CN106577295A - 一种马铃薯组织培养基及其制备方法 - Google Patents

一种马铃薯组织培养基及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种马铃薯组织培养基及其制备方法。本发明马铃薯组织培养基，包括基础培养基和添加在所述基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.5‑2mg/L，萘乙酸0.1‑0.4mg/L、活性炭0.04‑0.08mg/L、吲哚乙酸0.05‑0.1mg/L、谷胱甘肽0.5‑2mg/L、泛酸钙0.05‑0.2mg/L、胸腺嘧啶0.05‑0.2mg/L、盐酸吡哆醇0.01‑0.05mg/L。本发明的技术优势在于：对马铃薯愈伤组织的诱导率和马铃薯组织的分化率、出芽率以及丛生芽的生长具有很好的促进作用。

Description

一种马铃薯组织培养基及其制备方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种马铃薯组织培养基及其制备方法。
背景技术
马铃薯营养丰富，它不仅含有4％左右的蛋白质，包括18种易吸收的氨基酸还包括维生素A、B、C等和多种矿物元素，更含有花青素，其具有抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能，是目前科学界发现的防治疾病、维护人类健康最直接、安全的自由基清除剂，为长期保持优良品种的生产潜力，生产无病毒基础种，培养基是培育种薯的基础，培养基的好坏直接影响马铃薯的质量。
目前以马铃薯叶片、茎段、叶柄、根等多种外植体进行了的再生植株培养，均采用多步成苗培养。具体技术实施方案为：将马铃薯试管苗的叶片、茎段、叶柄、根等的外植体进行愈伤组织培养，诱导30d左右后进行愈伤组织的继代培养，再将愈伤组织转接分化培养基中再生植株，多步培养途径繁琐，再生率普遍较低且诱导时间长。一步成苗方法具有再生周期短，繁殖系数和再生频率高，易操作等优点，而针对马铃薯一步培养的培养基要求也很高。
中国专利申请CN102428868A公开了一种新型马铃薯试管苗培养基的研制，通过试验比较发现氮素营养的不同形态和配比对马铃薯试管苗生长情况的影响，将MS培养基中氮源改为铵态氮和硝态氮并按一定比例进行复配，但该发明只考虑到氮源这一个因素而未对马铃薯生长所需要的其他物质进行充分考虑，所研制出的培养基必然有一定的局限性。
中国专利申请CN105325295A公开了一种马铃薯培养基及其制备方法，由马铃薯、葡萄糖、蔗糖、琼脂、碳酸钙、氯化钠和水组成，该发明引入马铃薯本体从而带入马铃薯自身的营养物质以及生长调节因子等结合其他营养物质蔗糖以及葡萄糖等的添加，对马铃薯组织培养具有很好的促进作用，但是其促进作用是有限的。为提高培养基的培育效果，对马铃薯组织离体培养基的研究急需进一步深入。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种马铃薯组织培养基及其制备方法。
一种马铃薯组织培养基，包括基础培养基和添加在所述基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.5-2mg/L，萘乙酸0.1-0.4mg/L、活性炭0.04-0.08mg/L、吲哚乙酸0.05-0.1mg/L、谷胱甘肽0.5-2mg/L、泛酸钙0.05-0.2mg/L、胸腺嘧啶0.05-0.2mg/L、盐酸吡哆醇0.01-0.05mg/L。
优选的，所述的马铃薯组织培养基，包括基础培养基和添加在所述基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.8mg/L，萘乙酸0.3mg/L、活性炭0.06mg/L、吲哚乙酸0.07mg/L、谷胱甘肽0.8mg/L、泛酸钙0.1mg/L、胸腺嘧啶0.1mg/L、盐酸吡哆醇0.03mg/L。
优选的，所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
再优选的，所述的马铃薯汁液的制备方法为：取新鲜土豆100g，先将土豆洗净、去皮、切碎、捣烂如泥，用榨汁机绞取汁液即得。
另外，本发明还公开了一种马铃薯组织培养基的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取相应质量的腺嘌呤、萘乙酸、活性炭、吲哚乙酸、谷胱甘肽、泛酸钙、胸腺嘧啶和盐酸吡哆醇依次加入到基础培养基中，搅拌均匀，将pH调整至5.8，120℃灭菌20min即得。
MS培养基中具有较高的无机盐浓度，能够保证组织生长所需的矿质营养还能加速愈伤组织的生长；马铃薯汁液中含有马铃薯生长过程中产生的一些营养物质，而这些物质对其本身的生长有益。
