CN102640705A - 一种水生植物莲花的快速繁殖方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水生植物莲花的快速繁殖方法，其首先采取离体组织培养获得组培苗，该离体组织培养包括如下步骤：(1)以莲花种子为起始原料，将莲花种子消毒灭菌处理后，在无菌条件下取出胚芽，接种于基本培养基中，培养2～3周，获得无菌实生苗；(2)将无菌实生苗的含生长点部分的胚轴上部及子叶切下，接种于增殖培养基，光照培养3～4周，获得组培丛芽；(3)将步骤(2)所得组培丛芽中2～3cm长的芽切下，接种于壮苗培养基进行培养；(4)待步骤(3)中苗长至4～6cm时，将苗转接到生根培养基上进行生根培养，获得组培苗。本发明解决了目前莲藕资源少，繁殖周期长的问题，为满足市场需求提供了一条新的途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种水生植物莲花的快速繁殖方法。
背景技术
莲花(Nelumbo nucifera)为睡莲科莲属多年生水生宿根草本植物，又称作荷花，是中国十大传统名花之一。莲花品种约包括3种系、6群、14类、38型，含278个品种，而现有观赏类荷花已超过600个品种之多。莲花一般分布在中亚、西亚、北美、印度、中国、日本等亚热带和温带地区。我国栽培荷花历史悠久，早在三千多年前即有栽培。北起黑龙江，南至海南，东起江苏、浙江、台湾，西至新疆天山以南，除西藏、内蒙古无发现以外，在全国沼泽、湿地、湖泊、池塘均有莲花分布。莲花按用途可以分为藕莲、子莲和花莲3大类。
莲花的生物学特性为：根状茎横生，粗壮，肥厚，中有孔道；叶漂浮或伸出水面，近圆形，盾状着生，直径25～90cm，全缘，边缘有时为波状，上面光滑，具自粉；叶脉从中央散射伸出，有1～2次叉状分支的脉序；叶柄粗长，圆柱形，外被小皮刺；花大，直径10～20cm，花萼4～5片，卵形，长4～10cm；花瓣不定数，粉红色，雄蕊多数，花柱短；雌蕊多数，心皮离生；花托结实时增大、海绵质，直径达5～10cm，钟形；子房上位，坚果嵌生于花托上蜂窝状的孔中；种子无胚乳；花期6～7月，果期8～9月。莲花喜光、喜温暖，耐寒性强，宜在多水、空气湿润和富含腐殖质的泥土中生长。
莲具有很高的营养价值和药用价值，所含物质既丰富又滋补，莲子含有莲子油和天冬氨酸、苏氨酸等17种氨基酸。莲叶含有莲碱、原荷叶碱、亚美罂粟碱、荷叶碱、N-去甲基荷叶碱、D-N-甲基乌药碱、番荔枝碱、鹅掌楸碱、槲皮素、异槲皮素、莲茸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、草酸、琥珀酸，叶蒂含有莲碱、原荷叶碱和荷叶碱。叶梗含有莲碱、原荷叶碱、树脂和多种生物碱，花含槲皮素、木犀草素、异槲皮昔、山萘酚等多种黄酮素。雄蕊含槲皮素、异斛皮昔、生物碱等。莲蓬含有蛋白质、脂肪、糖类、核黄素、尼克酸、维生素C和少量莲子碱。莲花的花、叶、荷梗(茎)、荷蒂、莲蓬、莲子、莲须(花蕊)、莲心、莲衣、藕、藕粉、藕节均可入药。莲花能活血止血、祛湿消风、清心凉血、解热解毒。莲子能养心、益肾、补脾、涩肠。荷叶能清暑剩湿、减肥瘦身。藕节能止血散瘀、解热毒。荷梗能清热解暑、泻火清心。
近年来，植物组织培养技术在花卉上的应用越来越广泛，尤其是在自然繁育率低的植物上备受人们重视。前人在莲花的组织培养关键技术环节已进行了相关的研究，但其组培过程中诸如外植体污染严重、褐化等问题还没有得到有效的解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为克服现有技术莲花外植体易污染及易褐化的不足，提供一种改进的莲花的快速繁殖方法。
为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：
一种水生植物莲花的快速繁殖方法，其首先采取离体组织培养获得组培苗，然后炼苗、移载即得莲花，所述离体组织培养包括如下步骤：
(1)、以莲花种子为起始原料，将莲花种子消毒灭菌处理后，在无菌条件下取出胚芽，接种于基本培养基中，培养2～3周，获得无菌实生苗，所述基本培养基为在1/2MS培养基中添加活性炭0.6～0.9g/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基；
(2)、将无菌实生苗的含生长点部分的胚轴上部及子叶切下，接种于增殖培养基，光照培养3～4周，获得组培丛芽，其中，所述增殖培养基为在MS改良培养基中添加有玉米素(ZT)4.5～5.5mg/L、活性炭0.6～0.9g/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基；
(3)、将步骤(2)所得组培丛芽中2～3cm长的芽切下，接种于壮苗培养基进行培养，其中所述壮苗培养基为在MS改良培养基中添加玉米素2.5～3.5mg/L、活性炭0.6～0.9g/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基；
