CN105684910B - 细叶石斛的组培快繁方法 - Google Patents

细叶石斛的组培快繁方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于植物组织培养领域,具体涉及一种细叶石斛的组培快繁方法。针对自然条件下细叶石斛自然萌发率低、现有技术中缺乏系统全面快速的繁育方法等问题,本发明提供一种细叶石斛的组培快繁方法,通过将细叶石斛的蒴果消毒后,以其种子为外植体,经过诱导、增殖分化及生根阶段,得到大量的细叶石斛组培苗。本发明技术方案建立组培快繁技术体系,实现了细叶石斛的大量人工繁育,为该植物以后的工厂化生产打下基础,并对于保护其野生资源,扩大其种植面积,以实现其种质资源的可持续利用,具有重要的现实意义和经济效益。

Description

细叶石斛的组培快繁方法
技术领域
本发明属于植物组织培养技术领域,具体涉及一种细叶石斛的组培快繁方法。
背景技术
细叶石斛Dendrobium hancockii Rolfe为兰科石斛属的多年生草本植物,在我国主要分布于陕西秦岭以南、四川、甘肃、河南及广西等地,附生在密林中树干上或山谷岩石上。该种是我国传统的名贵中药材,全草药用,其茎干可加工成枫斗,是石斛类药材来源之一,具有生津养胃、止咳润肺等功效,用于治疗病后虚热、口干燥咳、食欲不振等病症,在中药材市场上深受欢迎。近年来,由于石斛价格昂贵,供不应求,药民无节制地采挖细叶石斛野生资源,致使其采集量大于生长量,造成其野生资源稀缺,已被列于《中国稀有濒危保护植物名录Ⅱ》中。
细叶石斛亦是我国名贵的观赏类石斛兰,该植物兼具竹子的秀丽和兰花的幽香。虽为草本植物,但其茎质地较硬,紫红色,小枝披散,植株具备似竹的秀美;盛开金黄色的花朵,花质地厚,具有微香。虽然细叶石斛具有很高的观赏价值,且为阴性湿生植物中耐寒冷和稍耐干旱的种类,较其他石斛类植物更易管理和栽培,但目前在我国细叶石斛的观赏价值并未得到开发利用,花卉市场中难觅其的踪迹。
石斛属植物对自然生态环境要求苛刻,其种子细如微尘,在自然条件下萌发率极低。目前我国关于细叶石斛方面的研究甚少,且无系统全面的关于其快速繁殖方面的研究。
发明内容
针对现有技术中缺乏系统、快速的细叶石斛快速培育方法,本发明的发明目的在于提供一种细叶石斛的组培快繁方法。该方法通过以细叶石斛种子为外植体进行组培,建立快繁技术体系,实现了细叶石斛的大量人工繁育,为该植物以后的工厂化生产打下基础,并对于保护其野生资源,扩大其种植面积,以实现其种质资源的可持续利用,具有重要的现实意义和经济效益。
本发明要解决的技术问题是提供一种细叶石斛的组培快繁方法,包括以下步骤:
a、外植体处理
采摘细叶石斛蒴果作为外植体材料,进行消毒处理;
b、诱导培养
剪开消毒后蒴果,将种子分散于诱导培养基上培养至长出原球茎;
c、增殖分化培养
将步骤b中原球茎接种到增殖分化培养基上进行增殖分化培养至具2~4个叶片、高3~4cm的无根苗;
d、生根培养
将步骤c中无根苗移植到生根培养基上培养为高7~8cm、有5~10条根的幼苗;
e、炼苗培养
将步骤d中幼苗进行炼苗,炼苗后移栽大棚培养。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤a中所述消毒处理为:用73~75wt%的酒精浸泡15~30s后,再用0.09~0.1wt%氯化汞溶液或0.9~1wt%次氯酸钠溶液浸泡10~20min,无菌水冲洗,再用无菌滤纸吸干。
优选的,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤a中所述消毒处理在酒精浸泡前,先用0.2~0.3wt%的洗衣粉水浸泡15~30min,用水冲洗10~30min;
更优选的,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤a中所述消毒处理在酒精浸泡后,先用无菌水冲洗干净,再用0.09~0.1wt%氯化汞溶液或0.9~1wt%次氯酸钠溶液浸泡。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤b中所述诱导培养基组成为:VW基础培养基+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l,PH为5.4~5.6。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤b中所述培养温度为22±2℃,光照强度为1500~2000Lux,光照时间为11~13h/d,培养时间45~55天。