椰子树克隆技术的突破将有助于繁殖和保存

【字体: 时间:2021年09月18日 来源:Scientific Reports

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  椰子树生长缓慢,很难克隆。鲁汶大学和该联盟的科学家们加快了椰子幼苗的繁殖,并长期保存了椰子的遗传资源。这将有助于保护椰子树的生物多样性,并满足对椰子及其衍生产品日益增长的需求。

  
   

Seedlings of the coconut tree    

椰子树生长缓慢,很难克隆。鲁汶大学和该联盟的科学家们加快了椰子幼苗的繁殖,并长期保存了椰子的遗传资源。

资料来源:鲁汶大学-汉内斯·威尔姆斯

椰子树生长缓慢,很难克隆。鲁汶大学和该联盟的科学家们加快了椰子幼苗的繁殖,并长期保存了椰子的遗传资源。这将有助于保护椰子树的生物多样性,并满足对椰子及其衍生产品日益增长的需求。

椰子是地球上第六大种植水果,对它的需求还在持续增长。近年来,消费者对椰子油的需求不断增加。椰子汁也被用作含糖软饮料的天然替代品。但椰子树主要生长在赤道附近的沿海地区,面临着许多挑战:致命的黄化病、气候变化、海平面上升和过时的种植园。这就是鲁汶大学、国际生物大学联盟和CIAT的研究人员开发出一种方法的原因,这种方法可以更快地繁殖椰子树,并将它们更有效地存储在基因库中。

“没人认为我们能做到”

热带作物改良实验室(KU Leuven)的Bart Panis和联盟的博士生Hannes Wilms从另一种水果品种——香蕉中获得了研究的灵感。从他对香蕉植物的研究中,Panis怀疑某种植物激素也能成功地在椰子树中发挥作用。“椰子树不形成侧芽。它们把所有的能量都投入到一根树枝上,让它尽可能长得又快又高。这使得克隆和储存这些植物变得非常困难。”不了。

在他们的研究中,科学家们首先从椰子中提取了椰子树胚胎。然后,他们将植物激素施加到胚胎中所含的分生组织或生长点上。通过这种方法,他们不仅成功地使胚胎形成了一个芽,而且形成了几个侧芽。反过来,他们又设法将这些芽簇分开,让新的侧芽在上面生长。他们的发现发表在9月15日的《科学报告》上。

“没有人认为我们能做到。但我们坚持了下来。“还有其他的椰子树植物繁殖方法,但我们相信,这是第一种时间和成本效益高的方法。”同一种椰子树可以获得数千个新的样本,它们与母椰子树有着完全相同的基因图谱。这为全世界的椰子种植园提供了巨大的潜力。

椰子的挑战

首先,该团队希望尽可能有效地保护椰子树的遗传多样性。保存尽可能多的椰树品种是非常重要的,因为每个品种都有自己的特点。有些能抵抗某种特定的疾病或有更好的油成分,而另一些则更能抵抗高温、干旱或风暴。

“目前,椰子树被作为一棵野外采集的树来保存。但其中一些藏品受到了致命黄化病的威胁,”鲁汶大学的合著者汉内斯·威尔姆斯说。“我们现在的技术还可以让椰子树的枝条通过超低温保存,在零下196°c的液氮中永久保存。”

帕尼斯说:“这对未来很重要:如果一种新的疾病影响了椰子的生产,那么在基因库中可能会有多种品种可以抵抗这种疾病,并可以在受影响的地区种植。”

小农,价格公道

对于今天的椰子生产来说,这种技术来得正是时候。“椰子的需求量很大。现有的种植园很旧,需要在短期内重新种植。”“所以我们的技术满足了对健康植物材料的巨大需求。”

研究人员现在已经提交了专利申请。现在所需要的只是额外的资金来保护专利和进一步完善技术。在这个过程中,研究人员不会忽视小规模生产者。帕尼斯说:“由于椰子生产往往掌握在小农户手中,我们将在专利许可中包含一项特别条款:无论谁应用我们的技术,都必须确保小农户能够以合理的价格购买种植材料。

DOI

10.1038 / s41598 - 021 - 97718 - 1

Development of the first axillary in vitro shoot multiplication protocol for coconut palms


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