CN109984040B - 一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了少量(单株克隆苗)入侵植物凤眼莲(Eichhornia crassipes)存在下一种金鱼藻(Ceratophyllum demersum)的茎段快速扩繁方法,其步骤:(1)野外取材:选取金鱼藻群落;(2)挑选芽体:将取回的茎用水冲洗,使茎保持湿润;(3)基质配置:将河沙与黄土混匀配置成培养基,备用;(4)苗床准备:将培养基质平铺在苗床上;(5)播种:将选的带芽茎段水平放在播种孔内,芽体向上,浇水至没过茎段20cm,在水体表面放置1株浮水入侵植物凤眼莲;(6)培养:按时浇水,保持水至没过茎段20cm;(7)移栽:4周后,当金鱼藻茎上萌发出新的分枝,将植株从基质中挖出,移栽到水体中。本方法易行,操作简便,扩繁周期短,凤眼莲存在下金鱼藻萌发率达76%,移栽成活率均达95%。
Description
技术领域
本发明涉及植物组织培养技术领域,具体涉及一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法。
背景技术
金鱼藻(Ceratophyllum demersum)是金鱼藻科金鱼藻属的沉水性多年生水草,全株深绿色,长20-40余厘米,疏生短枝。常生于1-3米深的水域中,形成密集的水下群落,群生于小湖泊静水处,于池塘、水沟等处常见。分布于中国、蒙古、朝鲜、日本及欧洲、北非、北美国家,为世界广布种。金鱼藻生命力较强,适温性较广,在水温低至4℃时也能生长良好,是水生生态系统修复工程中常见的净水工具种和植被恢复先锋物种,在维持水生态系统的结构和功能以及生物多样性方面发挥关键的作用,如增加空间生态位、为动物提供避难所和产卵场,增加溶氧、吸收氮磷等营养物,同时也是室内观赏水族养殖过程中常见的布景材料。目前水生植被的重建已经被作为湖泊富营养化生态治理的重要手段,尤其是沉水植物的恢复与重建试验已成为水域生态学研究的重点领域之一。随着湿地修复、人工湿地等工程的大量实施,对金鱼藻种苗需求越来越迫切,而当前的技术难以满足日益增长的市场需求。因此,发明一种能够快速提供大量优质金鱼藻种苗的方法是必然的需求。
经中国专利网和相关论文网站检索,发现目前已有一些关于金鱼藻繁殖的报道,如水生藻安生物科技(武汉)有限公司申请的“一种金鱼藻组织培养与快速繁殖方法”(申请公布号CN 105638481 A)以金鱼藻茎段为外植体不受季节限制的无菌种苗,但需要使用激素和化学药品,同时需要严格的控温措施,操作比较复杂。戴晓峰等在“金鱼藻快速繁殖方法”(申请公布号CN 108739397 A)中以金鱼藻茎段为外植体获得了生长较快的品种,但需要经过多代筛选、重复培育工作,周期较长。因此,需要研发环境友好型、结合生境实际并能够满足市场需求的沉水植物金鱼藻的快速繁殖技术或装置显得尤为重要。
发明内容
为了解决上述的技术问题,本发明提供一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,其目的在于,提供一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,具有方法易行,操作简便,扩繁周期短,也测试了浮水植物凤眼莲存在下金鱼藻萌发率达76 %,移栽成活率均达95 %。
本发明提供入侵植物凤眼莲存在下一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,包括以下步骤:
S1. 野外取材:选取湿地的金鱼藻群落,获取水体中长势良好,无病虫害的金鱼藻植株,取样和装样时保持茎完整;整个取材过程使金鱼藻植株保持湿润;
S2. 挑选芽体:将野外取回的金鱼藻植株的茎用无菌水冲洗,使茎保持湿润,挑选萌发的节间,将其修剪成长度为3-4 cm具有萌发节点的茎段;