(4)、待步骤(3)中苗长至4～6cm时，将苗转移到生根培养基上进行生根培养，获得组培苗，其中所述生根培养基为在1/2MS培养基中添加活性炭0.6～0.9g/L、吲哚丁酸(IBA)0.4～0.6mg/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基，
上述步骤(2)至(4)中所述的MS改良培养基为MS培养基中硝酸铵用量减少1/4的培养基。
根据本发明的一个具体和优选方面，步骤(1)中，所述莲花种子为莲花当年生莲子。步骤(1)中，将所述莲花种子在体积比浓度为70％～75％的乙醇水溶液中进行20～40秒的表面处理，然后在重量体积比浓度为0.05％～0.15％的HgCl2溶液中进行5～10分钟的杀菌处理，再用无菌水冲洗3～5次，完成对所述莲花种子的消毒灭菌处理。
优选地，步骤(1)中所述的培养在每天光照12～14h，光照强度为1500～2000LX以及温度为25℃±2℃的条件下进行。
根据本发明的一个方面，所述的基本培养基、增殖培养基、壮苗培养基及生根培养基中分别含有活性炭0.75～0.85g/L。在一个具体实施方式中，各培养基中活性炭含量为0.8g/L。所述的基本培养基、增殖培养基、壮苗培养基及生根培养基的pH均被调节至5.8。
在一个特别优选的实施方式中，所述的增殖培养基中含有玉米素5.0mg/L；所述的壮苗培养基中含有玉米素3.0mg/L；所述生根培养基中含有吲哚丁酸IBA 0.5mg/L。
根据本发明的进一步实施方案：在步骤(4)生根培养结束后，敞瓶炼苗3～4天，然后取出苗，洗净根上的培养基，将苗栽至基质中，并用塑料薄膜遮阴，以保持空气湿度在85％～90％，至新根长出(约3周)，将苗移栽至土中，保持2～3cm水深，进行养护。根据本发明方法，移栽成活率可达80％～85％。
由于采取以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明通过对莲花组织培养过程中的外植体种类选择、增殖培养方法、壮苗培养方法、生根方法及其培养基成分进行了改进，解决了莲花外植体易污染及易褐化的难题，为其快速繁殖提供有效的技术支持。采用本发明方法，能快速获得大量的莲花组培苗，这些组培苗可作为很好的水生植物栽培品种，具有很高的经济价值，同时在园林绿化中具有更好的观赏价值。此外，本发明提供的方法简便易行、可操作性强、重现性好。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例。
实施例1
按照本实施例的水生植物莲花的快速繁殖方法，其首先采取离体组织培养获得组培苗，然后炼苗、移载即得莲花，其中离体组织培养包括如下步骤：
(1)、采用莲花当年生莲子为起始材料，将材料洗净后晾干，用作组织培养繁殖的外植体。将该外植体在体积比浓度为75％的乙醇水溶液中进行30秒钟的表面处理，然后在重量体积比浓度为0.1％的HgCl2溶液中进行5～10分钟的杀菌处理，再用无菌水冲洗3～5次，置滤纸上吸干多余水分，完成对外植体的消毒灭菌处理。在超净工作台上将胚芽取出，接种于基本培养基中进行培养，培养在每天光照12～14h，光照强度为1500～2000LX以及温度为25℃±2℃的条件下进行，培养2～3周，获得无菌实生苗，其中基本培养基的成分为：1/2MS+活性炭0.8g/L+蔗糖30g/L+卡拉胶7g/L，pH为5.8。
(2)、将无菌实生苗的含生长点部分的胚轴上部及子叶切下，接种于增殖培养基，光照培养3～4周，获得组培丛芽，其中，增殖培养基的成分组成为MS改良培养基(MS培养基中硝酸铵用量减少1/4的培养基)+ZT 5mg/L+活性炭0.8g/L+蔗糖30g/L以及卡拉胶7g/L，pH为5.8。
(3)、将步骤(2)所得组培丛芽中长2～3cm的芽转移到壮苗培养基上进行培养，壮苗培养基的成分组成为：MS改良培养基+ZT 3mg/L+活性炭0.8g/L+蔗糖30g/L以及卡拉胶7g/L，pH为5.8。
(4)、待步骤(3)苗长到4～6cm时，将苗转移到生根培养基上进行生根培养，获得组培苗，生根培养基的成分组成为：1/2MS培养基+活性炭0.6～0.9g/L+IBA 0.5mg/L+蔗糖30g/L+卡拉胶7g/L，pH为5.8。
实施例2
按照本实施例的水生植物莲花的快速繁殖方法，其离体组织培养基本步骤同实施例1，不同的是，步骤(2)中，采取的增殖培养基的成分组成为MS改良培养基+ZT 7mg/L+活性炭0.8g/L+蔗糖30g/L以及卡拉胶7g/L。
实施例3
按照本实施例的水生植物莲花的快速繁殖方法，其离体组织培养基本步骤同实施例1，不同的是，步骤(3)中，采取的壮苗培养基的成分组成为MS改良培养基+ZT 5mg/L+活性炭0.8g/L+蔗糖30g/L以及卡拉胶7g/L。
对比例1
按照本实施例的水生植物莲花的快速繁殖方法，其离体组织培养基本步骤同实施例1，不同的是，所有培养基中均没有添加活性炭。
