濒危药用盐生植物Limonium algarvense Erben的离体繁殖技术开发及其保护应用研究

本研究针对濒危药用盐生植物Limonium algarvense Erben开发了高效的离体繁殖(PTC)技术体系。研究人员通过优化外植体消毒(0.1% HgCl2)、增殖培养基(MS+2.5 mg/L KIN+0.1 mg/L NAA)和生根条件(MS+10 mM CaCl2)，实现15.7倍增殖率和67.6%生根率，为这种"近危"物种的迁地保护提供了关键技术支撑。

　　

在地中海沿岸的盐沼地带，一种开着紫色小花的珍稀植物Limonium algarvense Erben正面临生存危机。这种被列为"近危"物种的盐生植物不仅具有独特的生态价值，其叶片中富含的黄酮类化合物更被证实具有抗氧化、抗炎和神经保护等多种药用活性。然而，气候变化导致的栖息地退化、外来物种入侵以及水产养殖业的扩张，正在加速这个伊比利亚半岛特有种的种群衰退。更棘手的是，该物种自然繁殖能力有限，传统繁殖方法难以满足保护和药用开发的双重需求。

面对这一严峻形势，葡萄牙阿尔加维大学海洋科学中心的研究团队在《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》发表了一项突破性研究。他们开发了一套完整的离体繁殖技术体系，通过组织培养方法实现了这种珍稀植物的高效繁殖。这项研究不仅为濒危植物保护提供了新思路，也为可持续开发利用药用盐生植物资源开辟了道路。

研究团队采用了多阶段技术路线：首先从温室萌发的幼苗获取茎尖外植体，经过表面消毒后接种于MS基础培养基；随后测试不同细胞分裂素(BAP/KIN)与生长素(NAA/IBA)组合对增殖的影响；在生根阶段比较了全量/半量MS培养基及添加活性炭(AC)/CaCl₂的效果；最后对生根苗进行逐步驯化。所有实验均在25±2°C、16/8h光暗周期、56μmol·m^-2·s^-1光照条件下进行。

外植体消毒与建立
采用0.1% HgCl₂消毒5分钟的方案，成功获得75.6%的无菌外植体，其中5.88%的外植体在基础MS培养基上自发生根。这一步骤为后续实验提供了高质量的材料基础。

增殖培养
经过两轮60天的培养周期，2.5 mg/L KIN+0.1 mg/L NAA组合表现出最佳增殖效果。第一周期产生8.11个新芽/外植体，第二周期增至15.7个，且植株形态正常。相比之下，含IBA的处理导致过度紧凑和玻璃化现象，而BAP组合则引起玻璃化。值得注意的是，连续培养周期使各项指标显著提升，表明外植体逐渐适应了离体环境。

生根诱导
在6种测试培养基中，添加10 mM CaCl₂的MS培养基表现最优，获得67.6%的生根率，根长(2.12 cm)、苗高(2.31 cm)和莲座直径(3.47 cm)均显著优于其他处理。Ca²⁺的添加可能通过稳定细胞壁结构、调节激素响应等机制促进了根系发育。而含活性炭的培养基虽然也能支持生根，但效果明显逊色。

驯化移栽
尽管离体培养取得显著成功，但驯化阶段仍面临挑战。即使采用石蜡处理减少蒸腾，最佳处理组的存活率也仅达13%。这表明从无菌环境过渡到自然条件仍是该技术体系的瓶颈环节。

这项研究的意义不仅在于建立了首个L. algarvense的离体繁殖体系，更开创性地证实了钙离子在盐生植物组织培养中的关键作用。从应用角度看，该技术可大幅减少对野生种群的采集压力，为生态修复提供大量种苗；从科学角度看，研究揭示了连续培养周期对植物适应离体环境的重要性，为其他濒危物种的离体保存提供了参考。特别是CaCl₂对生根的促进作用，暗示钙信号通路可能在盐生植物的离体形态建成中扮演特殊角色。

然而，研究也暴露出若干有待改进之处。驯化存活率低的问题提示需要优化基质组成、湿度控制和CO₂浓度等关键参数。未来研究可尝试接种丛枝菌根真菌、使用生物降解性抗蒸腾剂等创新方法。此外，将建立的离体体系与超低温保存技术结合，可能进一步发展出更加完善的种质保存策略。

这项由Luisa Custodio等学者完成的工作，标志着濒危盐生植物保护从传统方法向生物技术手段的重要转变。随着技术的不断完善，离体繁殖有望成为平衡生态保护与资源利用的有效工具，为地中海地区特有植物的可持续管理提供示范。