CN102440190A - 一种凤仙花的高效试管开花培养方法 - Google Patents

一种凤仙花的高效试管开花培养方法 Download PDF

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李建科
李双跃
武春霞
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Abstract

本发明公开了一种凤仙花的高效试管开花培养方法，培养基为：以1/8-1/2MS为基本培养基，培养基中添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8；培养基加入6-BA浓度设置为0.5-1.5mg/L、NAA为0.1-0.2mg/L；再加入活性炭，浓度为1-2g/L；培养条件为：在25℃的条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行开花培养，培养75-75d。本发明得出细胞分裂素对花芽的形成具有重要作用，NAA配合使用对凤仙花开花具有良好的促进作用，本发明详细研究了6-BA和NAA对开花的重要作用，对其他细胞分裂素或者植物激素的作用研究具有较好的指导作用。

Description

一种凤仙花的高效试管开花培养方法
技术领域
本发明属于植物组织培养领域，尤其是一种凤仙花的高效试管开花培养方法。 
背景技术
试管开花是指用组织培养的方法，使植物的开花过程在培养容器中完成。由于花的发育是一个复杂的生理现象，整个发育过程可分为四阶段：(1)成花诱导：由营养生长向生殖生长的转变；(2)诱导状态到分生组织的转换：花序分生组织的形成；(3)花的发端：花器官的决定；(4)花器官的形态发生：花器官的形成与成熟。花的形成是高等植物所特有的一种生理现象。在多数情况中，植物必须达到某种成熟阶段才能开始花的形成，利用试管开花可以大大缩短植株从幼苗到开花的时间，而且试管内开花不受季节的限制，可以随时诱导随时开花，对降低栽培设施的投入具有十分重要的作用。 
凤仙花(Impatiens balsamina L)俗称急性子、指甲花，为凤仙花科凤仙花属一年生庭院观赏性草本植物，其品种纷繁、花姿秀丽、株形多样，有单瓣、重瓣等多种花型。凤仙花不仅美丽可人，而且还是抗污染的理想花卉，能对家庭常见的废气、煤气等起到消除作用，并且对氟化氢非常敏感，常作为监测氟化氢污染的指示植物，特别是由于凤仙花生长周期短、染色体较少(2n＝14)，因此也是研究植物生理遗传功能的良好实验材料。开花是植物发育过程中重要的阶段，关于植物试管开花国内外都有报道。研究试管开花不仅可以为研究植物的花芽分化提供一个良好的实验系统，还可为了解植物成花转变即营养生长向生殖发育的转变，提供良好的实验材料。试管花具有一定的观赏价值，也可作为旅游商品进行开发。凤仙花生育期比较短，花色较鲜艳，目前还没有关于其试管开花的相关报道。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种凤仙花的高效试管开花培养方法，本发明获得了凤仙花试管开花的最佳技术方案，确定了植物生长调节剂与最佳的培育条件，使凤仙花的试管开花具备了工业实用性。 
本发明实现目的的技术方案如下： 
一种凤仙花的高效试管开花培养方法，培养基为：以1/8-1/2MS为基本培养基，培养基中添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8；培养基加入6-BA浓度设置为0.5-1.5mg/L、NAA为0.1-0.2mg/L；再加入活性炭，浓度为1-2g/L； 
培养条件为：在25℃的条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行开花培养，培养75-75d。 
而且，所述培养基为：以1/2MS为基本培养基，培养基中添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8；培养基加入6-BA浓度设置为0.5mg/L、NAA为0.2mg/L；再加入活性炭，浓度为2g/L； 
所述培养条件为：在25℃的培养条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行 开花培养，培养75-75d。 
而且，培养的其实组织为凤仙花无菌苗。 
而且，所述凤仙花无菌苗的培养方法为：在无菌条件下用75％的酒精漂洗凤仙花种子30s，经0.1％升汞水溶液浸泡10min，然后用无菌水浸洗5-6次，每次约2min，最后接种于MS培养基上，培养温度为25士2℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix，经过25d后，形成具3-4片真叶的无菌苗。 
本发明的优点和积极效果如下： 
1、本发明得出细胞分裂素对花芽的形成具有重要作用，NAA配合使用对凤仙花开花具有良好的促进作用，本发明详细研究了6-BA和NAA对开花的重要作用，对其他细胞分裂素或者植物激素的作用研究具有较好的指导作用。 
2、本发明在培养中首次得出在盐离子即无机盐浓度减半，开花率有所提高，试管花发育好，对试管开花的进一步研究提供理论和实践依据。 
3、本发明提供的最优培养条件为：切取凤仙花无菌苗接于以1/2MS为基本培养基，添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8，另外加入两种植物激素，6-BA浓度设置为0.5mg/L，NAA为0.2mg/L，再附加活性炭，使用浓度为2g/L，在25℃的培养条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行开花培养，70d左右时间获得100％的开花率。 
附图说明
图1为本发明在培养片中生长中的凤仙花； 
图2为本发明在三角瓶中开花的凤仙花。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术内容做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。 
一种凤仙花的高效试管开花培养方法，具体步骤和材料如下： 
1.1材料 
凤仙花Celosia cristata种子购自曹庄花卉市场。 
1.2种子的处理 
在无菌条件下用75％的酒精漂洗凤仙花种子30s，经0.1％升汞水溶液浸泡10min，然后用无菌水浸洗5-6次，每次约2min，最后接种于MS培养基上，培养温度为(25士2)℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix。经过25d后，形成具3-4片真叶的无菌苗。 
1.3不同细胞分裂素与生长素的种类及浓度处理 
切取切取带有顶芽的无菌苗(带2-3枚叶片)接于以MS为基本培养基，添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8，6-BA浓度设置为0、0.5、1.0、1.5mg/L，NAA为0.1和0.2mg/L，培养温度为(25士2)℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix，70d左右统计开花率。 
1.4不同温度的处理 
切取无菌苗接于以MS为基本培养基，加入相同的0.5mg/L 6-BA+0.2NAAmg/L激素，并添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8，不同培养温度的设置为20℃、23℃、25℃、28℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix，70d左右统计开花率。 
