CN103011969A - 一种专用于植物组织培养的培养基及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种专用于植物组织培养的培养基及其制备方法，属于生物技术领域。其特征在于含有重量百分含量的以下物质：大量元素10-27%，微量元素1-6%，生长激素1-7%，增效营养物6-19%，无菌水55-79%。上述一种专用于植物组织培养的培养基及其制备方法，营养全面、离子浓度高，能保证植物组织生长发育所需的矿质营养，加速愈伤组织的生长，适合各类植物的组织培养，且培养的组培苗生根迅速，存活率高，大大超过了传统的基础培养基，提高了组培的速度和效率，同时降低了培养成本。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体为一种专用于植物组织培养的培养基及其制备方法。
背景技术
19世纪30年代，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺创立了细胞学说，根据这一学说，如果给细胞提供和生物体内一样的条件，每个细胞都应该能够独立生活。1902年，德国植物学家哈伯兰特在细胞全能性的理论是植物组培的理论基础。1958年，一个振奋人心的消息从美国传向世界各地，美国植物学家斯蒂瓦特等人，用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养，终于得到了完整植株，并且这一植株能够开花结果，证实了哈伯兰特在五十多年前关于细胞全能的预言。植物组培的简单过程如下：剪接植物器官或组织——经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织——再经过再分化形成组织或器官——经过培养发育成一颗完整的植株。植物组培的大致过程是：在无菌条件下，将植物器官或组织（如芽、茎尖、根尖或花药）的一部分切下来，用纤维素酶与果胶酶处理用以去掉细胞壁，使之露出原生质体，然后放在适当的人工培养基上进行培养，这些器官或组织就会进行细胞分裂，形成新的组织。不过这种组织没有发生分化，只是一团薄壁细胞，叫做愈伤组织。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下，愈伤组织便开始分化，产生出植物的各种器官和组织，进而发育成一棵完整的植株。
植物组织培养即植物无菌培养技术，又称离体培养，是根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体,在无菌和适宜的人工培养基及光照、温度等人工条件下，能诱导出愈伤组织、不定芽、不定根，最后形成完整的植株的学科。利用此项技术可以进行快速繁殖、品种培育、脱除病毒、种质保存等。在过去发展的几十年中，由于世界各国，尤其是以美国、法国、日本等发达国家为代表的科学家的不断努力，使植物组织培养研究有了新的进展，而后在植物激素对器官建成及改进培养基配方方面所取得的成果，极大地推动了组织培养技术的发展。
在林木组织培养快速繁殖方面，目前我国几乎每个月都有几种木本植物的再生植株问世。当前小规模应用于生产的主要有杉木、河北扬、毛白杨、山杨等少数品种。在国外，苹果苗木繁殖已走向工厂化生产，如美国俄勒冈州种苗公司一年可繁殖50万株无病毒试管苗。美国俄勒冈附近的威尔豪斯公司已用优树的组培苗进行小面积造林；美国南部林业研究中心在北卡罗来那大学用火炬松的组培苗造林；法国对花旗松用组织培养进行了生产性的繁殖；德国用组织培养法大规模繁殖欧洲山杨；每年繁殖20多万株。
纵观国内外组培技术的发展，以花卉业和橡胶业等为标志的植物组织培养巳经开始步人实际应用阶段。目前组织培养技术在基础理论和实际操作方面不断取得进展，相继在植物体细胞杂交、单倍体育种、种质资源保 存、快速育苗、人工种子制造、次生代谢物生产等方面都取得了重大成果。时至今日，植物组织培养技术不仅已经成为现代农林业实现科技创新、跨越式发展的坚实基础，而且也将成为易于普及和掌握，应用非常广泛的一种育苗技术手段。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种专用于植物组织培养的培养基及其制备方法的技术方案，其生产成本低、培养效果好，专用于各类植物组织培养。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于含有重量百分含量的以下物质：大量元素10-27%，微量元素1-6%，生长激素1-7%，增效营养物6-19%，无菌水55-79%；
所述的大量元素为尿素、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钠、硫酸镁、硝酸钙、磷酸二氢钾中的一种或一种以上混合物；
所述的微量元素为硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、钼酸钠中的一种或一种以上混合物；
