CN109418156A - 复苏植物的快速繁殖和高效栽培技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复苏植物的快速繁殖和高效栽培技术。本发明提供了一种扩繁复苏植物的方法，依次包括如下步骤：(1)取复苏植物的外植体，在诱导培养基上进行培养，通过再分化获得幼芽；(2)取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上进行培养，获得生根的幼芽。所述方法还包括如下步骤：完成步骤(2)后，取生根的幼苗，移栽至炼苗基质上，依次进行炼苗和栽培。本发明技术成熟，体系完善，可有效解决苦苣苔科复苏植物种子采集难、自然萌发率偏低，种苗获得困难的现状，具有较好的推广、应用价值，市场前景广阔。

Description

复苏植物的快速繁殖和高效栽培技术
技术领域
本发明属于稀缺生物资源的栽培和利用技术领域，具体涉及一种复苏植物的快速繁殖和高效栽培技术。
背景技术
随着全球水资源的缺乏和极端气候事件的增长，干旱对植物的生长、产量和品质的影响日趋显著。生物体受到干旱胁迫或其它不良环境因素后，会通过不同途径抵抗不良胁迫，包括耐旱相关蛋白的合成与积累、保护物质的产生、有害物质的清除等。
复苏植物因其可以忍受极度干旱的条件，待水份充足时又能很快恢复正常生命活动的特性而被认为是研究抗逆机制和提供抗逆基因的极好的植物资源。苦苣苔科有多种植物具有耐脱水复苏的特性，如旋蒴苣苔(Boea hygrometrica)和地胆旋蒴苣苔(Boeaphilippensis)等，这类植物的叶片具有很强的耐旱复苏能力，具体体现为：在室温、相对空气湿度为0的条件下生长72小时后，叶片相对含水量降为3％左右，叶片面积皱缩至原叶片面积的1/3以下，光合作用基本停止；只要重新给水，叶片就可以吸水伸展，并恢复成未处理前的叶片表观状态和生理状态(包括光合作用的恢复)。
苦苣苔科复苏植物新鲜和干燥的全草及其粉碎物和提取成分具有不同化学成分比例，具有不同程度的抗氧化、抗衰老、保湿、抗病原微生物、消炎、活血、止血、止咳等药用价值，也可以用于食品饮品化妆品加工。但苦苣苔科复苏植物在自然界呈地域性分布，种群数量少、规模小，不能满足加工需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种复苏植物的快速繁殖和高效栽培技术。
本发明提供了一种扩繁复苏植物的方法，依次包括如下步骤：
(1)取复苏植物的外植体，在诱导培养基上进行培养，通过再分化获得幼芽；
(2)取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上进行培养，获得生根的幼芽。
所述步骤(1)为：取复苏植物的外植体，在诱导培养基上培养10-20天，再转接至新的诱导培养基上培养2-6周，获得幼芽。所述步骤(1)为：取复苏植物的外植体，在诱导培养基上培养15天，再转接至新的诱导培养基上培养3周，获得幼芽。所述步骤(1)中，所述培养的条件为：23-27℃，每天光照12-16小时，光照强度2000-5000lx。所述步骤(1)中，所述培养的条件为：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
所述步骤(2)为：取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上培养至根长为3-5cm，获得生根的幼芽。所述步骤(2)为：取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上培养4-8周，获得生根的幼芽。所述步骤(2)为：取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上培养6周，获得生根的幼芽。所述步骤(2)中，所述培养的条件为：23-27℃，每天光照12-16小时，光照强度2000-5000lx。所述步骤(2)中，所述培养的条件为：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
所述方法还包括如下步骤：完成步骤(2)后，取生根的幼苗，移栽至炼苗基质上，依次进行炼苗和栽培。所述炼苗基质是将5-10体积份中位泥炭土与3体积份蛭石混合得到的。所述炼苗基质是将8体积份中位泥炭土与3体积份蛭石混合得到的。所述炼苗的时间为4-10天，具体可为7天。所述炼苗的培养条件为：23-27℃，每天光照12-16小时，光照强度2000-5000lx。所述炼苗的培养条件为：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。所述栽培的培养条件为：25±2℃，相对湿度50-80％，每天光照12-16小时，光照强度2000-5000lx。所述栽培的培养时间为3-4个月。
所述复苏植物的外植体是将复苏植物的组织进行划伤得到的；所述组织为叶片、根段、茎段、果实或种子。制备所述外植体是在无菌条件下进行的。所述复苏植物的外植体具体可为将所述复苏植物的新鲜叶片进行5-10处划伤得到的。制备所述外植体时，在进行所述划伤前，所述组织进行了灭菌。所述灭菌的具体方法为：用75％(体积百分含量)酒精水溶液消毒10sec，然后用消毒液消毒3min，然后无菌蒸馏水冲洗5min。消毒液：含10g/100mLNaClO和0.01％(体积百分含量)吐温-20的水溶液。
所述诱导培养基为如下(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)或(a6)：
(a1)含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a2)含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a3)含0.1-2mg/L生长素和0.1-5mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a4)含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
(a5)含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
