, 1996, (4) : 218 222 ~ 6 许定发. 森林遗传资源保护研究进展 植物资源与环境, 1993, (6) . 7  俞德浚, 王献溥. 我国的濒危植物及其保护问题. 生物学通报, 1983, (4) 8  张文辉. 试论我国珍稀濒危植物迁地保护. 西北林学院学报, 1994, (2) 9 赵彤堂, 董晓刚. 森林遗传资源保护现状及技术问题. 世界林业研 究, 1992, (4) 10 俞德浚, 等. 积极开展野生植物种质资源的收集保存和研究工作 的建议. 植物学通报, 1984, (2) 11 许再富. 植物园稀有濒危植物迁地保护若干对策探讨 中国科学 . 院植物园通讯, 1989, (1) 12 FAO IPGR I Genebank Standard s. FAO IPGR I, Rom e, 1994 . 13   Gren L ucas, H ugh Synge. T he I CN P lan t R ed Book, T he U ~ Gresham P ress, 1978: 7 30 14 陈灵芝主编. 中国生物多样性 北京: 科学出版社, 1993: 243 .

15 V 拉玛纳塔·拉奥, Pau l Q uek, Bhan M al, 周明德. IPGR I 在促 进亚太地区植物遗传资源 ( PGR ) 研究与利用和全球行动计划 ( GPA ) 实施中的作用. 见: 高卫东等主编. 中国植物资源遗传资 源保存与利用战略研讨会论文集, 1999: 3 13 ~ 16  陈叔平. 我国作物物种资源保存研究与展望 植物资源与环境, . 1995, (4) : 14 18 ~ 17 刘旭, 董玉琛. 世纪之交中国作物种质资源保护与持续利用的回 顾和展望. 遗传资源学报, 2000 18  卢新雄. 我国作物种质资源保存及其研究进展. 自然资源学报, 1995, (3) : 233 238 ~ 19  卢新雄, 曹永生. 作物种质资源保存现状与展望 中国农业科技 . 导报, 2001, (3) : 43 47 ~ 20 许再富编著. 稀有濒危植物迁地保护的原理与方法. 云南科技出 版社, 1998 21   H arring ton J F. Seed Sto rage and L ongevity, In: Kozlow sk i ( ed. ) Seed B io logy, N ew Yo rk and L ondon, 1972 , 3: 145 245 ~ 22   Roberts E H. P red icting the sto rage life of seed s. ~ SeedScikT ech, 1973, 1: 499 514 23  E llis R H , E R Roberts. I p roved equation s fo r the p red iction of m ~ seed longevity. A nnals of Bo tany, 1980, 45: 13 30 24   E llis R H. , E H Roberts. T he influence o r tem p eratu re and m o istu re on seed viab ility p eriod in barley ( Ho rdeund is ~ tichumL ). Ib id, 1980, (45) : 7 31 25   FAO. P ropo sed standard s and P rocedu res fo r seed sto rage in stallation s u sed fo r long term con servation of base co llection s. FAO , Rom e. 1974 26.   I BPGR. D esign of Seed Sto rage Facilities fo r Genetic Con servation. In ternational Board fo r P lan t Genetic R esou rces, Rom e, 1982, R evised 1985 and 1990 27 刘燕, 周慧, 方标. 园林花卉种子超低温保存研究. 北京林业大学 学报, 2001, (4) : 39 44 ~ 28  刘月学, 王家福, 林顺权. 超低温保存技术在果树种质资源保存 中的应用. 福建果树, 2001, (3) : 25 27 ~ 29  殷晓辉, 舒理慧. 植物种质资源的超低温保存研究进展. 热带亚 热带植物学报, 1996, 4 (3) : 75 82 ~ 30  王君晖, 黄纯农. 木本植物种质超低温保存的研究进展. 世界林 业研究, 1998, (5) : 6 11 ~ 31 王君晖, 黄纯农. 玻璃化法- 园艺作物茎尖和分生组织超低温保 存的新途径. 园艺学报, 1994, 21 (3) : 277 282 ~ 32 简令成. 超低温保存植物营养器官及细胞 见: 马缘生主编 作物 . . 种质资源保存技术. 学术习书刊出版社, 1989: 144 161 ~ 33 马缘生, 种质资源保存概况. 见: 马缘生主编 作物种质资源保存 . 技术. 学术习书刊出版社, 1989: 1 69 ~ 34 石思信. 超低温冷冻保存植物花粉和种子 见: 马缘生主编 作物 . . 种质资源保存技术. 学术习书刊出版社, 1989: 119 143 ~ 35  孙丽萍等. 超低温贮存牧草种子初探 草地学报, 1994, 2 (1) : 36 . ~ 39 36  赵艳化, 吴永杰等. 包埋干燥超低温保存苹果离休茎尖 园艺学 . 报, 1998, 25 (1) : 93 95 ~ 37  罗士伟, 组织培养技术的发展及其应用 植物生理学报, 1987, 4 . (3) : 85 113 ~ 38  R eed, S. M. . In V itro Con servation of Germ p lasm. In: H. T. Stallker and C. Chapm an. Scien tific M anagem en t of Germ p lasm : Characterization, Evaluation and Enhancem en t. I BPGR , Rom e, Italy, 1989 39  徐刚标 植物种质资源离体保存研究进展 中南林学院学报. . . 2000, 20 (4) : 81 87 ~ 40   M u llin R. H , Sch ligel D. E, Co ld sto rage m ain tenance of ~ straw berry m eristem p lan tlets. Ho rtscience, 1976, 11 (1) : 100 101 41   W anas W H , Callow J A , L yndey A. W ithers. Grow th li itatin fo r the conesrvaion of p ear geneyp es. In: P lan t T issue m Cu ltu re ad Its A g rcu ltu ral A pp liction s. L ondon: Bu ttrw o rth s, 1986: 285 290 ~ ( 参考文献 42 52 略) ~

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