石松类和蕨类植物是维管植物的重要分支，是除被子植物外最大的植物类群，具有重要的经济、生态和科研价值。全世界石松类和蕨类植物约12 000种，隶属于51科337属^[1]，除两极和荒漠外，几乎遍布全球。我国是石松类和蕨类植物种类较丰富的国家之一，共有41科189属2 465种228个种下分类群，其中石松类植物3科12属189种6个种下分类群，蕨类植物38科177属2 276种222个种下分类群^[2]。面对人类活动、气候变化、资源可持续利用、生态建设等热点问题，石松类和蕨类植物的多样性保护迎来更大的挑战。迁地保护是拯救受威胁野生植物的重要措施^[3-4]。《国家植物园体系布局方案》提出了明确的保护目标：到2035年，力争设立10个左右国家植物园，使80%以上的国家重点保护野生植物、70%以上我国珍稀濒危野生植物得到有效迁地保护^[5-6]。在未来的植物迁地保护工作中，珍稀濒危植物的迁地保护是核心重点。受保育条件、基础设施条件、气候环境、物种自身生殖障碍、植物寿命等多因素影响，迁地保护的活植物在任何时期都会存在一定数量的死亡^[7]。除长期坚持开展野外考察和种质资源引种收集^[8]外，对迁地保护的活植物开展人工扩繁研究，无疑是保证种质资源得到有效保护和可持续利用的重要手段。石松类和蕨类植物的繁育研究多集中于孢子繁殖尤其是配子体的发育^[9]。早在1964年，我国科学家就已经开展了蕨类植物配子体研究^[10]。随着研究^{[9, 11-14]}的不断深入，约500种石松类和蕨类植物的孢子体和配子体发育过程得以解析，《蕨类植物图谱——孢子体和原叶体》一书得以成功出版^[15]。近年来，深圳市中国科学院仙湖植物园、深圳市兰科植物保护研究中心、广西壮族自治区林业科学研究院、中国科学院华南植物园、中国科学院西双版纳热带植物园等科研单位持续开展石松类和蕨类植物，特别是珍稀濒危保护植物的规模化扩繁工作。

《国家植物园体系布局方案》中指出要建立迁地保护关键物种“园圃保育-人工群落-自然生境”栽培繁育体系，其中人工扩繁是整个迁地保护链条中承上启下的关键环节。迁地保护物种的成功扩繁对该物种迁地保护的有效性及野外回归的成功起着决定性作用，人工扩繁可以增加个体数量、恢复种群、储备资源，同时还是维持物种遗传多样性的重要途径。本文对石松类和蕨类植物的扩繁关键技术进行综述，总结出操作技术流程，点明关键技术要点，并探讨扩繁技术在珍稀濒危物种迁地保护中的应用及重要性。

1 我国石松类和蕨类植物迁地保护现状

种质资源是基础性、战略性资源。目前，我国已经设立了中国科学院植物研究所国家野生蕨类植物种质资源库、上海辰山植物园国家蕨类植物种质资源库、深圳市中国科学院仙湖植物园国家蕨类植物种质资源库3个石松类和蕨类植物种质资源库。2014年统计数据显示，全国植物园共收集了我国近60%的野生石松类和蕨类物种^[13]。未来国家植物园的工作重点是通过迁地保护来保育珍稀濒危野生植物。截至2022年，我国14个主要植物园共迁地保护了65种(约50%)国家重点保护石松类和蕨类植物(图 1)，其中深圳市中国科学院仙湖植物园迁地保护物种最多^[16]。2023年统计数据显示，我国植物园迁地保护了国家重点保护、受威胁、特有的石松类和蕨类植物共28科71属324种^[7]。我国珍稀濒危植物包括国家重点保护野生植物、基于世界自然保护联盟(IUCN)评估标准形成的中国生物多样性红色名录中的受威胁植物[包括极危(CR)、濒危(EN)和易危(VU)物种]，以及国家和地方政府保护规划中的极小种群野生植物等^{[3, 17-18]}。按照《中国生物多样性红色名录——高等植物卷(2020)》^[19]、《国家重点保护野生植物名录》^[20]及《中国生物物种名录2025版》^[2]，我国珍稀濒危石松类和蕨类植物有28科83属260种，占我国石松类和蕨类植物物种总数的11%。然而，一半以上的物种仍未得到有效保护，急需加强珍稀濒危石松类和蕨类植物的人工扩繁和迁地保护研究。

