全 文 ：植物生理学通讯 第42卷 第3期，2006年6月 559
观赏植物种质资源的超低温保存
王越 刘燕*
北京林业大学园林学院国家花卉工程中心，北京100083
Cryopreservation of Ornamental Plant Germplasm
WANG Yue, LIU Yan*
National Flower Engineering Centre, College of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China
提要 概述了观赏植物种质资源超低温保存的研究进展。
关键词 花卉；种质资源；超低温保存
收稿 2005-09-26 修定 　2006-03-06
资助 北京林业大学研究生自选课题基金(04jj017)。
*通讯作者(E-mail: chbly@sohu.com, Tel: 010-
82376017)。
近年来，世界观赏植物产业迅速发展，已成
为最具活力的产业之一。其研究热点主要有以下
几个方面：种质资源、遗传育种、栽培技术、
采后生理及其它生产相关技术等(潘会堂和张启翔
2000)。观赏植物种质资源是所有相关研究的基
础，没有资源就没有观赏植物产业的发展。
我国许多栽培和野生的观赏植物面临品种散
失和濒于灭绝的严重威胁。国内普遍对保护观赏
植物种质资源的重要性认识不足，许多有重要科
学研究价值、经济价值或观赏价值的植物遭到严
重的破坏。种质资源是不可再生的自然资源，一
旦丢失，任何方法都难以再造。观赏植物种质资
源的保存工作极为重要和迫切。
传统的观赏植物种质保存方法主要有原地保
存(insitu conservation)与异地保存(exsitu conserva-
tion)两种。但这些方法往往存在占地面积大，成
本高，易受外界环境影响等弊端，不能长期稳定
保存种质资源。近年来发展起来的超低温保存技
术能够有效克服这种不足。超低温条件能够最大
限度的抑止材料的生理代谢强度，降低劣变发生
的频率，从而达到长期保存种质的目的(王郁民和
李嘉瑞1996)。超低温保存的长期稳定性对一些稀
有、珍贵和濒危观赏植物种质资源来说意义重
大。众多试验结果证明，超低温(一般指液氮，
-196℃)保存是植物种质保存技术中较为理想的方
法(Takagi 等 1997；吴诗光等1999)。
1 观赏植物种质资源超低温保存方法及其研究现状
1.1 原理与基本程序 生物体的新陈代谢速度常随
着温度的下降而减缓，温度下降至 -196℃时，生
命活动几乎完全停止而处于相对静止的生物学状
态。这样的细胞其本身的遗传性状不会改变，其
形态发生潜能也不会丧失，温度恢复时细胞能够
重新持有正常状态下的生理功能(梁永恒等1999)。
超低温保存技术即是指将植物活体材料安全存放在
超低温条件下(液氮，-196℃)长期保存，待需要
时通过一定方式将其回复到常温状态，并确保其
能够正常生长的一套技术。
超低温条件能够将细胞活力和形态发生的潜
能保存下来，并可保持材料的遗传稳定性(Kartha
1994)。植物组织培养物于超低温下保存的技术建
立种质库与品种库已日益受到人们的重视。
超低温保存基本程序是选择适宜年龄与生长
状态的材料，对其进行预处理后装入冻存管，在
冰浴条件下加入 0℃预冷的冰冻保护剂，放置一
段时间，采用不同的降温方式投入液氮冰冻，材
料在液氮中存留的时间在理论上是不受限制的。
化冻(一般采用在37~40℃温水浴中快速化冻或室
温化冻等方式)后，测定材料的生活力与存活率，
并进行再培养，观察恢复生长的速度及植物的再
生能力，分析冻后材料或再生植株的遗传性状。
超低温保存成功的关键在于避免降温时及化
冻过程中的细胞内结冰。所以对细胞进行适当程
度的脱水，降低材料含水量是各种冻存方式的中
心原则，根据不同的材料，通过改变冰冻保护
剂、降温方式及化冻方式的组合就能够得到最恰
