国家作物种质资源库试管苗保存技术：科研支持案例分析

?【试管苗保存技术】国家作物种质资源库的科研 “保鲜术”，这些案例让人眼前一亮！

在国家作物种质资源库这个 “种子诺亚方舟” 里，有一项特别的技术正在默默守护着农作物的未来 —— 试管苗保存技术。这项技术就像给作物种质资源上了一道 “保险”，让它们能够在实验室里 “沉睡”，随时等待被唤醒的那一刻。

试管苗保存技术的核心，是通过模拟特定的环境条件，让作物的茎尖、芽等组织在试管中缓慢生长甚至休眠。具体来说，就是调整培养基的成分、控制温度和光照，让这些组织保持活力但不快速生长。比如，通过添加蔗糖、甘露醇等物质增加培养基的渗透压，或者降低温度到 1-10℃，都能有效抑制细胞的代谢活动。

这种方法特别适合那些无法通过种子保存的作物，像香蕉、马铃薯这些无性繁殖的作物，或者芒果这种种子不耐低温的作物。国家作物种质库采用的试管苗保存体系，不仅能保存这些作物的种质，还能通过定期转接，让它们的生命周而复始地循环下去。

蓝果忍冬是一种富含花青素的小浆果树种，但传统保存方法容易受环境影响。科研人员通过小滴玻璃化超低温保存技术，成功解决了这个难题。他们从 4 周苗龄的试管苗上截取茎尖，经过预培养、加载液处理、PVS2 保护等一系列步骤，将茎尖投入液氮中保存。解冻后，这些茎尖的平均再生率达到了 44.7%，最高甚至超过 55%。

红豆越橘主要分布在我国东北高海拔地区，传统保存方法容易出现越冬死亡的问题。研究人员采用类似的小滴玻璃化技术，对 4 份红豆越橘种质进行了保存。经过低温炼苗、预培养、加载和 PVS2 处理后，这些茎尖在液氮中保存 1 小时，解冻后再生率平均达到 76%。这不仅保护了这一珍稀资源，也为后续的育种工作提供了可能。

马铃薯是全球重要的粮食作物，但病毒感染一直是个大问题。国家作物种质资源库通过茎尖脱毒技术，将马铃薯的茎尖在特定培养基中培养，去除病毒后进行试管苗保存。这些脱毒苗经过网室繁育，最终成为原原种，再经过多代繁育，最终走上百姓的餐桌。新疆的科研团队就通过这种方法，保存了 300 多份马铃薯种质资源，为当地的马铃薯产业注入了新活力。

与传统的田间保存相比，试管苗保存有着明显的优势。首先，它占地面积小，一个小小的实验室就能保存成千上万份种质资源。其次，不受自然灾害和病虫害的影响，安全性更高。再者，保存的材料可以随时取用，大大缩短了育种周期。

国家作物种质库的试管苗保存技术，还与超低温保存、DNA 保存等技术结合，形成了一套完整的种质资源保存体系。比如，对于一些难以通过试管苗保存的作物，可以先进行超低温保存，再结合试管苗技术进行复苏和扩繁。

国家作物种质资源库的试管苗保存技术，不仅在国内发挥着重要作用，还积极参与国际合作。与国际玉米小麦改良中心的合作，就是一个典型的例子。双方通过交换种质资源，共同开展抗病、抗旱品种的研发，育成的 13 个玉米新品种在尼泊尔等国家推广，助力当地粮食增产。

在国内，与腾讯公司合作的 “国家作物种质库 2.0 项目” 和 “天书计划”，更是将数字化技术引入种质资源保护。通过建立大数据平台，整合种质资源的遗传信息和表型数据，为 AI 智慧育种提供了基础支撑。这些合作，让试管苗保存技术从实验室走向更广阔的应用场景。

虽然试管苗保存技术已经取得了很大的进展，但仍面临一些挑战。比如，不同作物甚至不同品种的再生率差异较大，像巴戟天这种药用植物，早期的超低温保存再生率不到 30%。不过，通过优化预处理步骤和冷冻保护液的配方，科研人员成功将再生率提升到了更高水平。

此外，长期保存过程中的遗传稳定性也是一个关注点。虽然超低温保存理论上可以无限期保存种质，但实际操作中仍需定期检测，确保保存的材料没有发生变异。国家作物种质库通过定期转接和分子检测，有效解决了这个问题。

随着科技的发展，试管苗保存技术正朝着数字化和精准化方向迈进。“天书计划” 通过对水稻、小麦等四大作物的全基因组测序，构建了智能育种标准数据集，未来可以直接根据基因信息设计育种方案。而国家作物种质库 2.0 项目，则通过可视化交互式信息展示系统，让科研人员能够更直观地了解种质资源的特性。

这些技术的融合，不仅能提高种质资源的利用效率，还能加速培育适应气候变化、抗病虫的新品种。可以说，试管苗保存技术正在为未来的农业发展埋下一粒粒希望的种子。

从蓝果忍冬的超低温重生，到马铃薯的脱毒繁育，国家作物种质资源库的试管苗保存技术，正在用科技的力量守护着农作物的多样性。无论是应对自然灾害，还是满足未来的粮食需求，这项技术都将发挥不可替代的作用。而随着科研合作的深入和技术的不断创新，我们有理由相信，这些沉睡在试管中的 “生命密码”，终将在田间地头绽放出绚丽的光彩。

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