2 石松类和蕨类植物的扩繁技术

与植物野外自然生长相比，人工扩繁能缩短从单株到种群的繁殖周期，扩大物种数量，稳定苗木来源，从而提升迁地保护成效，为物种野外回归奠定基础。石松类和蕨类植物的扩繁技术包括有性繁殖技术和无性繁殖技术，其中有性繁殖技术通常指孢子繁殖，而无性繁殖技术包括组培快繁、珠芽繁殖、扦插繁殖、压条繁殖及分株繁殖(图 2)。

2.1 孢子繁殖

石松类和蕨类植物的孢子均是单细胞，孢子萌发后发育成多细胞的配子体，成熟配子体形成颈卵器与精子器，精子具鞭毛, 可在水中游动，精子游至颈卵器中与卵细胞结合形成胚，胚继而发育成孢子体。

2.1.1 孢子的采集与保存

将成熟的孢子叶剪下，置于干净的纸袋中密封，自然干燥3-5 d，过滤掉孢子囊后，将孢子收集于新的密封纸袋或离心管中，低温保存。

(1) 孢子叶的选择。应采集处于成熟期且孢子囊尚未开裂或开裂较少的孢子叶，未成熟的孢子不具备萌发能力。由于孢子囊具有弹射孢子的特性，孢子囊已经开裂的孢子叶中大部分孢子已飞散，导致收集到的孢子数量极少。此外，对于具异型孢子的种类，需将大孢子和小孢子分开收集。

(2) 孢子的保存条件。孢子的活力维持受温度和湿度的影响较大。孢子干燥后，短期保存最佳温度为4 ℃，长期保存温度控制在-196 ℃或-80 ℃为宜^[21]。常温或-20 ℃保存都会影响孢子活力，尤其是绿色孢子[如紫萁科(Osmundaceae)]，常温下仅能存活1.0-1.5个月。

2.1.2 培养基质的准备

将泥炭土用30目左右的筛子过筛作为培养基质，筛过的泥炭土经121 ℃ 20 min灭菌处理。灭菌好的基质平铺在洁净的育苗盘中，3 cm高度为宜，用无菌水浸湿基质，育苗盘密封备用。

(1) 培养基质的选择。孢子在液体基质(水、土壤浸出液等)、无菌培养基(MS、1/2MS、1/4MS、Knop′s等)、营养土基质(水苔、河沙、腐殖土等)都可以萌发。液体基质适用于孢子萌发实验，检测孢子活力，但孢子在液体基质中只能发育到丝状体阶段，后期需要转移到营养土基质中继续发育。无菌培养基适用于观察记录配子体发育过程及相关实验，但这种培养基不利于配子体受精，需添加无菌液促进受精^[22-23]，或将配子体移植到营养土基质上在高湿条件下继续培养。营养土基质适用于规模化扩繁，可获得大量幼苗。

(2) 灭菌。培养基质必须高温灭菌，以避免杂菌、藻类、藓类或其他物种的孢子污染，影响孢子萌发和配子体发育，若采用无菌培养基还需对孢子进行消毒灭菌。

2.1.3 播种培养

在无风洁净的室内，将孢子均匀地播撒在培养基质表面，播种密度控制在每平方米基质播种0.1 cm³体积的孢子量为宜。育苗盘密封置于室内培养架或培养箱中，温度为25 ℃，光照强度为3 000 lux，光照时间不少于12 h。培养过程中要定期观察，保持基质湿度，待配子体发育成心形原叶体时，每2-3 d在原叶体表面喷洒无菌水，直至发育出幼孢子体的第一叶。针对异型孢子，先播种大孢子，待大孢子发育成配子体后，再在同一育苗盘中均匀播撒小孢子。