所述的生长激素为赤霉酸、细胞分裂素、吲哚乙酸、萘乙酸、乙烯利、激动素、玉米素、青鲜素、整性素中的一种或一种以上混合物；
所述的增效营养物为苹果汁、凤梨汁、马铃薯汁、甘蔗汁、鸡蛋清、葡萄糖、琼脂、桃胶中的一种或一种以上混合物。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述大量元素的含量为11-24%，优选为12-17%。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述微量元素的含量为2-5%，优选2.5－3.7%。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述生长激素的含量为2-6%，优选为2.5-4.3%。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述增效营养物的含量为8-15%，优选为9-14%。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述无菌水的含量为59-76%，优选为61-74%。
所述的一种专用于植物组织培养的培养基的制备方法，特征在于包括以下步骤：
1）按重量称取大量元素10-27%，微量元素1-6%，生长激素1-7%，增效营养物6-19%，无菌水55-79%，备用；
2）在大量元素、微量元素、生长激素、增效营养物中缓慢加入无菌水中，然后加热至55-75℃，不停搅拌直至全部溶解均匀，冷却，备用；
3）将步骤2）中冷却后的物质，置于120-135℃下灭菌15-28min，最后密封保存即得所述培养基。
上述一种专用于植物组织培养的培养基及其制备方法，营养全面、离子浓度高，能保证植物组织生长发育所需的矿质营养，加速愈伤组织的生长，适合各类植物的组织培养，且培养的组培苗生根迅速，存活率高，大大超过了传统的基础培养基，提高了组培的速度和效率，同时降低了培养成本。
本申请文件中涉及的百分含量除另有说明外，其它的均为重量百分含量。
具体实施方式
现结合本发明的实施例和药效试验，进一步说明本发明的有益效果。
实施例1
向100L反应釜内投入61kg无菌水，然后投入3kg硫酸铵、3kg硝酸钠、3kg硫酸镁、3kg硝酸钙和5kg磷酸二氢钾，再投入0.7kg硫酸锰、1kg硫酸铜和2kg钼酸钠，搅拌溶解后再慢慢投入0.3kg吲哚乙酸、0.5kg萘乙酸、0.5kg乙烯利、1kg激动素、1kg玉米素、0.5kg青鲜素和0.5kg整性素，再次搅拌均匀，然后加热至55℃，在加入4kg马铃薯汁、2kg甘蔗汁、2kg鸡蛋清、2kg葡萄糖、2kg琼脂和2kg桃胶，不断搅拌直至全部溶解，混合均匀，最后冷却至室温，再置于120℃下灭菌28min，最后密封保存即成最终产品。
实施例2
向100L反应釜内投入74kg无菌水，然后投入5kg尿素、4kg硝酸钾、1kg硝酸铵、1kg硫酸铵和1kg磷酸二氢钾，再投入0.5kg硫酸亚铁、0.5kg硫酸锰、1kg硫酸铜和0.5kg钼酸钠，搅拌溶解后再慢慢投入0.5kg赤霉酸、0.5kg细胞分裂素、0.5kg乙烯利、0.5kg激动素、0.1kg玉米素、0.2kg青鲜素和0.2kg整性素，再次搅拌均匀，然后加热至75℃，在加入2kg苹果汁、2kg凤梨汁、2kg鸡蛋清、2kg葡萄糖、0.5kg琼脂和0.5kg桃胶，不断搅拌直至全部溶解，混合均匀，最后冷却至室温，再置于135℃下灭菌15min，最后密封保存即成最终产品。
实施例3
向100L反应釜内投入71.3kg无菌水，然后投入1kg尿素、1kg硝酸钾、1kg硝酸铵、1kg硫酸铵、1kg硝酸钠、1kg硫酸镁、1kg硝酸钙和6kg磷酸二氢钾，再投入0.7kg硫酸亚铁、0.5kg硫酸锌、0.5kg硫酸锰、0.5kg硫酸铜和0.5kg钼酸钠，搅拌溶解后再慢慢投入0.5kg赤霉酸、0.5kg细胞分裂素、0.5kg吲哚乙酸、0.5kg萘乙酸、0.2kg乙烯利、0.2kg激动素、0.2kg玉米素、0.2kg青鲜素和0.2kg整性素，再次搅拌均匀，然后加热至60℃，在加入2kg苹果汁、2kg凤梨汁、2kg马铃薯汁、1kg甘蔗汁、1kg鸡蛋清、1kg葡萄糖、1kg琼脂和2kg桃胶，不断搅拌直至全部溶解，混合均匀，最后冷却至室温，再置于125℃下灭菌18min，最后密封保存即成最终产品。
实施例4
向100L反应釜内投入68.8kg无菌水，然后投入2kg硝酸钾、2kg硝酸铵、2kg硫酸铵、2kg硝酸钠、2kg硫酸镁和4kg磷酸二氢钾，再投入0.9kg硫酸亚铁、1kg硫酸锌和1kg钼酸钠，搅拌溶解后再慢慢投入0.3kg赤霉酸、0.5kg细胞分裂素、0.5kg吲哚乙酸、0.5kg萘乙酸、0.5kg玉米素、0.5kg青鲜素和0.5kg整性素，再次搅拌均匀，然后加热至65℃，在加入2kg苹果汁、2kg凤梨汁、2kg马铃薯汁、2kg甘蔗汁和3kg桃胶，不断搅拌直至全部溶解，混合均匀，最后冷却至室温，再置于130℃下灭菌20min，最后密封保存即成最终产品。