(a6)含0.1-2mg/L生长素和0.1-5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
所述生根培养基为如下(b1)、(b2)、(b3)或(b4)：
(b1)含3mg/L生长素的固体培养基；
(b2)含0.5-5mg/L生长素的固体培养基；
(b3)含3mg/L生长素的1/2MS固体培养基；
(b4)含0.5-5mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
本发明还保护一种收获复苏植物的方法，包括如下步骤：按照以上任一所述方法扩繁复苏植物，然后收获全植株。所述方法还包括如下步骤：将收获的全植株自然风干。所述方法还包括如下步骤：将收获的全植株冷冻干燥贮存。
本发明还保护一种用于扩繁复苏植物的试剂盒，包括所述诱导培养基和所述生根培养基。所述试剂盒还包括所述炼苗基质。所述试剂盒还包括记载有以上任一所述“扩繁复苏植物的方法”的载体。
以上任一所述细胞分裂素为6-苄氨基嘌呤。
以上任一所述生长素为吲哚乙酸或2,4-二氯苯氧乙酸。
以上任一所述复苏植物为苦苣苔科植物，具体可为旋蒴苣苔。
本发明提供了一整套集外植体培养、再生、快繁、高产栽培、收获和储存于一体的栽培技术。充分利用了我国苦苣苔科复苏植物的天然资源，但又不破坏植物原生生态环境和自然种群，通过生物技术育种和栽培为其高附加值的利用提供充足原料。本发明技术成熟，体系完善，可有效解决苦苣苔科复苏植物种子采集难、自然萌发率偏低，种苗获得困难的现状，具有较好的推广、应用价值，市场前景广阔。
附图说明
图1为将叶片置于装有诱导培养基的培养皿中的照片以及在装有诱导培养基的培养皿中培养15天的照片。
图2为在装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周的照片，在装有生根培养基的培养瓶中培养6周的照片，以及将幼苗移栽至温室种植的照片。
具体实施方式
以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。以下实施例中的定量试验，均设置三次重复实验，结果取平均值。
旋蒴苣苔(Boea hygrometrica)：参考文献：复苏植物耐脱水机制研究进展，刘杰等，生物技术通报，2016,32(10):42-51。
用于实施例1和实施例2的细胞分裂素为6-苄氨基嘌呤，CAS号为1214-39-7。
用于实施例1的生长素为吲哚乙酸，CAS号为87-51-4。
用于实施例2的生长素为2,4-二氯苯氧乙酸，CAS号为94-75-7。
实施例1、旋蒴苣苔的扩繁
1、制备外植体
取旋蒴苣苔植株的新鲜叶片，用自来水冲洗，然后用75％(体积百分含量)酒精水溶液消毒10sec，然后用消毒液消毒3min，然后无菌蒸馏水冲洗5min，然后用无菌手术刀在每个叶片上进行5-10处划伤。
消毒液：含10g/100mL NaClO和0.01％(体积百分含量)吐温-20的水溶液。
2、诱导
取步骤1得到的外植体，置于装有诱导培养基的培养皿中培养15天，再转接至装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周。
诱导培养基：含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
可以观察到，在装有诱导培养基的培养皿中培养15天后叶片的伤口处开始有幼芽生成，在装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周后叶片的伤口处有大量幼芽生成(平均每个叶片再分化产生12-15个幼芽)。
将叶片置于装有诱导培养基的培养皿中的照片见图1A。在装有诱导培养基的培养皿中培养15天的照片见图1B，箭头标注叶片再分化产生的幼芽。在装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周的照片见图2A。
3、生根
完成步骤2后，从叶片上剥离幼芽，将幼芽置于装有生根培养基的培养瓶中培养至根长为3-5cm(通常需要4-8周)。
生根培养基：含3mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
在装有生根培养基的培养瓶中培养6周的照片见图2B。
4、炼苗
完成步骤3后，取生根的幼苗，移栽至装有炼苗基质的花盆中，培养7天。
炼苗基质：8体积份中位泥炭土与3体积份蛭石混合。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
5、温室栽培
完成步骤4后，将所述花盆转移至温室，正常管理，3-4个月后收获全草。
培养条件：25±2℃，相对湿度50-80％，光照12-16/d，光照强度2000-5000lx。
将幼苗移栽至温室种植的照片见图2C。
6、取步骤5收获的全草，自然风干，或冷冻干燥贮存。
在步骤3中统计生根率。生根率＝生根幼芽的数量÷放在生根培养基上的幼芽数量×100％。生根率为99.3％。
在步骤4中统计成活率。成活率＝在炼苗基质中培养7天后成活的幼苗数量÷向炼苗基质移栽的幼苗数量×100％。成活率为99.9％。
实施例2、旋蒴苣苔的扩繁
1、制备外植体
同实施例1的步骤1。
2、诱导
取步骤1得到的外植体，置于装有诱导培养基的培养皿中培养15天，再转接至装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周。
诱导培养基：含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
在装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周后叶片的伤口处有大量幼芽生成(平均每个叶片再分化产生9-11个幼芽)
3、生根
完成步骤2后，从叶片上剥离幼芽，将幼芽置于装有生根培养基的培养瓶中培养至根长为3-5cm(通常需要4-8周)。
生根培养基：含3mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
生根率为96.2％。
4、炼苗
完成步骤3后，取生根的幼苗，移栽至装有炼苗基质的花盆中，培养7天。