(1) 光照。绝大多数石松类和蕨类植物的孢子萌发都需要光照，且光照时间越长，光照强度越高，孢子萌发率越高，配子体发育周期也相对变短^[24]。但光照强度若超过临界值(4 000 lux)，孢子萌发率反而会下降，且在配子体发育阶段，强光会影响配子体的性别分化^[25]。只有极少数种类的孢子需要在黑暗条件下萌发，如松叶蕨(Psilotum nudum)^[26]。光质对孢子繁殖的影响因物种而异，在孢子萌发阶段，光质会影响孢子萌发率，红光可以促进大多数孢子萌发^[27]，远红光和蓝光在多数情况下会抑制孢子萌发^[28]；在配子体发育阶段，光质会影响部分物种的性别分化，如红光会抑制美洲水蕨(Ceratopteris richardii)配子体发育成雄性，单独照射蓝光则会促进雄性配子体的生成^[29]。

(2) 播种密度。当孢子播种密度过高时，单位面积内每个配子体获得的营养物质变少、发育空间变小，导致配子体发育迟缓、生长速度降低，雄性配子体比例增加^[30]。当播种密度过低时，配子体发育成较多的两性配子体或雌性配子体^[31]。配子体间隔较远会影响异交或迫使配子体自交，部分种类的配子体在较低密度时还会进行营养繁殖^[32]，延长配子体的寿命，为成功受精争取更多的时间和条件。

(3) pH值。多数物种孢子萌发最适pH值为5-7^[33]；少部分物种最适pH值为7-9，如银粉背蕨(Aleuritopteris argentea)^[34]；部分物种最适pH值为4-5，如小黑桫椤(Gymnosphaera metteniana)^[35]。

(4) 促进受精。精子器发育出的精子需要在水的作用下才能游动，且精子的生命很短。在配子体性器发育快成熟时，需每2-3 d在配子体表面喷适量的无菌水，以促进精子游向颈卵器完成受精作用。

(5) 异型孢子的播种顺序与时间。在异型孢子的石松类和蕨类植物中，大孢子发育成雌配子体，仅含有颈卵器；小孢子发育成雄配子体，仅含有精子器。由于雌、雄配子体发育成熟所需的时间不同，异型孢子的繁殖需要先设计实验掌握配子体发育过程及性器成熟所需的时间，再进行扩繁。如中华水韭(Isoetes sinensis)的繁殖^[36]，应先播种大孢子，播种后15-60 d之间，再每3 d播种一次小孢子。

2.1.4 幼孢苗移栽及炼苗

孢子体发育出第一叶，长至约1 cm高时可进行第一次移栽。将腐殖土平铺在新育苗盘中，铺至4-5 cm高度，完全浸湿处理后备用。在保留配子体的情况下单株移栽或2-3株成簇移栽，株间距约3 cm，密封保持湿度。定期观察生长状态及补水保湿。第一次移栽后的幼孢子体发育出3-5叶且长至3 cm高时，株间发育空间变小，此时进行第二次分株、分盆移栽。第二次移栽的培养基质需要根据物种的生活类型进行配置，如水生植物配置塘泥基质、土生植物配置腐殖土混合基质、石生植物配置颗粒土基质、附生植物配置椰壳混合基质等。第二次移栽的花盆尺寸不宜过大，直径5-7 cm为宜。

(1) 根系保护。幼孢苗根系非常弱，第一次移栽时要连带一些原有基质一起移栽，保留配子体可以促进前期孢子体的营养吸收。孔穴盘内一穴一株，有利于二次移栽时根系的保持。

(2) 湿度控制。移栽至育苗盘或孔穴盘后都需要密封保持湿度。孔穴盘保湿性较高，但需注意透气性，防止过湿至发霉腐烂。第二次移栽前需提前解除密封，开放状态下适应一周左右再进行分株、分盆移栽，以提高成活率。

2.1.5 杂交

自然杂交产生的个体或物种的孢子常败育，无法通过孢子进行繁殖。通过培养其父母本的孢子，在实验室条件下进行杂交，可获得该物种^[37]。按照发育节点，杂交方法可分为以下3种：(1)孢子阶段混播，将父母本的孢子混合后进行繁育从而获得杂交个体，但杂交个体幼孢苗阶段较难辨别，需待幼苗杂交性状发育明显才能鉴定；(2)配子体阶段混合，将父母本的孢子分开培养，因精子器通常着生于配子体下半部分假根从中，颈卵器着生于配子体上半部分中肋附近，故将切除掉下半部分的母本成熟配子体与切除掉上半部分的父本成熟配子体拼合在一起培养，使父本精子能游动到母本颈卵器内完成受精；(3)受精阶段精准杂交，调控环境因素使母本配子体只发育成雌配子体或人为去除精子器，使父本只发育成雄配子体或人为去除颈卵器，再将父本的精子取出送到母本的颈卵器中完成受精，从而获得后代^[38]。

