突破休眠障碍：建立高效离体繁殖技术以保护濒危树种基督刺枣(Ziziphus spina-christi)

本研究针对基督刺枣(Ziziphus spina-christi)因人为活动、种子休眠和无效营养繁殖导致的濒危问题，开发了种子萌发和离体繁殖的创新方案。通过物理破壁处理使萌发率提升至86.6%，发现隔日浇水模式最佳；在离体培养中，2 mg L-1玉米素处理第二节点可获得5芽/外植体的增殖效果，结合200 mg L-1 IBA脉冲处理实现80%生根率。该研究为这一多功能濒危树种的保护提供了双轨解决方案。

　　

在非洲和中东的干旱地区，一种被称为"基督刺枣"(Ziziphus spina-christi)的多功能树种正面临生存危机。这种既能提供药用成分又能作为经济作物的植物，由于过度采伐、土地开发以及自身顽固的种子休眠特性，在尼日利亚和沙特阿拉伯已被列为濒危物种。更棘手的是，传统扦插繁殖成功率不足25%，而强酸破壁的种子处理方法又存在安全隐患，这些因素共同制约着该物种的保护与利用。

来自尼日利亚Umaru Musa Yar'adua大学和南非夸祖鲁-纳塔尔大学(University of KwaZulu-Natal)的研究团队在《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》发表的研究中，开创性地建立了"种子-离体"双轨保护体系。研究人员从当地市场获取代表性种子样本，通过系列实验破解了种子休眠机制，并开发出高效的微繁殖技术，为这一濒危物种的保护提供了可操作性方案。

研究采用多学科技术手段：通过控制实验比较不同预处理对种子萌发的影响；利用离体培养系统开展器官发生研究，测试不同植物生长调节剂(PGR)组合对芽增殖和生根的作用；尝试通过体细胞胚胎发生途径建立再生体系。所有实验均在严格控制的培养条件下进行，采用Murashige和Skoog(MS)基础培养基，并运用显微技术观察胚胎发育过程。

【种子萌发突破】研究发现物理去除种皮是最有效的破眠方法，使萌发率从对照组的46.6%提升至86.6%。环境调控实验揭示：隔日浇水模式实现100%萌发率，显著优于每日浇水(53.3%)；21-35°C是最适温度范围，而40°C高温会抑制萌发；光照实验证实该物种种子为非光敏感型。

【离体繁殖优化】节点培养实验中，2 mg L^-1玉米素(zeatin)处理第二节点可获得5芽/外植体的最佳增殖效果，且保持植株的刺状特征。有趣的是，添加IAA反而抑制芽增殖，暗示内源生长素水平较高。生根阶段发现，离体培养基中添加IBA效果不佳，而200 mg L^-1 IBA脉冲处理1小时可实现80%生根率和4根/芽，驯化后成活率达100%。

【体胚发生探索】虽然1 mg L^-1 2,4-D能诱导100%外植体形成胚性愈伤并观察到球形-心形期(G-GH)胚胎，但外源生长素的持续存在阻碍了胚胎进一步发育。通过增加培养基氮源(20 mg L^-1 AdS)或蔗糖浓度(60 g L^-1)可减轻愈伤组织坏死。

这项研究的创新价值体现在三方面：首先，建立的物理破壁方法比传统酸处理更安全，配合环境调控方案可直接用于野外种群恢复；其次，优化的节点培养体系首次实现稳定高效的芽增殖，为优良基因型保存提供了可靠途径；最后，对体胚发生障碍机制的探索为后续研究奠定了基础。Mustapha Haruna等研究者强调，该双轨保护策略既能通过种子繁殖保持遗传多样性，又能通过离体繁殖保存优良性状，为同类濒危树种的保护提供了范式。特别值得注意的是，研究揭示的基督刺枣内源激素平衡特性，为理解其顽固性再生难题提供了新视角，这对Rhamnaceae科植物的离体培养具有普遍指导意义。