1.5不同基本培养基处理 
分别以MS、1/2MS、1/4MS、1/8MS为基本培养基，添加相同的激素6-BA0.5mg/L+NAA0.2mg/L添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8，每处理50株，培养温度为25℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix。 
需要说明的数1/2MS、1/4MS和1/8MS是只有无机盐减半，即大量元素、微量元素和铁盐的正常用量相应减少到1/2、1/4和1/8。 
1.6活性炭的处理 
切取无菌苗接于以1/2MS为基本培养基，加入相同的0.5mg/L 6-BA+0.2NAAmg/L激素，并添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8，活性炭浓度设置为0、1、2、4g/L，培养温度为25℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix，70d左右统计开花率。 
2结果与分析 
2.1不同细胞分裂素与生长素处理对开花的影响 
表1植物生长调节剂对凤仙花试管开花的作用 
  激素配方(mg/L)   接种数   开花数   开花率(％)
  06-BA+0.1NAA   50   7   14
  0.56-BA+0.1NAA   50   35   70
  1.06-BA+0.1NAA   50   21   42
  1.56-BA+0.1NAA   50   4   8
  06-BA+0.2NAA   50   6   12
  0.56-BA+0.2NAA   50   41   82
  1.06-BA+0.2NAA   50   32   64
  1.56-BA+0.2NAA   50   15   30
  06-BA+0NAA   50   4   8
试验结果(表1)，在不添加激素的MS培养基上，凤仙花试管苗能开花，但开花率极低，叶片大，花朵较小，色淡。凤仙花无菌苗在含有不同浓度NAA的试管MS培养基上均能诱导花芽出现，但在单独使用时虽然能正常开花，但开花率不高。
6-BA与NAA配合使用时，不但有利于花芽的形成，而且开花率也高，表明生长素NAA能促进试管苗的开花。结果表明，在0.5mg/L 6-BA+0.2NAAmg/L组合培养基上诱导试管开花率最高，达到82％。但在0.5mg/L 6-BA+0.1mg/LNAA组合培养基上诱导试管开花率虽然较低，但在较短时间内即可实现正常开花，NAA虽然能促进试管苗的开花，但会延长开花时间，分析原因可能由于较高浓度的NAA会诱导植株过早生根，从而消耗植株养分降低开花的速度，导致开花延后，因此在实际生产中应选定适合的NAA浓度。 
因为在本试验中，0.5mg/L 6-BA+0.2NAAmg/L组合培养基虽然也产生过早生根现象，但在50天左右即可达到较高的开花率，因此确定为最适合诱导开花的浓度。 
2.2不同培养温度对凤仙花试管开花的影响 
表2不同培养温度对凤仙花试管开花率的影响 
  不同培养温度℃   接种数   开花数   开花率(％)
  20   50   32   64
  23   50   38   76
  25   50   44   88
  28   50   34   68
从表2可以看出，适合的温度能够提高凤仙花试管开花率，随着培养温度的提高，开花率也随着增大，当达到25℃时开花率最高，以后开始下降。从开花质量来看，在温度在20-25℃时，植株生长健壮，花色鲜艳，说明较低温度不但促进开花，对植株的生长也十分有利，如果温度过高，就会出现植株生长加快，出现徒长现象。分析原因可能是由于过高的温度导致植物营养生长加强，从而抑制了生殖生长，使开花率降低。
2.3不同基本培养基(无机盐浓度)对凤仙花开花的影响 
表3不同基本培养基(无机盐浓度)对凤仙花开花率的影响 
  MS培养基(倍数)   接种数   开花数   开花率(％)
  1   50   43   86
  1/2   50   48   96
  1/4   50   33   66
  1/8   50   17   34
从表3可以看出，通过改变基本培养基中无机盐的水平可以影响凤仙花的开花率。从表中可以看出，当无机盐水平为1/2时，凤仙花开花率达到最高，随着无机盐水平的进一步下降，开花率也随着下降；从开花质量上看，无机盐为1与1/2的质量一致，植株生长正常，花色鲜艳，但较低的无机盐水平时，植株生长缓慢，花小，开花时间虽然缩短，但花色不鲜艳，多数畸形。分析原因可能由于过低水平的无机盐虽能使植株尽早进入生殖生长，但低营养也导致了植株的生长不正常，因此1/2的MS无机盐水平是诱导凤仙花试管开花的最佳选择。
2.4活性炭对凤仙花试管开花的影响 
表4活性炭对凤仙花试管开花率的影响 
  活性炭浓度g/L   接种数   开花数   开花率(％)
  0   50   49   98
  1   50   50   100
  2   50   50   100
  4   50   47   94
从表4可以看出，活性炭能够提高凤仙花试管开花率，几乎每个处理都能达到100％。从开花质量来看，在培养基中加入活性炭后，植株生长健壮，花色鲜艳，说明活性炭不但促进开花，对植株的生长也十分有利，但如果活性炭的浓度过大，就会出现植株生长缓慢，开花变小等现象。分析原因可能是由于过多的活性炭吸附了大量的营养物质，导致植物营养缺乏，生长受到影响。因此根据开花质量来看，当活性炭使用浓度为2g/L时，不但所有凤仙花都能 开花，而且开花质量最高。 
综上所述，凤仙花试管开花的最佳方案如下： 
1.在无菌条件下用75％的酒精漂洗凤仙花种子30s，经0.1％升汞水溶液浸泡10min，然后用无菌水浸洗5-6次，每次约2min，最后接种于MS培养基上，培养温度为(25士2)℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix，经过25d后，形成具3-4片真叶的无菌苗。 
2.切取上述培养的凤仙花无菌苗接于以1/2MS为基本培养基，添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8，另外加入两种植物激素(6-BA浓度设置为0.5mg/L，NAA为0.2mg/L)，再附加活性炭(使用浓度为2g/L)，在25℃的培养条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行开花培养，70d左右时间可以获得100％的开花率。 
MS培养基配方如下： 
大量元素(母液I)mg/L 
NH4NO3 33000 
KNO3 38000 
CaCl2·2H2O 8800 
MgSO4·7H2O 7400 
KH2PO4 3400 
微量元素(母液II) 
KI 166 
H3BO3 1240 
MnSO4·4H2O 4460 
ZnSO4·7H2O 1720 
Na2MoO4·2H2O 50 
CuSO4·5H2O 5 
CoCl2·6H2O 5 
铁盐(母液III) 
FeSO4·7H2O 5560 
Na2-EDTA·2H2O 7460 
有机成分(母液IV)IVA 
肌醇20000 
IVB烟酸100 
盐酸吡哆醇(维生素B6)100 
盐酸硫胺素(维生素B1)100 
甘氨酸400。 