当的保存效果。目前超低温保存的主要方法有：
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快速冰冻法、慢速冰冻法、两步冰冻法、逐级
冰冻法、干燥冰冻法、玻璃化法、包埋干燥法、
包埋玻璃化法等。
1.2 观赏植物的超低温保存现状 从20世纪50年
代起，世界各国就开始大规模地进行种质收集和
保 存 工 作 。“ 国 际 植 物 遗 传 资 源 委 员 会 ”
(International Board for Plant Genetic Resources,
IBPGR；现为国际植物遗传资源研究所，Inter-
national Plant Genetic Resources Institution, IPGRI)
于 1974年成立。但是大部分种质保存的对象都集
中于农作物、经济作物、果树及药用植物等。虽
然其中部分种类也具有观赏价值，但真正意义上
的种质保存工作还未充分开展。目前的研究所涉
及的观赏植物种类太少，缺乏从科属、区系角度
考虑其整体保存价值和彼此之间的借鉴，缺乏对
某种保存材料系统深入的研究。
我国超低温保存植物种质资源技术最先应用
于农作物。郑光植等(1983)最早将药用植物三分
三(Anisodus acutangulus)愈伤组织及其悬浮培养细
胞进行冰冻贮藏，即超低温保存植物种质。我国
花卉种质资源超低温保存研究近年来才有所开展。
现按照保存材料的种类分述如下：
1.2.1 种子、胚、胚轴与体细胞胚 目前实现超
低温保存的观赏植物种子、胚、胚轴与体细胞胚
涉及约 26 个科 51 个属。
1.2.1.1 种子 种子蕴藏着极为丰富的遗传信息，
能够避免单一保存无性系可能造成的基因特异性丧
失。并且保存起来也经济、方便。Roberts于1973
年提出“正常性种子”和“顽拗性种子”的概
念。全世界的花卉种子中有 20% 属于顽拗性种子
(Beardmore和Whittle 2005)。正常性种子可以较
好的进行超干燥长期保存，顽拗性种子保存的最
佳手段是超低温保存(李庆荣和郑郁善2003)。
种子的超低温保存方法操作简便，一般经过
常规干燥或直接投入液氮中即可达到保存目的。
种子保存时，含水量是关键因素。对大多数花卉
种子来说，自然含水量即在液氮中保存的安全含
水量范围内，液氮保存后种子仍有正常发芽率(刘
燕等 2001)，其生长势在短期内虽稍有减缓，但
稍后即恢复(Popova等2003；Nikishina等2001；
王君晖等1999)。不同植物种类进行超低温保存时
的最佳含水量不同，适度脱水可以使种子达到最
佳的保存成活率。苦槠[Castanopsis sclerophylla
(Lindl.) Schott]种子及其离体胚通过适度脱水，可
大幅降低超低温保存过程中的质膜伤害，试验得
到的种子，其保存的最佳含水量范围在12%~19%，
离体胚的最佳含水量为15% (郑郁善等2001)，此
含水量范围也适用于闽粤栲[Castanea henryi (Skan)
Rehd. et Wils.]和铁皮石斛(Dendrobium candidum
Wall. ex Lindl.)种子及其原球茎的超低温保存(陈礼
光和郑郁善2000； 王君晖等1999)。西班牙栗
(Castanea sativa Mill.)种子是顽拗性种子，适宜含
水量为 20%~ 2 4 %，超低温保存后的存活率达到
63% (Corredoira等 2004)。玻璃化法保存的白芨
[Bletilla striata (Thunb. ex A. Murray) Rchb. f.]未成
熟种子，经预培养脱水后其萌发率可达80% 以上
(Hirano等2005)。Gonzalez-Benito等(1998)超低温
保存西班牙特有矢车菊(Centaurea hyssopifolia L.)