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤c中所述增殖分化培养基组成为:VW基础培养基+萘乙酸0.05~0.15mg/l+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l,PH为5.4~5.6。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤c中所述培养温度为22±2℃,光照强度为1500~2000Lux,光照时间为11~13h/d,培养时间为45~60天。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤c中所述接种时每瓶接种2~4个团,每团约20~30个原球茎。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤d中所述生根培养基组成为:1/2VW基础培养基+吲哚丁酸0.1~0.3mg/l+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l+土豆90~110g/l+活性炭2~2.5g/l,PH 5.4~5.6。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤d中所述生根培养温度为22±2℃,光照强度为1500~2000Lux,光照时间11~13h/d,培养时间35~45天。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤e中所述炼苗是于培养室中炼苗5~7天、自然光下炼苗2~4天。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤e中所述移栽大棚培养时,培养基质为7~10cm厚的松树皮上层覆盖一层1~2cm厚的水苔,基质湿度60~70%;移栽前10~15天内每1~2天洒一次水,之后每2~3天洒一次水,移栽培养时间为30~35天;待组培苗成活后,转移到大棚常规管理。
其中,上述细叶石斛的组培快繁方法中,步骤c、d、e中的高不包含根的长度。
本发明技术方案为细叶石斛的育苗开辟了新的途径,采用本发明的组培快繁技术,能将细叶石斛种子染菌率控制在10%以内,染菌弱苗少,培育的细叶石斛幼苗质量好;同时,本发明技术方案能有效促进细叶石斛种子的萌发,诱导的种子萌发率几近100%;还能促进萌发的幼苗快速增殖、分化和生根,增殖系数10~25,分化率和生根率均在95%左右;此外,采用本发明技术方案,由于染菌少,幼苗质量好,移栽成活率高,基本达到95%以上。本发明技术方案能快速得到优良的细叶石斛幼苗,对推动细叶石斛的产业发展具有重大的意义。
具体实施方式
本发明提供一种细叶石斛的组培快繁方法,具体操作过程如下:
a、采摘细叶石斛未开裂的蒴果,用0.2~0.3wt%的洗衣粉水浸泡15~30min后,于自来水冲洗10~30min后放入超净工作台上备用;在无菌条件下,用73~75wt%的酒精处理15~30s、无菌水冲洗4~6次;0.09~0.1wt%氯化汞溶液或0.9~1.0wt%次氯酸钠溶液灭菌10~20min,无菌水冲洗4~6次,再用无菌滤纸吸干蒴果表面的水分;
b、用灭菌剪刀剪开无菌蒴果一端,轻轻晃动蒴果,把种子接入诱导培养基上;诱导培养基以VW为基础培养基,每L中添加19~21g蔗糖,5.3~5.5g琼脂,100~150g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500~2000Lux之间,培养45~55天至诱导出原球茎;
c、选取原球茎团,接种到增殖与分化培养基上;接种时每瓶接种2~4个团,每团约20~30个原球茎;增殖和分化培养基以VW为基础培养基,每L中添加0.05~0.15mg NAA,19~21g蔗糖,5.3~5.5g琼脂,100~150g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500~2000Lux之间,培养45~60天后原球茎得到大量增殖,分化生长为具2~4个叶片、高3~4cm的无根苗;
d、将步骤c中无根苗移植到生根培养基上培养;生根培养基以1/2VW为基础培养基,每L中添加0.1~0.3mg IBA,19~21g蔗糖,5.3~5.5g琼脂,100~150g香蕉,90~110g土豆,2~2.5g活性炭,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500~2000Lux之间,培养35~45天至幼苗高7~8cm、有5~10条根;
e、将步骤d中高8cm、有5~10条根的幼苗在培养室中炼苗5~7天,自然光下炼苗2~4天,小心取出组培苗用自来水冲洗干净根部的培养基,晾干后移栽入湿润的栽培基质(7~10cm厚的松树皮上层覆盖一层1~2cm厚的水苔),保持其所处温度在22±2℃,基质湿度60~70%;移栽前10天内每1~2天洒一次水,之后2~3天洒一次水,移栽培养时间为30~35天。