2.2 组培快繁

组培快繁多用于无法通过有性繁殖技术进行扩繁且需要短时间内获得大量幼孢子体的石松类和蕨类植物。例如，部分石松类和蕨类植物难以获取成熟孢子，或因自然环境恶劣导致生长受限使得孢子发育不良和败育，此时使用外植体就可以进行扩繁。组培快繁需要将石松类和蕨类植物的器官用作外植体接种到无菌培养基，通过诱导愈伤组织进行组培快繁。石松类和蕨类植物可用作外植体的器官较多，其中，用幼孢苗、茎芽、侧芽、根状茎等无生殖能力的器官作为外植体，是完全的无性繁殖，从孢子体诱导增殖出孢子体，未经历配子体世代。而用孢子和配子体作为外植体的快繁研究中，结合了孢子繁殖技术，诱导和增殖主要是为了缩短孢子和配子体的发育时间，用很少的材料增殖出大量的配子体，在配子体增殖阶段通过添加无菌液或振荡，促使配子体受精获得幼孢苗^[22]。

掌握不同物种不同器官的最佳快繁体系是组培快繁技术的关键点，包括诱导阶段、增殖阶段、幼苗生根阶段的培养基配方及最适炼苗条件。培养基配方中植物激素的种类、含量、激素间相互作用是关键。例如，目前研究发现蛇足石杉(Huperzia serrata)初代培养的最佳培养基为MS基础培养基，附加蔗糖20 g/L、琼脂4.59 g/L、吲哚丁酸(IBA)0.05 μg/L、激动素1.4 μmol/L、谷氨酰胺0.1 g/L、山农一号0.05%及噻苯隆(TDZ)0.3 mg/L，在此配方条件下其初代培养诱导率可达80%^[39]；而以鹿角蕨(Platycerium wallichii)幼嫩孢子体为外植体诱导绿色球状体时，在添加6-苄氨基嘌呤(6-BA)和TDZ的培养基中，当6-BA浓度为0.1-1.0 mg/L且TDZ浓度为0.1-2.0 mg/L时，幼嫩孢子体植株的绿色球状体诱导率可稳定达到100%^[40]。

2.3 珠芽繁殖

一些种类的叶片顶端、表面、背面及叶轴、叶柄，或茎上可以发育出一种营养芽结构，这种结构被称为珠芽，珠芽可以在母体上发育出叶和须根，落地后长成独立的新个体，如珠芽狗脊(Woodwardia prolifera)、鞭叶铁线蕨(Adiantum caudatum)、长叶实蕨(Bolbitis heteroclita)、长叶铁角蕨(Asplenium prolongatum)等。珠芽繁殖可采用以下3种方法：一是直接将珠芽从母体剥离，浸泡在水中一段时间后，移植到新的栽培基质中，长成新个体，也可先浸泡在一定浓度的生根剂中再进行移植，促进根系发育；二是将珠芽连带一部分母体器官一起移植到新的栽培基质中；三是将着生珠芽的母体部位固定在新基质表面，让珠芽接触基质，母体继续提供养分，待扎根并发育稳定后，再将母本叶片剪断。

珠芽繁殖的关键点为芽体的剥离及诱导生根。应选择合适大小的芽体，若珠芽太小，则营养不足以诱导生根。此外，在生根过程中应保持基质湿润才能诱导生根，低浓度的生长素对珠芽生根有促进作用。

