海草床修复新突破：大洋波喜荡草幼苗无菌培养消毒技术的优化与应用

《Marine Biology》：Disinfection methods to obtain axenic cultures of Posidonia oceanica seedlings germinated from beach cast fruits

为解决海草床修复中移植材料稀缺的难题，研究人员开展了一项针对大洋波喜荡草（Posidonia oceanica）幼苗无菌培养消毒方法的系统性研究。通过比较不同发育阶段幼苗（新释放种子、2月龄和6月龄幼苗）的消毒效果，发现0.5%次氯酸钠（NaClO）处理2月龄幼苗5分钟可实现80%的长期无菌存活率，为海草微繁殖技术提供了关键基础。该研究首次证明利用海滩搁浅果实培育无菌幼苗的可行性，为减少对自然种群依赖的生态修复策略开辟了新途径。

　　

在地中海沿岸，绵延的海草床如同海底的“热带雨林”，孕育着上千种海洋生物，还能封存大量碳元素（约140 g C m^-2 yr^-1），甚至氧气的释放量超过热带森林（高达408 mmol O₂ m^-2 day^-1）。然而，这片蓝色宝藏正因人类活动与气候变化而急剧退化。其中，生长缓慢的大洋波喜荡草（Posidonia oceanica）尤为脆弱，其根茎年生长仅1-6厘米，一旦破坏需数十年才能恢复。传统修复依赖从自然种群获取种子或根茎片段，但波喜荡草开花结果极不规律，且种子易受微生物污染，导致微繁殖技术长期受限。

为突破这一瓶颈，西班牙地中海高级研究所（IMEDEA）等团队在《Marine Biology》发表研究，系统评估了不同消毒方法对海滩搁浅果实来源的波喜荡草幼苗无菌培养的效果。研究聚焦三个发育阶段：新释放种子、2月龄和6月龄幼苗，通过对比次氯酸钠（NaClO）、聚维酮碘（PVP-I）和甲基硫菌灵（TM）等消毒剂的组合，旨在建立可重复的无菌培养协议。

关键技术方法

研究从马略卡岛海滩收集非开裂和已开裂果实，在人工海水（36 psu）中培养幼苗至目标月龄。消毒实验在超净工作台中进行，分别测试不同浓度NaClO（0.5%-3.5%）、PVP-I（1%-3%）和TM（0.5-2 mg L^-1）的浸泡时间（5-10分钟），部分组合抗生素替门汀（Tim，200 mg L^-1）。幼苗接种于无菌人工海水培养基，定期观察污染与存活情况，并通过Cox比例风险模型分析数据。

研究结果

1. 新释放种子的无菌培养

种子发芽率受消毒剂浓度显著影响，3% PVP-I处理使发芽率降至26.7%，而1% PVP-I与未处理组无显著差异。NaClO预处理（3.5%，15分钟）可将无菌存活率提升至26.7%（48周），但高浓度PVP-I（3%）导致全部污染。

2. 2月龄幼苗的消毒效果

0.5% NaClO处理5分钟效果最佳，40周无菌存活率达80%。较高浓度（1% NaClO）虽能灭菌，但存活率降至40%，表明组织耐受性临界点存在。PVP-I仅在与TM联用时显效，而单独使用抗生素Tim反而降低存活率。

3. 6月龄幼苗的挑战

最大存活率仅15%（12周），因长期非无菌培养导致微生物定植严重，且修剪叶片加剧消毒剂损伤。三重低浓度NaClO预处理（0.01%×3）结合PVP-I和TM可提升效果，但总体不理想。

结论与意义

本研究首次证实海滩搁浅果实可作为波喜荡草无菌幼苗的可持续来源，优化消毒协议（0.5% NaClO处理2月龄幼苗5分钟）实现了长期无菌培养（40周存活率80%）。该方案突破了对自然种群的依赖，为微繁殖技术规模化应用奠定基础。未来研究可进一步优化培养基与生根诱导策略，推动海草床生态修复从“移植”迈向“人工培育”的新阶段。