本发明的发明人严格的控制了灭菌条件、根据细叶石斛本身的生长习性和特点,创造性的选择了诱导、增殖分化、生根培养基,再配合适宜本发明技术方案的接种密度,提供了一种全新的适于细叶石斛的组培快繁方法。为了更好的灭菌,降低种子的染菌率,本发明技术方案采用0.2~0.3wt%的洗衣粉溶液、73~75wt%的酒精和0.09~0.1wt%的氯化汞溶液对细叶石斛蒴果进行消毒处理。洗衣粉溶液主要是为了去掉蒴果表面的灰尘,保持其清洁,普通的市售洗衣粉产品均可实现;酒精溶液、氯化汞溶液虽然都可以作为消毒溶液,防止染菌,但两者单独使用时效果不佳,发明人经过长期的研究,发现两者配合使用能够达到很好的消毒效果,基本可以达到100%无菌,种子萌发时无染菌现象。其中0.09~0.1wt%氯化汞溶液亦可用0.9~1.0wt%的次氯酸钠溶液等效代替,也可达到同样的灭菌消毒功效。
为了更好的诱导种子萌发生长为原球茎,本发明技术方案中的诱导培养基采用VW基础培养基,相比于传统的MS培养基,VW基础培养基更适合细叶石斛的生长;此外,发明人创造性的在诱导培养基中添加了香蕉,香蕉选取新鲜成熟的市售香蕉,加水熬制成糊状,冷却后加入培养基中。香蕉含有丰富的K等微量元素,为原球茎的生长提供一定的微量元素,使原球茎生长更为整齐、饱满。发明人在实验过程中,发现PH过高、PH太低时培养基均不利于细叶石斛的组织培养,经过反复筛选,最终得出PH值5.4~5.6之间培养基最适合细叶石斛的生长。
种子萌发为原球茎后,原球茎的增殖分化也对细叶石斛的组织培养至关重要。在本发明技术方案中,由于细叶石斛种子诱导的原球茎颗粒大、饱满,增殖系数大,因此不宜接种过多,以免接种数量太大,造成培养瓶内挤压,影响原球茎的增殖、分化,也不利于统计数量。发明人经过反复的筛选,最终得出本发明技术方案最为适宜的原球茎接种数量为每瓶接种2~4个原球茎团,每个原球茎团约20~30个原球茎。
接种原球茎后,要选择适宜的培养基对其进行增殖分化。为了促进细叶石斛增殖分化,本发明中以VW为基本培养基,培养基组成为:VW基础培养基+NAA 0.05~0.15mg/l+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l,PH为5.4~5.6。NAA为萘乙酸,是一种常用的植物生长激素,能够有效的促进细叶石斛细胞分裂增殖。本发明技术方案仅添加很低浓度的萘乙酸,已经能够达到良好的增殖分化效果,不需要添加其他生长素和细胞分裂素,一定程度上避免这些物质在药用植物细叶石斛种苗中的积累,为细叶石斛种苗的质量提供了保证。
诱导增殖分化后的细叶石斛幼苗为无根苗,要得到适合移栽培育的细叶石斛幼苗,还需要进行生根培养。发明人经过大量的实验,最终发现吲哚丁酸(IBA)诱导细叶石斛生根的效果最为明显。本发明中采用的生根培养基组成为:1/2VW基础培养基+IBA 0.1~0.3mg/l+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l+土豆90~110g/l+活性炭2~2.5g/l,PH 5.4~5.6。为了促进细叶石斛幼苗生根,生根培养基以1/2VW为基础培养基,一方面是因为生根并不需要过多的营养;另一方面,当只有少量营养存在时,细叶石斛为吸收营养而会加速生根,提高了生根率。此外,培养基中添加的土豆,是将新鲜土豆在无菌锅中蒸熟后捣烂成泥状,土豆起到了壮苗健苗的作用,使生根培养后的幼苗适合炼苗;培养基中创造性的加入了活性炭,避免了培养基褐化,也减少了光对培养基的穿透,营造了一个有利于生根的环境。
本发明技术方案将上述处理方式创造性的结合在一起,提供了一种全新的专门适宜细叶石斛的快繁组培方法,开创了细叶石斛快繁组培的先河。采用本发明技术方案,能实现细叶石斛的大量人工繁育,为其以后的工厂化生产打下基础,并对于保护其野生资源,扩大其种植面积,以实现其种质资源的可持续利用,具有重要的现实意义和经济效益。
下面通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的说明,但并不因此将本发明的保护范围限制在实施例之中。
实施例中的酒精、氧化汞、萘乙酸和吲哚丁酸等产品均为普通市售产品。
实施例1
细叶石斛的组培快繁方法,具体操作过程如下:
a、采摘细叶石斛未开裂的蒴果,用0.2wt%的洗衣粉水浸泡15min后,于自来水冲洗10min后放入超净工作台上备用。在无菌条件下,先后用73wt%的酒精处理15s、0.09%氯化汞溶液灭菌10min,并各自用无菌水冲洗5次,再用无菌滤纸吸干蒴果表面的水分;用灭菌剪刀剪开无菌蒴果一端,轻轻晃动蒴果,把种子接入诱导培养基上。最终种子萌发培养瓶染菌率为9%。