和补血草(Limonium dichotomum Mill.)种子时，在
试验的 21 周内，每周都从液氮中将种子取出 10
mi n 左右，模拟种子库中的实际运行操作状况，
结果种子萌发并未受到影响。这为超低温种质库
的建立提供了理论与实践支持。刘燕等(2001)曾
对18个科47个种花卉种子(包括顽拗性种子和正常
性种子)进行了超低温保存。这是近年来涉及花卉
种类最多，研究较系统的报道。
1.2.1.2 胚、胚轴与体细胞胚 许多木本植物的种
子较大，进行超低温保存不宜存活，人们往往切
取胚(Pritchard等1995)特别是胚轴(Gonzalez-Benito
和Perez 1994；Pence 1992；Chaudhury和Chandel
1995)经无菌风干燥脱水后直接投入液氮中保存。
印度紫檀(Ptercarpus indaus)胚(Krishnapillay等
1994)、山茶花(Camellia japonica L.)体细胞胚和
胚轴(Janeivo等1996)等超低温保存时采用此方案
都取得较好的效果。闽粤栲离体胚作为超低温保
存材料比种子的效果好，保存后脱氢酶活性基本
上能够维持超低温保存前的水平(陈礼光和郑郁善
2 0 0 0 ) 。保存过程中若能辅以防冻剂[脱落酸
(ABA)、蔗糖、二甲基亚砜(DMSO)]预处理，则
超低温保存的效果更佳(Beardmore 和 Whittle
2005；陈礼光和郑郁善 2000；王君晖等 1999；
Hirano等2005)。欧洲栓皮栎(Quercus robur L.)的
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胚培养物在半固体培养基上预培养后再用液氮保
存，其再生率超过 88% (Valladares 等 2004；
Martinez 2003)。银杏(Ginkgo biloba L.)胚较耐脱
水，含水量低于 1 0 % 时，整个胚仍能存活并正
常生长，只是生长势稍弱(徐刚标等2000)。超低
温保存栎树(Quercus faginea)胚轴含水量降至21%
时，其存活率可达60% (Gonzalez-Benito和Perez-
Ruiz 1992)。也有采用胚轴超低温保存成功的报道
(徐刚标等2000；Bernard 等 2002)。
单倍体细胞在遗传上是不稳定的，超低温保
存可能是保持单倍体稳定性的有效途径。据Bajaj
(1987)报道，柑桔的珠心胚经过液氮保存后存活
率为24%~28%。还有用脐橙(Citrus sinensis Osb.)
珠心细胞作为超低温保存材料的报道(Kobayashi等
1990)。目前的报道多为果树，未见有观赏植物
的相关报道。
通过离体培养技术，许多观赏植物能大量同
步地诱导形成胚状体，用于植株再生研究和人工
种子制备。应用超低温技术保存体细胞胚可能是
观赏植物种质资源保存的理想方式(Tessereau等
1994)。云杉属(Picea)植物体细胞胚冻存成活率达
到66% (Bomal 和 Tremblay 2000)。也有白云杉
[Picea glauca (Motnch) Voss.] (Park等1994)、石
刁柏(Asparagus officinalis L.) (Uragami 1989)和山
茶花(Janeivo等1996)体细胞胚冻存的报道。
人们在超低温保存研究中观察到，许多植物
种子超低温保存后发芽率有所提高(Touchell 和
Dixon 1993；石思信等1989)，此现象也出现在
花粉超低温保存研究中(石思信和田玥1989a)。其
机制还有待进一步探讨。
种子保存还可用于野生种、野生近缘种及有
些栽培种或品种的保存，在长期保存花卉遗传变
异中是较为理想的途径。有些花卉种或品种为保
持其优良性状必须采用营养繁殖，采用种子进行
种质资源保存不太适宜，可选用其它保存方式。
1.2.2 花粉 目前实现超低温保存的观赏植物花粉
涉及约9个科 13个属。花粉在观赏植物育种中可
用来解决杂交时花期不遇和异地杂交困难等问题。
花粉具有体量小、携带方便的特点，用花粉超低
温保存技术可以在不破坏种质资源的前提下，最
大限度的保存观赏植物种质资源。花粉经超低温
保存后其萌发率和生活力与新鲜花粉相比均没有明
显改变。2002年，Sparks和 Yates在液氮中保存