Claims (4)

1.一种凤仙花的高效试管开花培养方法，其特征在于：
培养基为：以1/8-1/2MS为基本培养基，培养基中添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8；培养基加入6-BA浓度设置为0.5-1.5mg/L、NAA为0.1-0.2mg/L；再加入活性炭，浓度为1-2g/L；
培养条件为：在25℃的条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行开花培养，培养75-75d。
2.根据权利要求1所述凤仙花的高效试管开花培养方法，其特征在于：
所述培养基为：以1/2MS为基本培养基，培养基中添加7.0g/L琼脂粉和30g/L的蔗糖，培养基PH5.8；培养基加入6-BA浓度设置为0.5mg/L、NAA为0.2mg/L；再加入活性炭，浓度为2g/L；
所述培养条件为：在25℃的培养条件下，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix进行开花培养，培养75-75d。
3.根据权利要求1所述凤仙花的高效试管开花培养方法，其特征在于：培养的其实组织为凤仙花无菌苗。
4.根据权利要求3所述凤仙花的高效试管开花培养方法，其特征在于：所述凤仙花无菌苗的培养方法为：在无菌条件下用75％的酒精漂洗凤仙花种子30s，经0.1％升汞水溶液浸泡10min，然后用无菌水浸洗5-6次，每次约2min，最后接种于MS培养基上，培养温度为25士2℃，每天光照12-14h，光照强度1500-2000Ix，经过25d后，形成具3-4片真叶的无菌苗。
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