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植物种质资源是人类赖以生存和发展的物质基础,也是农业可持续发展的物质基础。长期以来,由于对植物种质资源及多样性保持缺乏足够的重视,使种质资源面临危机[1]。植物种质资源的保存研究对于生物多样性保护和植物生物技术均具有十分重要的意义[2]。利用微繁及限制生长等组织培养技术保存植物种质,其最大优点是所需设备与实验室常规组织培养无异,在培养基、培养环境氧气含量、培养温度或材料含水量上稍作改变,就能明显地延长继代周期;利用超低温冰冻技术为长期稳定地保存植物种质资源提供了有效的方法,但由于多种原因目前大多是基于方法的研究,离实际应用还有一段距离[3]。目前有多种保存微藻的方法,每种方法都有各自的优点。继代保存简单易行,在生产和科研实践中仍受到青睐;固定化保存使藻细胞生长速度缓慢,可用于次生代谢物质生产和污水处理;超低温保存具有保持种质遗传稳定性,对藻种进行优胜劣汰,便于长期保存,能最大限度地减少污染等优点[4]。包埋脱水法常温和低温保存是将固定化技术与干燥法结合,与常规的继代保存相比,它的保存时间更为长久;与超低温保存相比,它不需要较为复杂的操作技术和贵重的保存设备,成本低廉,而且可以保存大量藻种,是一种有发展潜力的中期保存技术。
本文以绿色巴夫藻(Pavlova viridis)为实验材料,用包埋-脱水法进行常温和低温保存。选择静止初期的藻细胞包埋在含有30‰氯化钠的3%的褐藻酸钙胶球中,细胞负载约5000万个细胞/胶球,将胶球用硅胶吸湿法脱水至不同含水量后,在常温和低温处进行保存。本文探讨了保存温度、光(暗)和胶球含水量等因素对保存效果的影响。结果如下:
1.在20℃暗下,保存18个月后的最高存活率为7.1%;在20℃光下,保存6个月后的最高存活率为8.8%。
2.在4℃暗下,保存18个月后的最高存活率为54.1%;在4℃自然光照下,保存6个月后的最高存活率为69.0%。
3.在-30℃下,保存12个月后的最高存活率为6.3%:经过10%甘油处理后保存在-30℃下,12个月后的最高存活率为59.7%。
4.本文分别用保存6个月和18个月的藻细胞接种,测定其生长曲线和生长速率。保存6个月后,在第10天达到最高细胞密度,平均生长速率由保存前的0.221降低到0.168,经过2个周期的恢复培养平均生长速率达到0.211。保存18个月后,在第12天达到最高细胞密度,平均生长速率为0.138,经过2个周期的恢复培养平均生长速率为0.193。说明经过保存后,藻细胞可正常进行生长繁殖。
与其它方法相比,采用包埋-脱水法常温和低温保存绿色巴夫藻,操作简单,无需贵重设备,在藻类种质中期保存中有广阔的应用前景。