美洲山核桃(Carya illinoensis K. Koch)花粉超过10
年还有较高的萌发率。超低温保存几年后，唐菖
蒲(Gladiolus hortulanus Bailey.)花粉及月季(Rosa
chinensis Jacq.)两个栽培变种的花粉生活力基本上
不下降(Rajasekharan 1994；Marchant等1993)。
尹曾芳等( 1 9 9 7 ) 发现，在几种不同的鹅掌楸
[Liriodendron chinense (Hemsl.) Sarg]花粉保存方法
中，液氮超低温保存的花粉萌发率最高。超低温
保存适度干燥的花粉可望成为一种永久性保存花粉
的手段。
超低温保存花粉时含水量是一个关键的制约
因素，含水量应保持在一定水平，细胞内可结冰
水含量应是最少，再加上一定的结合态水，细胞
结构不受损伤，这样才能获得最好的超低温保存
效果(石思信和田玥1989b)。不同种植物的花粉超
低温保存的适宜含水量是有差异的。例如，茄科
的几个属(Atropa、Nicotiana 和 Petunia)的花粉含
水量降低到 3 5 % ~ 4 0 % 时，液氮冻存后可存活
(Bajaj等1987)。牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)
花粉超低温保存的最适含水量范围为7%~11% (尚
晓倩等2004)，而芍药(Paeonia lactiflora Pall.)、
梅花(Prunus mume Sieb. & Zucc.)许多品种的花粉
进行超低温保存时则不需任何特殊脱水处理，直
接投入液氮中保存效果的最好(尚晓倩2005；刘燕
和张亚利2004)，鹅掌楸、诸葛菜[Orychophra-
gmus violaceus (Linn.) OE Schulz]花粉超低温保存
也是如此(尹增芳等 1997；赵云等 1995)。银杏
花粉的含水量低于 12.7% 时冻存于液氮中仍能存
活，花粉含水量高于 2 0 % 时，萌发率与生活力
均明显下降(徐刚标等2000)。
通过花粉进行种质资源保存也有不尽如人意
的一面：花粉缺乏细胞质基因，不能完整保持花
卉遗传性，并且有些品种没有花粉等。花粉超低
温保存可作为花卉种质资源保存的必要补充，与其
它保存手段结合进行，取得相得益彰的保存效果。
1.2.3 茎尖分生组织与芽 茎尖分生组织细胞分化
程度小，倍性一致，作为超低温保存花卉种质的
材料，具有其独特的优越性——可直接形成完整
的小植株，并快速地进行无性繁殖，减少材料的
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遗传变异，尤其对那些营养繁殖或易产生体细胞
变异的观赏植物来说，茎尖分生组织更是理想的
保存材料(肖洁凝和黄学林1999)。目前实现超低
温保存的观赏植物茎尖分生组织与芽涉及约14个
科 2 0 个属。
已经有多种观赏植物茎尖超低温保存取得了
成功，保存效果较为理想。Fukai 等(1991)对石
竹科(Caryophyllaceae)的5个属38个种和栽培种的
茎尖进行液氮保存，冻后均存活并发育成正常植
株等。白三叶(Trifolium repens L.)茎尖组织经预
培养，浸入液氮中保存后其再生率达到 8 0 %
(Yamada 等 1991)。矮生万代兰(Vanda pumila
Hook.f.)茎尖原基预培养后，脱水至相对含水量
24% 时浸入液氮保存，再生率可达 65.0%±7.5%，
再生植株在染色体数目和细胞结构方面均未表现出
异常(Hai-yan 和 Kondo 1996)。楝树(Melia
azedarach L.)茎尖超低温贮存后存活率达到
67%~83%，增殖率为 43%~60% (Scocchi 等
2004)。超低温保存茎尖分生组织一般经预培养处
理后成活率都有明显提高，主要是在培养基中添
加提高植物抗胁迫能力或降低含水量的物质(脯氨
酸、蔗糖、二甲基亚砜等)，以及遮光或低温培
养一段时间等方式(Ryynänen 1998)。经扩增片段
长度多态性 (AFLP)分析，袋鼠爪(Anigozanthos
viridis)茎尖材料在液氮中贮存不同时间后并未检测
出与不经液氮储存的材料在多态性上有何差异，
贮存后茎尖恢复生长的比率可达 85%，与未经液
氮贮存的材料之间没有显著差异(Turner等2001)。
超低温保存茎尖分生组织常用的方法有：(1)
