CN107018908B - 利用细菌进行多肉植物繁殖的方法及该细菌的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用细菌进行多肉植物繁殖的方法及该细菌的用途，所述的细菌是放线菌Homoserinibacter gongjuensis，繁殖方法包括如下步骤：(1)外植体灭菌及诱导：取外植体消毒灭菌后接种于诱导培养基中，诱导产生胚性愈伤组织；(2)接菌与萌发：将Homoserinibacter gongjuensis细菌与胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中，形成正常丛生芽；(3)壮苗与移栽：将步骤(2)培养的正常丛生芽接种于壮苗培养基中，培养为可移栽的丛生苗，进行移栽即可。本发明打破常规植物组织培养要求的无菌环境，通过在多肉植物组织培养过程中接种共生细菌Homoserinibacter gongjuensis，能有效解决多肉植物组织培养过程中常见的玻璃化和生长速度缓慢等问题。
Description
技术领域
本发明涉及植物扩繁技术领域，具体涉及一种利用细菌进行多肉植物繁殖的方法及该细菌的用途。
背景技术
多肉植物又称多浆植物、肉质植物，是指在植物营养器官中至少有一器官具有发达的薄壁组织以储藏水分，外型比一般植物显得肥厚、膨大和多汁。2012年根据瑞士国际多肉植物协会专家的统计，多肉植物隶属于83科、690属，约12500种。我国常见栽培的有60余科，逾万种。多肉植物最早风靡于日本、韩国等东亚国家，目前在这些国家已经形成了完整的、较成熟的培育筛选产业。近年来，国内多肉植物市场还在持续不断升温，但在多肉植物的科研领域还处于初级阶段，大部分集中在引种驯化阶段，也有人开始了组培、育种等方面的研究。北京、上海、厦门、天津等地的一些植物园和经营者在多肉植物的科研方面走在了前列，尚未形成技术优势，无法与国外的多肉产品相抗衡。目前，虽然有部分企业陆续开始通过组织培养途径开展多肉植物的快速繁殖，但是受困于多肉植物材料易玻璃化和生长速度缓慢等技术难题，无法建立组织培养体系。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种多肉植物繁殖的方法，有效地避免了多肉植物组织培养过程中常见的玻璃化和生长速度缓慢等问题。
进一步，本发明还公开了一种细菌的用途。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，所述的细菌是放线菌Homoserinibactergongjuensis，该方法包括如下步骤：
(1)外植体灭菌及诱导
取外植体消毒灭菌后接种于诱导培养基中，诱导产生胚性愈伤组织；
(2)接菌与萌发
将Homoserinibacter gongjuensis细菌与胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中，形成正常丛生芽；
其中，萌发培养基的组成为：1/2MS培养基+NAA 0.5mg·L-1+琼脂7g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8；
(3)壮苗与移栽
将步骤(2)培养的正常丛生芽接种于壮苗培养基中，培养为可移栽的丛生苗，进行移栽即可。
进一步，本发明还提供一种放线菌Homoserinibacter gongjuensis在多肉植物繁殖培养中用于防止其玻璃化的用途。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明打破常规植物组织培养要求的无菌环境，通过在多肉植物组织培养过程中接种共生细菌Homoserinibacter gongjuensis，能有效解决多肉植物组织培养过程中常见的玻璃化和生长速度缓慢等问题。
本发明所涉及的细菌Homoserinibacter gongjuensis为放线菌，该细菌于2014年6月首次在《Journal of Microbiology》杂志上公开，具体见第52卷第6期，527-533页《Diaminobutyricibacter tongyongensis gen.nov.,sp.nov.and Homoserinibactergongjuensis gen.nov.,sp.nov.Belong to the Family Microbacteriaceae》。
细菌Homoserinibacter gongjuensis可以通过市场上购买获得，也可以由申请人重庆市风景园林科学研究院长期提供。
附图说明
图1为感染Homoserinibacter gongjuensis细菌的爪系多肉植物生长表现；
图2为未感染Homoserinibacter gongjuensis细菌的爪系多肉植物生长表现。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例一：
多肉植物繁殖的方法，包括如下步骤：
(1)外植体灭菌及诱导
将成熟种子置于无菌三角瓶中，用75％的乙醇浸泡30s，无菌水冲洗3-5次，然后用15％的次氯酸钠溶液浸泡20min，无菌水冲洗3-5次。将灭菌后的种子接种于诱导培养基中。
诱导培养基可采用常规培养基，本实施例中，诱导培养基的组成为：MS培养基+BA0.5～2mg·L-1+琼脂7g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8。其中，BA为6-苄氨基嘌呤。
灭菌后的种子在诱导培养基中培养3个月后，逐渐长成完整植株，取该植株的叶片接种于继代培养基中，1～3个月后，诱导产生胚性愈伤组织。该胚性愈伤组织多为玻璃化状态。
继代培养基可采用常规培养基，本实施例中，继代培养基的组成为：MS培养基+BA0.5～2mg·L-1+琼脂7g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8。
采用种子作为外植体进行灭菌处理，其消毒灭菌相对于叶片较容易，将灭菌后的种子接种于诱导培养基中，3个月即可生长为完整植株。该植株处于无菌条件下，取该植株的叶片再进行继代培养，可获得大量的无菌材料。
(2)接菌与萌发
将Homoserinibacter gongjuensis细菌与胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中，2周后细菌菌落布满培养基，颜色呈黄色透亮状，培养基表面无明显菌落。2个月后，胚性愈伤萌发出大量深绿色正常丛生芽。
可以将携带Homoserinibacter gongjuensis细菌的多肉植物组织与未感染该细菌的胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中；也可以将长有Homoserinibactergongjuensis细菌的培养基与未感染该细菌的胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中。无论采用哪种方法，只要使诱导产生的胚性愈伤组织感染Homoserinibacter gongjuensis细菌即可。
其中，萌发培养基的组成为：1/2MS培养基+NAA 0.5mg·L-1+琼脂7g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8。其中，NAA为萘乙酸。
下表为在1/2MS培养基中添加不同浓度NAA的实验效果对比，配方1、对比配方1和对比配方2中，pH值均保持为5.8.