炼苗基质：8体积份中位泥炭土与3体积份蛭石混合。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
成活率为96.1％。
上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、替代、组合，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。
对比例1、
1、制备外植体
同实施例1的步骤1。
2、诱导
取步骤1得到的外植体，置于装有诱导培养基的培养皿中培养15天，再转接至装有新的诱导培养基的培养瓶中培养3周(平均每个叶片再分化产生5-7个幼芽)。
诱导培养基：含2.5mg/L生长素和5.5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
3、生根
完成步骤2后，从叶片上剥离幼芽，将幼芽置于装有生根培养基的培养瓶中培养至根长为3-5cm(通常需要4-8周)。
生根培养基：含5.5mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
生根率为72％。
4、生根
完成步骤2后，从叶片上剥离幼芽，将幼芽置于装有生根培养基的培养瓶中培养至根长为3-5cm(通常需要4-8周)。
生根培养基：含0.3mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
培养条件：25℃，光照16小时/黑暗8小时，光照强度3500lx。
生根率为55％。

Claims (10)

1.一种扩繁复苏植物的方法，依次包括如下步骤：
(1)取复苏植物的外植体，在诱导培养基上进行培养，通过再分化获得幼芽；
(2)取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上进行培养，获得生根的幼芽。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述步骤(1)为：取外植体，在诱导培养基上培养10-20天，再转接至新的诱导培养基上培养2-6周，获得幼芽。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述步骤(2)为：取步骤(1)获得的幼芽，在生根培养基上培养至根长为3-5cm，获得生根的幼芽。
4.如权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于：
所述诱导培养基为如下(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)或(a6)：
(a1)含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a2)含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a3)含0.1-2mg/L生长素和0.1-5mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a4)含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
(a5)含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
(a6)含0.1-2mg/L生长素和0.1-5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
所述生根培养基为如下(b1)、(b2)、(b3)或(b4)：
(b1)含3mg/L生长素的固体培养基；
(b2)含0.5-5mg/L生长素的固体培养基；
(b3)含3mg/L生长素的1/2MS固体培养基；
(b4)含0.5-5mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
5.如权利要求1至4中任一所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：完成步骤(2)后，取生根的幼苗，移栽至炼苗基质上，依次进行炼苗和栽培。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述炼苗基质是将5-10体积份中位泥炭土与3体积份蛭石混合得到的。
7.如权利要求1至6中任一所述的方法，其特征在于：所述复苏植物的外植体是将复苏植物的组织进行划伤得到的；所述组织为叶片、根段、茎段、果实或种子。
8.如权利要求1至7中任一所述的方法，其特征在于：所述复苏植物为苦苣苔科植物。
9.一种收获复苏植物的方法，包括如下步骤：按照权利要求1至8中任一所述方法扩繁复苏植物，然后收获全植株。
10.一种用于扩繁复苏植物的试剂盒，包括诱导培养基和生根培养基；
所述诱导培养基为如下(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)或(a6)：
(a1)含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a2)含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a3)含0.1-2mg/L生长素和0.1-5mg/L细胞分裂素的固体培养基；
(a4)含1mg/L生长素和3mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
(a5)含0.5mg/L生长素和0.5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
(a6)含0.1-2mg/L生长素和0.1-5mg/L细胞分裂素的1/2MS固体培养基；
所述生根培养基为如下(b1)、(b2)、(b3)或(b4)：
(b1)含3mg/L生长素的固体培养基；
(b2)含0.5-5mg/L生长素的固体培养基；
(b3)含3mg/L生长素的1/2MS固体培养基；
(b4)含0.5-5mg/L生长素的1/2MS固体培养基。
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