包裹脱水法(encapsulation-dehydration)。包裹脱水
法最早出现于法国学者Dereuddre等(1990)对梨树
茎尖超低温保存的研究中。一般用藻酸盐包埋样
品，在含一定浓度蔗糖(一般为0.3~0.75 mol·L-1)
的培养基中预培养，然后在通风橱中处理2~6 h或
用硅胶处理，通过空气蒸发脱水(吴雪梅和汤浩茹
2005)。优点在于脱水过程容易掌握，程度缓和，
可简化脱水程序，且能一次处理较多的材料，不
需用对细胞有毒的冰冻保护剂。桑(Morus alba L.)
茎尖用此方法冻存后成活率可达80% (Niino和Sakai
1992); 杜鹃花品种(Rhododendron simsii ‘Nordlicht’
Planch.)茎尖冻存后存活率达到 40% (Hans 等
2005)。(2)缓慢降温法(step-freezing)。以0.5~4℃·
min-1 的速度，从0℃降至一定的预冷温度，再立
即投入液氮，在逐步降温的过程中，细胞内水分
可以有充分的时间流出细胞外结冰，致使胞内水
分降到最低限度，可达到良好的脱水效果，并能
避免细胞内结冰。菊花(Dendronthema ssp.)茎尖
以0.2℃·min-1的降温速度从0℃降至-40℃然后浸
入液氮中，贮存后茎尖组织存活率高于 87%，其
中 47% 经组培后实现了再生(Fukai 1990); 龙胆
(Gentian axillary)腋芽保存后存活率达到
78 % ~ 9 0 %，绝大多数腋芽发育出正常的根与茎
(Suzuki等1998)。(3)玻璃化法(vitrification)。玻璃
化法在材料冰冻前需用高浓度的冰冻保护剂(plant
vitrification solution, PVS)处理，再投入液氮，脱
水样品玻璃化，不产生冰晶，此法有设备简单，
材料处理简便，效果和重演性好等优点(蔡小宁等
2004；Niino和 Sakai 1992；Langis等 1990；Lu
和 Steponkus 1994；Takagi 等 1997)。天仙子
(Hyoscyamus niger L.)根尖以玻璃化法超低温处理
后，再生率为 93.3%，并发育成植株，经检测，
生物碱的含量和成分与正常植株相比没有改变
(Jung等2001); 采用改良的超低温玻璃化冻存法成
功保存 6 种澳大利亚特有植物种( 血皮草科
Haemodoraceae：袋鼠爪属的Anigozanthos humilis
ssp. chrysanthus Hopper; Anigozanthos kalbarriensis
Hopper; Anigozanthos viridis ssp. terraspectans Hop-
per和Conostylis属的Conostylis dielsia ssp. teres
Hopper; Conostylis micrantha Hopper; Conostylis
wonganensis Hopper) (Turner等2001); 补血草
(Limonium cv. Blue Symphonet)采用包裹玻璃化法、
玻璃化法和包裹脱水法3种方式超低温贮存后的存
活率基本一致，茎尖再生率达到 70%~75% (Mat-
sumoto 等 1998)。
玻璃化法采用的冰冻保护剂(plant vitrification
solution, PVS)浓度很高，对植物材料的毒性很大
(Matsumoto 等 1994，1995)，需严格控制脱水过
程及保护剂的渗透性，且玻璃化法较难在同一时
间内处理大量材料。包埋脱水法与玻璃化法相
比，冻存后恢复生长较慢，脱水所需时间较长，
有些植物不适宜使用，得到的存活率和再生率都
较低。缓慢降温法操作起来需要较为昂贵的程控
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降温仪，程序较为复杂。总之，每种超低温保
存方法均有其优点和可取之处，应根据所选材料
的特点和试验的实际情况来选择最佳的保存方案。
超低温保存芽也是保存无性繁殖花卉种质的
方便途径。据报道，桑树芽经液氮保存后，能
够再生正常植株(王利民和张晓义1988；Niino等
1993；Yakuwa 和 Oka 1988)。Kuoksa 和 Hohtola
(1991)以冷冻方法保存欧洲赤松(Pinus sylvestris L.)