腺嘌呤(CAS号73-24-5)：腺嘌呤分子式C5H5N5化学成分维生素B4，其化学名称为磷酸腺嘌呤，白色结晶性粉末，味微酸，溶于沸水和氢氧化钠溶液，微溶于冷水、稀盐酸，不溶于乙醇和氯仿，是核酸的主要成分，参与RNA和DNA的合成。
萘乙酸(CAS号86-87-3)：分子式C12H10O2，分子量：186.21。萘乙酸是促进植物根系生长的植物生长调节剂，也是萘乙酰胺的中间体。萘乙酸用作植物生长调节剂，在医药上用作鼻眼净和眼可明的原料。萘乙酸具有促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根，增加坐果，防止落果，改变雌、雄花比率等。萘乙酸可经叶片、树枝的嫩表皮、种子进入到植物体内，随同营养流输导到作用部位。通常用于小麦、水稻、棉花、茶、桑、番茄、苹果、瓜类、马铃薯、林木等，是一种良好的植物生长刺激素。
活性炭：活性炭可以降低组织培养物的有害代谢物浓度，对细胞生长有利。活性炭为木炭粉碎经加工形成的粉末结构，它结构疏松，孔隙大，吸水力强，有很强的吸附作用，它的颗粒大小决定着吸附能力、粒度越小，吸附能力越大。它可以吸附非极性物质和色素等大分子物质，包括琼脂中所含的杂质，培养物分泌的酚、醌类物质以及蔗糖在高压消毒时产生的5—羟甲基糖醛及激素等。
吲哚乙酸(CAS号87-51-4)：一种植物体内普遍存在的内源生长素，属吲哚类化合物，又名茁长素、生长素、异生长素，是一种有机物，对可见光稳定，对植物生长具有两重性，植物不同部位对其敏感度不同，一般根大于茎，不同植物对其敏感度也不同。
谷胱甘肽(CAS号70-18-8)：分子式C10H17O6N3S，是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合，含有巯基的的三肽，具有抗氧化作用和整合解毒作用。
泛酸钙(CAS号137-08-6)：是辅酶A的成分，参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢作用。
胸腺嘧啶(CAS号65-71-4)：是脱氧核糖核酸中的碱基之一，可与脱氧核糖结合形成胸腺嘧啶的脱氧核苷。
盐酸吡哆醇(CAS号58-56-0)：白色或类白色的结晶性粉末，维生素强化剂，是机体内很多酶如转氨基酶、脱羧酶、消旋酶、脱氢酶、合成酶和羟化酶等的辅酶，可帮助糖类和蛋白质的分解、利用。
本发明配伍合理、科学，各组分相互配合、协同作用，使得该马铃薯组织培养基对马铃薯组织、丛生芽生长等具有很好的促进作用。
与现有技术相比，本发明的技术优势在于：对马铃薯愈伤组织的诱导率和马铃薯组织的分化率、出芽率以及丛生芽的生长具有很好的促进作用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用于例证的目的，绝不限制本发明的保护范围。
实施例1、一种马铃薯组织培养基
所述马铃薯组织培养基包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.5mg/L，萘乙酸0.1mg/L、活性炭0.04mg/L、吲哚乙酸0.05mg/L、谷胱甘肽0.5mg/L、泛酸钙0.05mg/L、胸腺嘧啶0.05mg/L、盐酸吡哆醇0.01mg/L。
所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
制备方法：称取相应质量的腺嘌呤、萘乙酸、活性炭、吲哚乙酸、谷胱甘肽、泛酸钙、胸腺嘧啶和盐酸吡哆醇依次加入到基础培养基中，搅拌均匀，将pH调整至5.8，120℃灭菌20min即得。
实施例2、一种马铃薯组织培养基
所述马铃薯组织培养基包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.8mg/L，萘乙酸0.3mg/L、活性炭0.06mg/L、吲哚乙酸0.07mg/L、谷胱甘肽0.8mg/L、泛酸钙0.1mg/L、胸腺嘧啶0.1mg/L、盐酸吡哆醇0.03mg/L。
所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
制备方法与实施例1类似。
实施例3、一种马铃薯组织培养基
所述马铃薯组织培养基包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤2mg/L，萘乙酸0.4mg/L、活性炭0.08mg/L、吲哚乙酸0.1mg/L、谷胱甘肽2mg/L、泛酸钙0.2mg/L、胸腺嘧啶0.2mg/L、盐酸吡哆醇0.05mg/L。
所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
制备方法与实施例1类似。
对比例1、一种马铃薯组织培养基
所述马铃薯组织培养基包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.8mg/L，萘乙酸0.3mg/L、活性炭0.06mg/L、吲哚乙酸0.07mg/L、谷胱甘肽0.8mg/L、泛酸钙0.1mg/L、胸腺嘧啶0.1mg/L、盐酸吡哆醇0.03mg/L。