b、诱导培养基以VW为基础培养基,每L中添加19g蔗糖,5.3g琼脂,100g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500Lux。培养45天后可成功诱导出原球茎,萌发率为90%以上。此时原球茎颗粒较大,饱满。培养55天待到可看到叶原基时,选取原球茎团,接种到增殖与分化培养基上。
c、增殖和分化培养基以VW为基础培养基,每L中添加0.05mg NAA,19g蔗糖,5.3g琼脂,100g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500Lux。接种时每瓶接种2个团,每团约20个原球茎,培养45d后原球茎得到大量增殖,增殖系数为12.5;原先形成的转移原球茎在在55d天时可生长成为健壮的无根苗,分化率为97.5。取出长出2~4片新叶、高3cm左右的无根苗转移到生根培养基上。
d、生根培养基以1/2VW为基础培养基,每L中添加0.1mg IBA,19g蔗糖,5.3g琼脂,100g香蕉,90g土豆,2g活性炭,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500Lux之间。培养45d后,生根率达到90%左右。
e、将组培苗在培养室中炼苗7d、自然散光下炼苗4d后,小心取出组培苗用自来水冲洗干净根部的培养基,晾干后栽入湿润的栽培基质(7cm厚的松树皮上层覆盖一层2cm左右厚的水苔),保持其所处温度在22±2℃,湿度维持在60%以上。移栽10d内保持每天洒水,之后2或3天洒次水。35d后移栽的组培苗成活率为85%左右。
实施例2
细叶石斛的组培快繁方法,具体操作过程如下:
a、采摘细叶石斛未开裂的蒴果,用0.2wt%的洗衣粉水浸泡30min后,于自来水冲洗30min后放入超净工作台上备用。在无菌条件下,先后用75wt%的酒精处理30s、1wt%次氯酸钠灭菌20min,并各自用无菌水冲洗5次,再用无菌滤纸吸干蒴果表面的水分;用灭菌剪刀剪开无菌蒴果一端,轻轻晃动蒴果,把种子接入诱导培养基上。培养瓶染菌率为0%,无染菌现象。
b、诱导培养基以VW为基础培养基,每L中添加20g蔗糖,5.4g琼脂,120g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为2000Lux。培养45天后可成功诱导出原球茎,萌发率可达到100%。此时原球茎颗粒大,饱满。培养50天待到可看到叶原基时,选取原球茎团,接种到增殖与分化培养基上。
c、增殖和分化培养基以VW为基础培养基,每L中添加0.1mg NAA,20g蔗糖,5.4g琼脂,120g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为2000Lux。接种时每瓶接种2个团,每团约20个原球茎培养45d后原球茎得到大量增殖,增殖系数为22.5;原先形成的转移原球茎在在55d天时可生长成为健壮的无根苗,分化率为100%。取出长出2~4片新叶、高3cm左右的无根苗转移到生根培养基上。
d、生根培养基以1/2VW为基础培养基,每L中添加0.2mg IBA,20g蔗糖,5.4g琼脂,120g香蕉,100g土豆,2.3g活性炭,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为2000Lux。培养35d后,生根率达到98%。
e、将组培苗在培养室中炼苗5d、自然散光下炼苗4d后,小心取出组培苗用自来水冲洗干净根部的培养基,晾干后栽入湿润的栽培基质(7cm厚的松树皮上层覆盖一层2cm左右厚的水苔),保持其所处温度在22±2℃,湿度维持在60%以上。移栽10d内保持每天洒水,之后2或3天洒次水。35d后移栽的组培苗成活率可达到90%左右。
培养室中炼苗5d、自然散光下炼苗4d后,偶见培养瓶中出现染菌现象,染菌率为不及5%。
实施例3
细叶石斛的组培快繁方法,具体操作过程如下:
a、采摘细叶石斛未开裂的蒴果,用0.3wt%的洗衣粉水浸泡20min后,于自来水冲洗30min后放入超净工作台上备用。在无菌条件下,先后用74wt%的酒精处理20s、0.1wt%氯化汞溶液灭菌30min,并各自用无菌水冲洗5次,再用无菌滤纸吸干蒴果表面的水分;用灭菌剪刀剪开无菌蒴果一端,轻轻晃动蒴果,把种子接入诱导培养基上。培养瓶染菌率为0%,无染菌现象。
b、诱导培养基以VW为基础培养基,每L中添加21g蔗糖,5.5g琼脂,150g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500Lux。培养45天后可成功诱导出原球茎,萌发率为100%。此时原球茎颗粒大,饱满。培养50天待到可看到叶原基时,选取原球茎团,接种到增殖与分化培养基上。