的芽，冻后存活率高达 90%~100%。Jokipii 等
(2004)的试验证明，最合适的超低温保存欧洲山
杨×颤杨(Populus tremula L.×P. tremuloides Michx.)
的方法是慢冻法贮存其休眠芽，化冻后芽的再生
率可达 72 % ~ 9 6 %。R A P D 分析表明，超低温储
存的材料其遗传稳定性可得到保存。
1.2.4 悬浮细胞和愈伤组织 悬浮细胞和愈伤组织
是体细胞胚和植株再生的来源，也是植物生物技
术的实验材料。1973年，Nag和 Street首次成功
实现了胡萝卜的悬浮细胞的超低温保存。采用包
裹脱水法可以实现葡萄(Vitis vinifera L.)悬浮细胞
超低温保存，包裹后的含水量降至 20.6% 时，冻
存后的悬浮细胞活性最强。Wang 等(2002)发现，
生长前期细胞鲜重增加较缓慢，超低温保存对胚
发生及其后的萌芽生长有促进作用，冻后细胞再
生和叶片形态与正常植株没有差别。有试验发
现，冻存细胞恢复生长前有一段 5 d 左右的停滞
期，有人在欧亚唐松草(Thalictrum minus L.)悬浮
细胞冻存中也发现此现象，停滞期为 3 ~ 7 d
(Baskakova等2003)。石刁柏(Asparagus officinalis
L.)悬浮细胞经玻璃化法冻存后的存活率达到80%~
90%，其再生率与未冻存细胞没有差异(Nishizawa
等 1993)。
悬浮细胞的培养时间与培养时的最初密度都
是影响冻存后细胞存活率的关键因素。试验证
实，欧洲云杉[Picea abies (L.) Karst.]、北美云
杉(Picea pungens Engelm.)悬浮细胞培养时间、最
初密度与冻存后存活率及胚的再生率相关(Find等
1998)。解冻后，悬浮细胞恢复生长所用的培养
基成分需做适当改变，如薰衣草(Lavandula vera
DC.)细胞冻后恢复生长时，培养基中加入活性炭
后细胞存活率大大提高(Kuriyama 1990)。
在愈伤组织冻存中，缓慢降温法冻存对中华
猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)的愈伤组织伤害
最小，产生伤害的温度为 -40~-20℃，愈伤组织
细胞投入液氮的安全温度范围为 -75~-60℃，如
在此温度范围之外投入液氮中则细胞活力显著下降
(李嘉瑞等1996)。郭延平和李嘉瑞(1995)研究猕
猴桃(Actinidia deliciosa C. F. Liang)愈伤组织的超低
温保存中也证明了这一点，经预培养后以1℃·min-1
的降温速度降至 -75~-60℃后投入液氮中保存，
存活率最高可达 86.7%。银杏愈伤组织用缓慢降
温法冻存后的存活率可达 6 0 % 以上(徐刚标等
2001)。目前已初步确定，香雪兰(洋玉簪Freesia
refracta Klatt.)的愈伤组织适用快速冷冻法的超低温
保存(杨文等1999)。黄花蒿(Artemisia annua L.)
