拯救植物中的“大熊猫”——百山祖冷杉

□撰文/甘 辉

百山祖冷杉是松科常绿乔木，枝条平展、轮生，叶螺旋状排列，雌雄同株，球果直立、圆柱形、有短梗，是最珍稀、极度濒危的植物。百山祖冷杉是第四纪冰川期遗留下来的植物，是我国特有古老残遗植物，有“植物活化石”和“植物大熊猫”之美称，对研究古气候、古地质变迁、古生物、古植被以及植物区系均有重要意义。由于这种植物非常古老，再加上环境因素和物种本身内在因素，拯救繁育它一直是科学界的大难题。

濒临灭绝的物种

目前，全世界自然生长的百山祖冷杉仅有3株，分布在浙江庆元百山祖海拔17 00米左右的南坡。19 87年，国际物种保护委员会将百山祖冷杉列为世界最濒危的12种植物之一；19 99年，国务院将其批准列为国家I级重点保护野生植物。

探究百山祖冷杉濒临灭绝的主要原因，可归纳为：全球气候变迁，其分布区向高纬度和高中海拔山地退缩；人类开发活动及森林火灾使冷杉分布区的“孤岛”面积更为缩小；物种之间生存竞争激烈；多雨的小气候，土壤淋浴作用强烈，造成土壤贫瘠，百山祖冷杉积聚养分以开花结实的间隔期长，难得开花；百山祖冷杉种群内部变异分化，形成性别分离和个体生态差异；百山祖冷杉种群个体太少，可孕性极差，自然有性繁殖十分困难，常规人工无性繁殖也很困难。可见，百山祖冷杉濒危有环境因素，也有物种本身内在因素，若仍任其自然演变，很难避免物种灭绝的发展趋势。

漫长的科学探究

自上世纪70年代开始，如何挽救这种美丽而高贵的植物就成了科学界的热门话题之一。19 76年，科学家对百山祖冷杉进行野生植株自然结实种子繁殖，未获成功；19 78年，采用日本冷杉作砧木，嫁接成活4株；同年，用ABT生根粉的特殊药剂处理扦插试验，虽成活20 0余株，但5年后全部枯死；19 79年至19 86年，又以围土劈接法和髓心形成层对接法，异砧嫁接成活14株；19 90年，又嫁接成活40株，仍然难得开花；19 91年至19 94年，对嫁接植株采用人工授粉进行种子繁殖，共成活72株，却生长不良。

眼看着那3株百山祖冷杉在17 00米的高山上，孤独地顶着寒暑和风雪，变得越来越老态，而现代科技无能为力时，有些学者哀叹：“百山祖冷杉已经不适应现代环境。”

迎来科技的曙光

20 09年，浙江省林科院科技人员在省基金项目、归国人员专项、日本丰田财团专项等项目的支撑下，开始进行较为系统的百山祖冷杉全光自控喷雾扦插繁殖技术研究和百山祖冷杉遗传活力恢复机制及关键技术展开研究。研究发现种子不能成苗和幼苗生长不良的主要原因是由于母本稀少而引起自花授粉机遇增加，导致种子遗传基础衰退；扦插苗枯死的主要原因是由于母本的衰老。因此，如何恢复和得到充满生命活力的种子，从根本上改变遗传基础衰退的现状是拯救百山祖冷杉的关键所在。

找出了问题的根源，省林科院科技专家组一次次冒着风雪，顶着烈日，前往海拔17 00米的百山祖冷杉生长地开展研究活动。通过种种试验，反复对比、总结创新，采用日本冷杉作为砧木嫁接，把重新长出来的新枝作为插穗，配合最佳激素处理。这样，新枝的生根率竟然达到79%以上，最长根达10厘米。同时，这一技术还保证有效地利用十分有限的百山祖冷杉插穗资源。

截至20 09年年底，省林科院科技专家组相继开展百山祖冷杉开花促进关键技术、异砧嫁接技术、扦插生根促进技术、木质素的分子结构研究等，成果解决了百山祖冷杉在开花结实、生根繁殖、遗传活力恢复等方面的技术瓶颈，成功繁育了80 0多株生长健壮的实生苗。

“诱导实验的成功为百山祖冷杉扩大应用提供了强劲的科技支撑，通过挑选适应低海拔的百山祖冷杉基因型，通过我们已经成功的繁育技术，把它摆上杭州人家的窗台，这很有可能。”省林科院科技专家自信地说。

百山祖冷杉无性繁殖技术及开花促进技术研究的成功保证了百山祖冷杉种子园的建立和投产，解除了百山祖冷杉濒临灭绝的现状，充分发挥了浙江特色的百山祖冷杉的研究价值和经济潜力。百山祖冷杉遗传活力恢复机制及关键技术为百山祖冷杉种群的恢复创立了切实可行的方法，填补了百山祖冷杉进化问题、保护价值问题及植物变迁等方面空白，使百山祖冷杉得到了有效恢复，也为濒危物种的保护创立了新的思路。