2.4 扦插繁殖

用植物的茎段或块茎作为材料进行扦插繁殖，常用于石松科(Lycopodiaceae)、卷柏科(Selaginellaceae)、合囊蕨科(Marattiaceae)、木贼科(Equisetaceae)等植物的人工繁育。选择绿色健康无病虫害的茎段，马尾杉属(Phlegmariurus)植物的茎段应在5 cm左右，石杉属(Huperzia)植物的植株较矮小，茎段应在1 cm以上。茎段需先浸水保湿，再晾晒至断面干燥，灭菌消毒后作为扦插材料。扦插基质应选择保水能力强的基质，如蛭石、珍珠岩或水苔。观音座莲属(Angiopteris)植物应选择质地较硬且无病虫害的块茎，块茎及母体的断面均需涂抹药剂消毒灭菌，块茎需移植到颗粒大、透水性好的基质中，断面则需埋入基质中。

2.5 压条繁殖

压条繁殖适用于石松科枝条较长的植物，如马尾杉属、石松属(Lycopodium)和藤石松属(Lycopodiastrum)等类群，其孢子萌发困难，有性生殖周期长，可用压条繁殖获得少量植株。当个体成熟枝的前端弯折并向反方向生长时，可将弯折处固定在湿润基质表面，待枝条弯折处生根及新枝条明显伸长时，将新枝条与母体分割成新个体继续培养。

压条繁殖的关键点为茎的选择及断面处理。选择健康无病害的扦插材料，尤其是马尾杉属植物，应及时用多菌灵、百菌清等杀菌剂进行消毒，防止切口发霉。

2.6 分株繁殖

分株繁殖适用于根茎横行且有多个生长点的物种，如卷柏科、膜蕨科(Hymenophyllaceae)、水龙骨科(Polypodiaceae)等类群。将健康无病虫害植物的匍匐茎、根状茎分割成若干份，平放在新基质表面，再用少量基质覆盖。分株繁殖的关键点为每份繁殖材料需有两个以上的生长点。

3 扩繁技术在迁地保护中的应用 3.1 有性繁殖在迁地保护中的应用

有性繁殖以孢子繁殖占主导优势，这种繁殖方法适合大部分蕨类植物，尤其是薄囊蕨类植物，对植株伤害小，繁殖成本低，繁殖系数大，规模化扩繁潜力大。有性繁殖保障了遗传多样性，繁殖后代对环境适应性强，为濒危物种回归提供了优质种源。但有性繁殖也存在着较大的局限性，对于较难获得孢子及孢子难萌发的物种(如石松科)，繁殖技术难度大，目前尚未突破石松科繁殖技术的瓶颈。且孢子繁殖需经历完整的配子体世代，从孢子到幼孢子体的时间周期长，时间成本高，薄囊蕨类植物通常需要4-6个月，厚囊蕨类及石松科植物则需按年计算。

目前通过孢子繁殖成功扩繁的珍稀濒危石松类和蕨类植物仅有46种，只占我国珍稀濒危石松类和蕨类植物总数的17.7%。包括7种国家一级保护野生植物，如水韭属(Isoetes)植物5种^[36]、荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboides)^[41]、光叶蕨(Cystopteris chinensis)^[42]；23种国家二级保护野生植物，如蛇足石杉^[15]、观音座莲属植物6种^[15]、金毛狗(Cibotium barometz)^{[15, 43]}、桫椤(Cyatheaceae)科植物10种^{[15, 44-49]}、水蕨属(Ceratopteris)植物2种^{[15, 50]}、对开蕨(Asplenium komarovii)^[51]、苏铁蕨(Brainea insignis)^[52]、鹿角蕨(Platycerium wallichii)^[53]; 16种其他珍稀濒危植物，如极危物种合囊蕨(Ptisana pellucida)^[15]、粤紫萁(Osmunda mildei)^[22]、枝莎蕨(Schizaea dichotoma)^[15]、穴果棱脉蕨(Goniophlebium subauriculatum)^[15]；濒危物种四回毛枝蕨(Arachniodes quadripinnata)^[54]、拟鳞毛蕨(Anisocampium cuspidatum)^[15]、永德鳞毛蕨(Dryopteris yongdeensis)^[15]、单叶贯众(Cyrtomium hemionitis)^[15]、多羽实蕨(Bolbitis angustipinna)^[55]、毛轴牙蕨(Pteridrys australis)^[15]、显脉瘤蕨(Microsorum membranifolium)^[15]、小蒿蕨(Ctenopterella blechnoides)^[15]；易危物种中国蕨(Aleuritopteris grevilleoides)^{[15, 23]}、爬树蕨(Arthropteris palisotii)^[15]、显脉尖嘴蕨(Lepisorus annamensis)^[15]、尖嘴蕨(L.mucronatus)^[15]。其中，中华水韭、荷叶铁线蕨、水蕨(Ceratopteris thalictroides)、桫椤(Alsophila spinulosa)、笔筒树(Sphaeropteris lepifera)、金毛狗、鹿角蕨等都通过孢子繁殖恢复了种群，成功实现了野外回归。