采用优化后的超低温保存程序为预培养→25℃预
处理→投入液氮中保存，冻存愈伤组织后的最高
存活率可达87% (An 等 2003)。
1.2.5 其它 除以上所述的各种器官和组织可以用
于观赏植物种质资源的超低温保存外，还有原生
质体、类原球茎(兰科植物)等材料可用超低温保
存。
原生质体具有多种用途，特别是在花卉育种
中有广阔的应用前景，它是细胞杂交和基因工程
的基础材料。对原生质体的超低温保存有很大的
优越性，它缺少细胞壁，冰冻危害程度可降低，
能得到更高的存活率。但原生质体的超低温保存
要求较高，花卉原生质体的超低温保存报道较
少。马峰旺和李嘉瑞(1998)的研究报道，一些杏
(Prunus armeniaca L.)品种的悬浮培养物分离的原生
质体经超低温保存后成活率可达40 %。铁皮石斛
(Dendrobium officinale Wall. ex Lindl.)原生质体经玻
璃化保护剂(plant vitrification solution 2，PVS2)预
处理并冻存后的存活率达到48% (陈勇 2000)。
此外，采用空气干燥法可成功地超低温保存
白花石斛(Dendrobium nobile Lindl. cv. ‘albiflorum’)
的类原球茎，冻存前的最佳含水量范围为
11%~33% (Bian等2002)。还有以花粉胚作为超低
温保存材料的报道(Bajaj 1987)。
2 结语
自从认识到观赏植物种质资源保存的重要性
与必要性后，迄今人们曾从不同方面、不同层次
对此进行了研究。建立在离体培养技术基础上的
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超低温保存技术，在种质资源保存中独具潜力与
优势。经过20多年的发展已取得了一些令人鼓舞
的进展，尤其是上世纪 80 年代后期，植物种质
玻璃化保存的成功，为解决复杂的组织和器官的
超低温保存展示了广阔的前景。我国是从上世纪
80 年代中期开始这方面工作的。
超低温保存是低温生物学中比较新的领域，
有许多问题需要解决。首先，超低温保存是一个
非常复杂的过程，不同植物和同一植物不同类型
的材料，它们的超低温保存的难易可能有不同，
所以一定要根据材料本身的特性，对影响超低温
保存的因素进行研究，如预培养条件的研究可通
过改变材料的生理状态，增加细胞分裂与分化的
同步化，减少细胞内自由水含量，增加保护性物
质，使其能够经受起超低温保存过程中的高度脱
水和剧烈的温度变化等逆境，从而获得较高的保
存成活率。其次，超低温保存过程涉及到一系列
的胁迫，它们有可能作为一种选择，对不同基因
型的材料产生选择效应，因此关于超低温保存后
材料的遗传稳定性还需进一步探讨。
今后，超低温保存观赏植物种质资源应该对
以下工作继续探讨：(1)围绕降低保存材料含水
量，寻找不同观赏植物种及品种的最佳预冷温度
及速率、最佳冷冻保护剂品种及浓度组合，提高
保存的成功率，并探索其规律；(2)加强超低温保
存后遗传性状的分析，例如：后代的形状特征及
生长发育状况，后代染色体的分析，同工酶谱的
分析，应用现代分子生物学技术检测超低温保存
前后植物基因组DNA的差异；(3)采用电子顺磁共
振波谱测定法和测定 Ca2+ 的细胞化学法等技术提
高试验预见性。相信随着研究的不断深入和技术
的进步，不同的观赏植物种质都能找到适宜的超
低温保存方法，并最终建成观赏植物种质资源超
低温保存库。
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