实施例5
向100L反应釜内投入66.2kg无菌水，然后投入3kg尿素、3kg硝酸钾、3kg硝酸铵、1kg硫酸铵、2kg硝酸钠和3kg硫酸镁，再投入0.2kg硫酸锌、1kg硫酸锰、1kg硫酸铜和1kg钼酸钠，搅拌溶解后再慢慢投入0.6kg赤霉酸、0.5kg细胞分裂素、0.5kg吲哚乙酸、0.5kg萘乙酸、0.5kg乙烯利、0.5kg激动素和0.5kg整性素，再次搅拌均匀，然后加热至70℃，在加入3kg甘蔗汁、3kg鸡蛋清、3kg葡萄糖和3kg琼脂，不断搅拌直至全部溶解，混合均匀，最后冷却至室温，再置于128℃下灭菌23min，最后密封保存即成最终产品。
实施例6
向100L反应釜内投入63.5kg无菌水，然后投入3kg尿素、3kg硝酸钾、3kg硝酸铵、3kg硝酸钠、3kg硫酸镁和1kg硝酸钙，再投入0.5kg硫酸亚铁、1kg硫酸锌、1kg硫酸锰和1kg硫酸铜，搅拌溶解后再慢慢投入1kg吲哚乙酸、1kg萘乙酸、1kg乙烯利、0.5kg激动素和0.5kg玉米素，再次搅拌均匀，然后加热至68℃，在加入3kg苹果汁、2kg凤梨汁、2kg甘蔗汁、2kg鸡蛋清和4kg桃胶，不断搅拌直至全部溶解，混合均匀，最后冷却至室温，再置于132℃下灭菌25min，最后密封保存即成最终产品。
以下通过试验进一步说明本发明的有益效果
表1 实施例1-6对苹果组培苗生根的试验结果
| 处理 | 生根率/% | 根长/cm | 根数 | 根粗细 |
| 实施例1 | 98.24±0.15a | 1.76±0.12a | 9.21±1.27a | 较粗 |
| 实施例2 | 97.06±0.71a | 1.75±0.28a | 9.07±0.29a | 中等 |
| 实施例3 | 98.17±2.55a | 1.73±0.15a | 9.14±0.06a | 较粗 |
| 实施例4 | 99.35±3.16a | 1.75±0.07a | 9.32±1.37a | 较粗 |
| 实施例5 | 97.48±1.28a | 1.74±0.19a | 9.21±1.54a | 较粗 |
| 实施例6 | 98.56±4.37a | 1.76±0.31a | 9.31±1.14a | 较粗 |
表1表明：实施例1-6对苹果组培苗生根均有较好的效果，实施例1优于实施例2，实施例4优于实施例3，实施例6优于实施例5。
Claims (7)
1.一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于含有重量百分含量的以下物质：大量元素10-27%，微量元素1-6%，生长激素1-7%，增效营养物6-19%，无菌水55-79%；
所述的大量元素为尿素、硝酸钾、硝酸铵、硫酸铵、硝酸钠、硫酸镁、硝酸钙、磷酸二氢钾中的一种或一种以上混合物；
所述的微量元素为硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、钼酸钠中的一种或一种以上混合物；
所述的生长激素为赤霉酸、细胞分裂素、吲哚乙酸、萘乙酸、乙烯利、激动素、玉米素、青鲜素、整性素中的一种或一种以上混合物；
所述的增效营养物为苹果汁、凤梨汁、马铃薯汁、甘蔗汁、鸡蛋清、葡萄糖、琼脂、桃胶中的一种或一种以上混合物。
2.如权利要求1所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述大量元素的含量为11-24%，优选为12-17%。
3.如权利要求1所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述微量元素的含量为2-5%，优选2.5－3.7%。
4.如权利要求1所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述生长激素的含量为2-6%，优选为2.5-4.3%。
5.如权利要求1所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述增效营养物的含量为8-15%，优选为9-14%。
6.如权利要求1所述的一种专用于植物组织培养的培养基，其特征在于所述无菌水的含量为59-76%，优选为61-74%。
7.如权利要求1所述的一种专用于植物组织培养的培养基的制备方法，特征在于包括以下步骤：
1）按重量称取大量元素10-27%，微量元素1-6%，生长激素1-7%，增效营养物6-19%，无菌水55-79%，备用；
2）在大量元素、微量元素、生长激素、增效营养物中缓慢加入无菌水中，然后加热至55-75℃，不停搅拌直至全部溶解均匀，冷却，备用；
3）将步骤2）中冷却后的物质，置于120-135℃下灭菌15-28min，最后密封保存即得所述培养基。
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