c、增殖和分化培养基以VW为基础培养基,每L中添加0.15mg NAA,21g蔗糖,5.5g琼脂,150g香蕉,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500Lux。接种时每瓶接种4个团,每团约30个原球茎培养45d后原球茎得到大量增殖,增殖系数为16.5;原先形成的转移原球茎在在60d天时可生长成为健壮的无根苗,分化率为94.2%。取出长出2~4片新叶、高3cm左右的无根苗转移到生根培养基上。
d、生根培养基以1/2VW为基础培养基,每L中添加0.3mg IBA,21g蔗糖,5.5g琼脂,150g香蕉,110g土豆,2.5g活性炭,PH在5.4~5.6之间,培养温度为22±2℃,光照时间为11~13h/d,光照强度为1500Lux。培养35d后,生根率达到97%。
e、将组培苗在培养室中炼苗5d、自然散光下炼苗2d后,小心取出组培苗用自来水冲洗干净根部的培养基,晾干后栽入湿润的栽培基质(7cm厚的松树皮上层覆盖一层1cm左右厚的水苔),保持其所处温度在22±2℃,湿度维持在60%以上。移栽10d内保持每天洒水,之后2或3天洒次水。30d后移栽的组培苗成活率可达到95%以上。
本发明技术方案为细叶石斛的育苗开辟了新的途径,采用本发明的组培快繁技术,能将染菌率控制在10%以内,染菌弱苗少,培育的细叶石斛幼苗质量好;同时,本发明技术方案能有效促进细叶石斛种子的萌发,诱导的种子萌发率几近100%;还能促进萌发的幼苗快速增殖、分化和生根,增殖系数10~25,分化率和生根率均在95%左右;此外,采用本发明技术方案,由于染菌少,幼苗质量好,移栽成活率高,基本达到95%以上;本发明技术方案能快速得到优良的细叶石斛幼苗,对推动细叶石斛的产业发展具有重大的意义。

Claims (6)

1.一种细叶石斛的组培快繁方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、外植体处理
采摘细叶石斛蒴果作为外植体材料,进行消毒处理;所述消毒处理为:用73~75wt%的酒精浸泡15~30s后,再用0.09~0.1wt%氯化汞溶液或0.9~1wt%次氯酸钠溶液浸泡10~20min,无菌水冲洗;
b、诱导培养
剪开消毒后蒴果,将种子分散于诱导培养基上培养至长出原球茎;所述诱导培养基组成为:VW基础培养基+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l,PH为5.4~5.6;
c、增殖分化培养
将步骤b中原球茎接种到增殖分化培养基上进行增殖分化培养至具2~4个叶片、高3~4cm的无根苗;所述增殖分化培养基组成为:VW基础培养基+萘乙酸0.05~0.15mg/l+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l,PH为5.4~5.6;
d、生根培养
将步骤c中无根苗移植到生根培养基上培养为高7~8cm、有5~10条根的幼苗;所述生根培养基组成为:1/2VW基础培养基+吲哚丁酸0.1~0.3mg/l+蔗糖19~21g/l+琼脂5.3~5.5g/l+香蕉100~150g/l+土豆90~110g/l+活性炭2~2.5g/l,PH 5.4~5.6;
e、炼苗培养
将步骤d中幼苗进行炼苗,炼苗后移栽大棚培养。
2.根据权利要求1所述的细叶石斛的组培快繁方法,其特征在于:步骤b中所述培养温度为22±2℃,光照强度为1500~2000Lux,光照时间为11~13h/d,培养时间45~55天。
3.根据权利要求1所述的细叶石斛的组培快繁方法,其特征在于:步骤c中所述培养温度为22±2℃,光照强度为1500~2000Lux,光照时间为11~13h/d,培养时间为45~60天。
4.根据权利要求1所述的细叶石斛的组培快繁方法,其特征在于:步骤c中所述接种时每瓶接种2~4个团,每团20~30个原球茎。
5.根据权利要求1所述的细叶石斛的组培快繁方法,其特征在于:步骤d中所述生根培养温度为22±2℃,光照强度为1500~2000Lux,光照时间11~13h/d,培养时间35~45天。
6.根据权利要求1所述的细叶石斛的组培快繁方法,其特征在于:步骤e中所述移栽大棚培养时,培养基质为7~10cm厚的松树皮上层覆盖一层1~2cm厚的水苔,基质湿度60~70%;移栽前10~15天内每1~2天洒一次水,之后每2~3天洒一次水,移栽培养时间为30~35天;待组培苗成活后,转移到大棚常规管理。
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