综述:食虫植物的微繁殖:一个概述

【字体: 时间:2025年09月13日 来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC) 2.3

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  本综述系统阐述了食虫植物(CPs)微繁殖技术的研究进展,重点分析了外植体来源、培养基选择与植物生长调节剂(PGRs)对芽再生和生根的影响,并探讨了液体培养与驯化应用,为CPs的园艺产业化及濒危物种保育提供了关键技术支撑。

  

Abstract

食虫植物(Carnivorous plants, CPs)是一类适应贫营养生境的特殊植物,通过捕食昆虫及其他小型动物补充营养需求。其兼具观赏园艺价值与药用活性成分开发潜力,但因栖息地破坏、过度采集及环境污染已成为濒危物种。微繁殖技术通过大规模生产CPs种苗,在满足园艺产业需求的同时支持物种保育与生态修复。

外植体选择与灭菌策略

成功建立CPs离体培养体系的关键在于外植体的合理选择与灭菌处理。种子、茎尖、叶片、茎段及花序片段均可作为外植体,其中幼嫩花序表现出高再生潜力。灭菌多采用次氯酸钠(NaClO)或升汞(HgCl2)溶液,但需依据物种敏感性调整浓度与时间。

营养培养基与植物生长调节剂优化

CPs微繁殖普遍采用MS(Murashige and Skoog)或1/2MS培养基,并需根据物种特性调整无机盐浓度。芽诱导阶段通常添加细胞分裂素(如6-BA或KT),其浓度范围为0.1–2.0 mg/L;生根阶段则依赖生长素(如NAA或IBA),浓度多控制在0.1–1.0 mg/L。部分物种需添加腺嘌呤或活性炭以增强芽增殖或抑制褐化。

液体培养与生物反应器应用

液体培养系统通过振荡或临时浸没式生物反应器(Temporary Immersion Bioreactors, TIBs)提升营养物质吸收效率,显著加速CPs生物量积累。但需注意通气控制与微生物污染风险,尤其对黏液分泌型物种(如茅膏菜属)需优化浸没周期。

驯化与移栽关键技术

组培苗移栽前需经历光周期与湿度梯度驯化。逐步降低环境湿度并增强光照强度,配合灭菌栽培基质(如泥炭藓或珍珠岩混合基质),可显著提高存活率。部分CPs需补充蔗糖喷雾或共生真菌接种以促进适应性生长。

保育与产业化应用前景

微繁殖技术不仅为观赏市场提供标准化种苗,更通过回归引种支持濒危CPs野外种群恢复。未来研究需聚焦于遗传稳定性监测、次级代谢物调控及低成本自动化生产体系的开发。

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