3.2 无性繁殖在迁地保护中的应用

无性繁殖适合孢子难以萌发、着生珠芽或有多个生长点的植物。其中组培快繁的增殖效率高，可离体保存植物组织，在离体种质资源库建设中发挥重要作用。珠芽繁殖和分株繁殖可快速实现个体数量扩增，新个体的成活率高。无性繁殖的新个体可以获得母体的优良性状，保持母本对环境的适应能力。但无性繁殖存在明显的局限性，如组培快繁需设计大量实验摸索出最佳的快繁体系，且依赖无菌设备，技术门槛高、成本高。组培快繁及扦插繁殖的主要材料是茎，对植物母体伤害较大。无性繁殖的植株遗传多样性单一，扩繁得到的个体适应能力减弱，在面临病虫害时会表现出极度脆弱。此外，在组织培养中，外源激素容易使愈伤组织出现基因突变和染色体变异，遗传均质性被破坏，遗传稳定性降低，不利于物种的保护^[56]。

目前我国学者对13种珍稀濒危石松类和蕨类植物开展了无性繁殖技术研究，占我国珍稀濒危石松类和蕨类植物总数的5%。将孢子体作为外植体成功进行组培快繁的有7种，包括国家一级保护野生植物荷叶铁线蕨^[57]，国家二级保护野生植物蛇足石杉^[39]、鹿角蕨^[40]、龙骨马尾杉(Phlegmariurus carinatus)^[58]、桫椤^[59]、水蕨^[60]、金毛狗^[61]。此外，我国学者还对国家二级保护野生植物蛇足石杉^[62]、龙骨马尾杉^[63]、福建观音座莲(Angiopteris fokiensis)^[64]，以及易危植物川滇槲蕨(Drynaria delavayi)^[65]的扦插繁殖进行了研究；对国家一级保护野生植物光叶蕨^[66]和国家二级保护野生植物蛇足石杉^[67]、长柄石杉(Huperzia javanica)^[68]的珠芽繁殖进行了研究；对国家一级保护野生植物中华水韭^[69]、荷叶铁线蕨^[70]，国家二级保护野生植物金毛狗^[71]、对开蕨^[72]、鹿角蕨^[73]的分株繁殖进行了研究。

4 扩繁技术在迁地保护中面临的挑战及未来方向 4.1 研究物种多样性严重不足

不同物种的生殖对环境因子的响应不同，同一属间亦有差异，为掌握各种类植株最有效的繁殖条件，人工扩繁技术需实施“一种一策”或“一种多策”策略。目前仅有49种珍稀濒危石松类和蕨类植物开展了扩繁技术研究(图 3)，只占我国珍稀濒危石松类和蕨类植物的18.8%。在科级水平上，已开展繁殖研究超过5种的珍稀濒危物种有桫椤科(10种)、合囊蕨科(7种)、三叉蕨科(Tectariaceae，7种)、水龙骨科(7种)、水韭科(Isoetaceae，5种)。已开展繁殖研究的物种数占该科总物种数不足20%的科有石松科(5.4%)、鳞毛蕨科(Dryopteridaceae, 14.8%)、凤尾蕨科(Pteridaceae, 17.4%)、合囊蕨科(19.4%)。此外还有13个科在珍稀濒危物种的繁殖技术研究上尚属空白，包括卷柏科、松叶蕨科(Psilotaceae)、瓶尔小草科(Ophioglossaceae)、膜蕨科、海金沙科(Lygodiaceae)、鳞始蕨科(Lindsaeaceae)、碗蕨科(Dennstaedtiaceae)、肠蕨科(Diplaziopsidaceae)、岩蕨科(Woodsiaceae)、金星蕨科(Thelypteridaceae)、藤蕨科(Lomariopsidaceae)、蓧蕨科(Oleandraceae)、骨碎补科(Davalliaceae)。目前，珍稀濒危石松类和蕨类植物扩繁研究面临物种多样性严重不足的困境，尤其是物种丰富度较低且尚未开展扩繁研究的科，急需投入更多关注和更大的研究力度。