对比上述实施例1～3及对比例1的培养结果如下：外植体经过消毒后，取出胚芽组织培养，由于胚芽组织较干净，无菌率均控制在98％～100％。实施例1和2中，增殖培养诱导率分别达到80％和86.7％，但在实施例2中发现有的外植体有玻璃化现象。实施例1～3及对比例1的壮苗培养中，实施例1的外植体的长势最好，没有玻璃化现象。此外，实施例1～3的褐化率明显低于对比例1，生长发育良好，说明在培养基中添加0.8g/L的活性炭对外植体具有较好的抗褐化效果，且对离体培养的生长发育几乎无影响。此外，实施例1～3的移栽成活率可达85％，对比例1的移栽成活率可达80％。
综上可见，本发明通过对莲花组织培养过程中的外植体种类选择、增殖培养方法、壮苗培养方法、生根方法及其培养基成分进行了改进，有效解决了莲花外植体易污染及易褐化等难题，为其快速繁殖提供有效的技术支持，解决了目前莲藕资源少，繁殖周期长的问题，为满足市场需求提供一条新的途径。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种水生植物莲花的快速繁殖方法，其首先采取离体组织培养获得组培苗，然后炼苗、移载即得莲花，其特征在于：所述离体组织培养包括如下步骤：
(1)、以莲花种子为起始原料，将莲花种子消毒灭菌处理后，在无菌条件下取出胚芽，接种于基本培养基中，培养2～3周，获得无菌实生苗，所述基本培养基为在1/2MS培养基中添加活性炭0.6～0.9g/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基；
(2)、将无菌实生苗的含生长点部分的胚轴上部及子叶切下，接种于增殖培养基，光照培养3～4周，获得组培丛芽，其中，所述增殖培养基为在MS改良培养基中添加有玉米素4.5～5.5mg/L、活性炭0.6～0.9g/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基；
(3)、将步骤(2)所得组培丛芽中2～3cm长的芽切下，接种于壮苗培养基进行培养，其中所述壮苗培养基为在MS改良培养基中添加玉米素2.5～3.5mg/L、活性炭0.6～0.9g/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基；
(4)、待步骤(3)中苗长至4～6cm时，将苗转接到生根培养基上进行生根培养，获得组培苗，其中所述生根培养基为在1/2MS培养基中添加活性炭0.6～0.9g/L、吲哚丁酸0.4～0.6mg/L、蔗糖25～30g/l以及卡拉胶7～8g/l，并调节pH至5.5～6.0所得的培养基，
上述步骤(2)至(4)中所述的MS改良培养基为MS培养基中硝酸铵用量减少1/4的培养基。
2.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：步骤(1)中，所述莲花种子为莲花当年生莲子。
3.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：步骤(1)中，将所述莲花种子在体积比浓度为70％～75％的乙醇水溶液中进行20～40秒的表面处理，然后在重量体积比浓度为0.05％～0.15％的HgCl2溶液中进行5～10分钟的杀菌处理，再用无菌水冲洗3～5次，完成对所述莲花种子的消毒灭菌处理。
4.根据权利要求1或2或3所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：步骤(1)中所述的培养在每天光照12～14h，光照强度为1500～2000LX以及温度为25℃±2℃的条件下进行。
5.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：所述的基本培养基、增殖培养基、壮苗培养基及生根培养基中分别含有活性炭0.75～0.85g/L。
6.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：所述的基本培养基、增殖培养基、壮苗培养基及生根培养基的pH均被调节至5.8。
7.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：所述的增殖培养基中含有玉米素5.0mg/L。
8.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：所述的壮苗培养基中含有玉米素3.0mg/L。
9.根据权利要求1所述的水生植物莲花的快速繁殖方法，其特征在于：在步骤(4)生根培养结束后，敞瓶炼苗3～4天，然后取出苗，洗净根上的培养基，将苗栽至基质中，并用塑料薄膜遮阴，以保持空气湿度在85％～90％，至新根长出，将苗移栽至土中，保持2～3cm水深，进行养护。
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