0.5mg·L-1NAA是萌发培养基中的关键因素，它决定了Homoserinibactergongjuensis细菌能否存活。爪系胚性愈伤能否萌发形成深绿色正常芽，取决于培养基中Homoserinibacter gongjuensis细菌能否正常生长。Homoserinibacter gongjuensis细菌有别于常规细菌，一是生长速度慢。接种后两周表现出明显生长，一般细菌接种后3-5天即可在培养基表面形成明显菌落；二是对生长培养基的专一性强。Homoserinibactergongjuensis细菌诱导萌发的深绿色正常芽在后期壮苗培养基中，会自然消失，Homoserinibacter gongjuensis细菌不会在培养基中蔓延生长。
感染Homoserinibacter gongjuensis细菌的爪系植物组织材料见图1，由图中可以看出，感染了Homoserinibacter gongjuensis细菌的爪系植物材料颜色呈黄色透亮状，并有部分深绿色正常丛生芽萌发，生长较快。
未感染Homoserinibacter gongjuensis细菌的爪系植物组织材料见图2。由图中可以看出，未感染Homoserinibacter gongjuensis细菌的爪系植物材料颜色呈嫩绿色，并多为玻璃化状态，分化出的正常芽呈黄色，生长缓慢。
(3)壮苗
将正常丛生芽以2～3个芽为一丛，接种于壮苗培养基中，7天后长出大量不定根，1个月后，长成株高为2cm，叶色深绿的丛生苗。
壮苗培养基的组成为：1/2MS培养基+BA 0～0.5mg·L-1+琼脂7g·L-1+活性炭0～1.0g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8。
(4)移栽
将生长健壮的丛生苗洗去根部琼脂后，种植于水洗椰糠中，1个月后，即可成活。
实施例二：
与实施例一不同的是，在本实施例中，外植体采用从母株采集的叶片，在进行灭菌之前，先对叶片进行预处理，具体方法如下：将从母株采集的叶片置于清洁、通风、干燥的环境中，7天后，待叶柄伤口处形成保护层，于连续晴日的中午，将叶片置于肥皂水中浸泡20min，然后流水冲洗1h，之后在超净工作台中进行灭菌，灭菌方法与种子相同。最后将灭菌后的叶片接种于诱导培养基中，1～3个月后，在叶片伤口处形成胚性愈伤组织。
在进行叶片灭菌之前，先进行预处理，使叶柄伤口处形成保护层，防止叶片含水量太高而发生腐烂。将叶片作为诱导材料诱导产生胚性愈伤组织，不需要对植株进行培养，可直接获取诱导材料，大大减少工作量及培养时间。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，所述的细菌是放线菌Homoserinibactergongjuensis，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)外植体灭菌及诱导
取外植体消毒灭菌后接种于诱导培养基中，诱导产生胚性愈伤组织；
(2)接菌与萌发
将Homoserinibacter gongjuensis细菌与胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中，形成正常丛生芽；
其中，萌发培养基的组成为：1/2MS培养基+NAA 0.5mg·L-1+琼脂7g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8；
(3)壮苗与移栽
将步骤(2)培养的正常丛生芽接种于壮苗培养基中，培养为可移栽的丛生苗，进行移栽即可。
2.根据权利要求1所述的利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将携带有Homoserinibacter gongjuensis细菌的多肉植物组织与未感染该细菌的胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中，1～2个月后，形成正常丛生芽。
3.根据权利要求1所述的利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将长有Homoserinibacter gongjuensis细菌的培养基与未感染该细菌的胚性愈伤组织共同接种于萌发培养基中，1～2个月后，形成正常丛生芽。
4.根据权利要求1、2或3所述的利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，其特征在于，所述壮苗培养基的组成为：1/2MS培养基+BA 0～0.5mg·L-1+琼脂7g·L-1+活性炭0～1.0g·L-1+蔗糖30g·L-1，pH值为5.8。
5.根据权利要求1所述的利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，其特征在于，所述外植体为种子，灭菌后的种子在诱导培养基中培养3个月后，逐渐长成完整植株，取该植株的叶片接种于继代培养基中，1～3个月后，诱导产生胚性愈伤组织。
6.根据权利要求1所述的利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，其特征在于，所述外植体为从母株采集的叶片，将该叶片置于清洁、通风、干燥的环境中，待叶柄伤口处形成保护层，于连续晴日的中午，将叶片置于肥皂水中浸泡20min，然后流水冲洗1h，之后再进行灭菌，将灭菌后的叶片接种于诱导培养基中，1～3个月后，叶片的伤口处形成胚性愈伤组织。
7.根据权利要求1所述的利用细菌进行多肉植物繁殖的方法，其特征在于，所述多肉植物为爪系。
8.放线菌Homoserinibacter gongjuensis在多肉植物繁殖培养中用于防止其玻璃化的用途。
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