4.2 重点攻克困难类群

石松科、合囊蕨科、双扇蕨科(Dipteridaceae)、膜蕨科这些类群，活体迁地栽培成活率低，大部分物种的迁地栽培技术尚未攻克，导致这些类群在迁地保护上有较大难度，尤其是石松科和合囊蕨科还存在繁殖困难的问题。石松科的蛇足石杉，其孢子、孢子囊、孢子体根及茎内都含有内生菌^[74]，目前尚未有技术手段能彻底杀灭内生菌，内生菌的存在严重抑制了蛇足石杉组织培养繁育技术的发展。此外，蛇足石杉孢子休眠时间长，其萌发时间超过200 d，发育出孢子体需要2-3年，植株生长也很缓慢，长成20 cm的成年植株需5-10年。合囊蕨科的极小种群天星蕨(Christensenia aesculifolia)也面临同样的难题，该物种在我国只分布在云南的东南部，植株生长缓慢，迁地成活率低，人工扩繁一直未获得成功。这些繁殖困难类群的扩繁技术研究尤为重要，其扩繁技术的成功将提高该类群迁地保护的可持续性和有效性。

4.3 关注遗传多样性

迁地保护不只是保存植物活体或种子，也更注重对物种遗传多样性的保护^[4]。大规模动植物基因组变异数据的模型预测结果显示，许多物种已经失去了超过10%的遗传多样性^[75]。而遗传多样性的丧失，在珍稀濒危物种中表现得更为强烈^[76]。珍稀濒危物种的分布地往往较少，适生区狭窄，种群偏小，甚至个体数目也较少，容易近交衰退，这些因素都会导致珍稀濒危野生物种遗传多样性较低，种群间的遗传分化较低^[77]。物种的遗传多样性越高，对环境的适应能力和恢复力越强，而遗传多样性低可能会削弱该物种对环境变化的适应性，进而影响物种的持续发展和生态系统多样性的维持^[78]。无性繁殖获得的克隆植株未经过减数分裂和遗传重组，导致遗传性单一，有性繁殖则反之。因此，在人工扩繁技术的选择上，应以有性繁殖技术为主(即以孢子繁殖为主)，针对有性繁殖困难的珍稀濒危物种，可采用无性繁殖技术进行抢救性扩繁，以快速增加个体数量。在确保物种准确鉴定的前提下，为保护遗传多样性，建议采集同一居群内不同个体的孢子，分别保存后再进行混合播种。针对分布非常狭窄的物种(如荷叶铁线蕨)，建议尽可能采集不同居群的孢子，再进行混合播种。

4.4 回归后监测

目前虽然已有中华水韭、荷叶铁线蕨、桫椤等物种成功实施了野外回归，但回归后的长期生长监测工作仍需加强，人工繁殖个体对自然环境的适应能力、表型变化等关键问题尚未开展深入研究。通过不同繁殖技术获得的个体在自然环境适应能力上的差异，也是未来需持续关注的问题。

4.5 扩繁技术促进资源开发

珍稀濒危石松类和蕨类植物中，除因进化特征和生态适应导致其濒危外，部分物种还是经济濒危种^[20]，例如，石杉属、马尾杉属、槲蕨属(Drynaria)植物及金毛狗等具有极高的药用价值，桫椤科、合囊蕨科植物及苏铁蕨、鹿角蕨等具有重要的观赏价值。这些物种因其重要的经济价值致使野生资源被大规模盗挖盗采，野生种群数量急剧下降。针对有经济价值的珍稀濒危物种，急需开展系统性繁育研究，突破其繁育技术瓶颈，并将成熟的繁育技术进行规模化推广应用，实现产业化生产，从而有效缓解对野生资源的过度依赖压力，同时也能促进医药和园艺产业的可持续发展，实现在“保护中开发，在开发中保护”^[79]的良性循环。