所述的基础培养基为MS培养基。
制备方法与实施例1类似。
与实施例2的区别在于：基础培养基不含马铃薯汁液。
对比例2、一种马铃薯组织培养基
所述马铃薯组织培养基包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.8mg/L，萘乙酸0.3mg/L、活性炭0.06mg/L、吲哚乙酸0.07mg/L、谷胱甘肽0.83mg/L、泛酸钙0.1mg/L、胸腺嘧啶0.1mg/L。
所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
制备方法与实施例1类似。
与实施例2的区别在于：不含盐酸吡哆醇，增加谷胱甘肽的含量。
对比例3、一种马铃薯组织培养基
所述马铃薯组织培养基包括基础培养基和添加在基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.8mg/L，萘乙酸0.37mg/L、活性炭0.06mg/L、谷胱甘肽0.8mg/L、泛酸钙0.1mg/L、胸腺嘧啶0.1mg/L、盐酸吡哆醇0.03mg/L。
所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
制备方法与实施例1类似。
与实施例2的区别在于：不含吲哚乙酸，增加萘乙酸的含量。
产品性能评价测试
选取来源一致的马铃薯无菌试管苗，无菌条件下，切取顶端完全展开的叶片，并切取约0.5cm×0.5cm大小叶片，以叶片背面贴于培养基上，每瓶接种6个外植体，每个组合接种8瓶；接种后培养基置于温度为22±2℃条件下，全黑暗培养，7-10天后进行16h/d光照培养，光强为2000lx；光照培养20d后，表2显示出愈伤组织的诱导率，即产生愈伤的外植体数/接种外植体数×100％，及愈伤组织的形成情况。在原培养基中继续光照培养40d后得愈伤组织分化结果(见表3)，即分化芽的愈伤块数/总愈伤块数×100％，及成苗情况。
表2实施例和对比例马铃薯组织培养基对叶片愈伤组织诱导情况
表3实施例和对比例马铃薯组织对叶片不定芽分化的影响
从表2可以看出实施例1-3制备的马铃薯组织培养基能较好地诱导马铃薯叶片形成愈伤组织，其诱导率均在90％以上，实施例2制备的培养基诱导率达到98％以上，而对比例1-3制备的培养基诱导率仅在80％甚至低于80％。再分析表3中数据可知，实施例1-3培养基中培育的植物组织分化率较好，出芽天数较短，以实施例2培养基中分化率最好，出芽天数最短，丛生芽数量多而长势较好，相比实施例而言，对比例1-3培养基中马铃薯组织分化率较差，出芽天数较长，丛生芽数量少而长势较差。从以上分析可得本发明植物组织培养基采用MS培养基与马铃薯汁液作为基础培养基，与其他组分配合良好，对马铃薯愈伤组织的诱导率和马铃薯组织的分化率、出芽率以及丛生芽的生长具有很好的促进作用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种马铃薯组织培养基，其特征在于，包括基础培养基和添加在所述基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.5-2mg/L，萘乙酸0.1-0.4mg/L、活性炭0.04-0.08mg/L、吲哚乙酸0.05-0.1mg/L、谷胱甘肽0.5-2mg/L、泛酸钙0.05-0.2mg/L、胸腺嘧啶0.05-0.2mg/L、盐酸吡哆醇0.01-0.05mg/L。
2.根据权利要求1所述的马铃薯组织培养基，其特征在于，包括基础培养基和添加在所述基础培养基中的添加剂，所述的添加剂的成分以终浓度计，包括：腺嘌呤0.8mg/L，萘乙酸0.3mg/L、活性炭0.06mg/L、吲哚乙酸0.07mg/L、谷胱甘肽0.8mg/L、泛酸钙0.1mg/L、胸腺嘧啶0.1mg/L、盐酸吡哆醇0.03mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的马铃薯组织培养基，其特征在于，所述的基础培养基为MS培养基和马铃薯汁液按质量比3:2组成。
4.根据权利要求3所述的马铃薯组织培养基，其特征在于，所述的马铃薯汁液的制备方法为：取新鲜土豆100g，先将土豆洗净、去皮、切碎、捣烂如泥，用榨汁机绞取汁液即得。
5.根据权利要求1-4任一项所述的马铃薯组织培养基的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：称取相应质量的腺嘌呤、萘乙酸、活性炭、吲哚乙酸、谷胱甘肽、泛酸钙、胸腺嘧啶和盐酸吡哆醇依次加入到基础培养基中，搅拌均匀，将pH调整至5.8，120℃灭菌20min即得。
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