S3. 培养基质配置:将河沙过2 mm筛,除去小卵石大颗粒物,将河沙与黄土等体积混匀配置成培养基质,高温高压蒸汽灭菌,备用;
S4. 苗床准备:苗床选择放置在没有树木或建筑物遮荫的地段,将培养基质铺在苗床上,厚度为9-11 cm;
S5. 播种:将步骤S2挑选的茎段水平放在播种孔内,芽体向上,茎段之间的距离为9-11 cm,然后用步骤S3的培养基质覆盖,厚度为0.9-1.1cm,浇水至没过茎段20-30 cm,在水体表面放置1株无菌浮水入侵植物凤眼莲;
S6. 培养:每3天浇一次水,浇水采取浇灌方式,保持水至没过茎段20-30 cm;
S7. 移栽:4周后,浮水入侵植物凤眼莲存在下金鱼藻幼苗株高达22 cm,茎上长出新的分枝,将植株从基质中挖出,移栽至水体中。
作为本发明进一步的改进,步骤S2中所述无菌水的制备方法为将普通自来水通过0.22μm的微孔滤膜过滤。
作为本发明进一步的改进,步骤S3中所述高温为105℃,高压为7-8MPa,灭菌时间为10-15min。
作为本发明进一步的改进,步骤S4中所述苗床的制备方法为将过2mm筛的灭菌基质压实填充。
作为本发明进一步的改进,所述灭菌基质的制备方法为将河沙与黄土混匀后经过105℃,7.2MPa蒸汽灭菌10-15min。
作为本发明进一步的改进,步骤S5中所述无菌入侵植物凤眼莲的制备方法为用酒精和植物组织抗菌剂处理凤眼莲。
本发明进一步保护一种上述金鱼藻的茎段快速扩繁的装置,该装置包括壳体,壳体上表有一层透气的玻璃壳盖,壳体最底层为苗床,上面附有9-11cm的第二培养基质层,所述苗床和第二培养基质层被分为若干个小格子,每个小格子中央设有一个播种孔,在壳体一侧内设有液位传感器,所述液位传感器通过电缆与所述自动控制器相连;所述灌溉口位于壳体一侧上端,所述灌溉口通过水管连接自来水供应装置,之间设有二通阀,通过自动控制器控制二通阀开关;该装置还包括第一培养基质层,所述第一培养基质层为设置在一块薄木槽板上的0.9-1.1cm的培养基质,所述薄木槽板底部为阻隔板,阻隔板两侧对称设有滑轨,阻隔板一端设有把手组件;在壳体右侧设有一个抽拉孔,大小与所述阻隔板的滑轨相对应,壳体内侧两边也设有滑轨,与所述阻隔板的滑轨相对应
作为本发明进一步的改进,所述液位传感器包括液位变送器、导气电缆、防波管和电缆固定架,所述液位变送器通过导气电缆与电缆相连,所述液位变送器和导气电缆置于防波管内,所述导气电缆通过电缆固定架固定。
作为本发明进一步的改进,所述把手组件包括把手和把手搭扣。
作为本发明进一步的改进,所述播种孔之间间距为9-11cm。
本发明具有如下有益效果:
本发明建立了一个凤眼莲存在下快速扩繁金鱼藻的技术体系,本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
(1)周期短,从播种到移栽仅需30天左右;
(2)芽体萌发率高,放置了外来物种凤眼莲,在外来物种的干预下仍然萌发率达76%,抗干扰能力强,具有极高的萌发率;
(3)移栽成活率高,均达95 %;
(4)通过添加入侵植物凤眼莲,模拟正常金鱼藻的生活环境,提高金鱼藻后期被移栽至水体中的抵抗力。
本发明提供了一种金鱼藻的快速扩繁装置,将苗床和第二培养基质层铺设好后,依次将挑选好的芽体播种于播种孔中,播种好后,将已在薄木板槽中铺好的第一培养基质层置于壳体中,此时,阻隔板带有把手组件端与壳体的抽拉孔相应,从抽拉孔中抓住把手,将阻隔板拉出,第一培养基质层落在播种好的芽体上,通过灌溉口将自来水补充至装置内。通过设定液位传感器,当装置内液面低于18-20cm时,自动控制二通阀打开灌溉口,水自然补足,补足后液位传感器通知自动控制器关闭二通阀,从而关闭灌溉口,停止补入自来水,以此反复,保证装置内液位在没过茎段18-20cm之间。
与本发明提供的快速扩繁金鱼藻方法相对应,采用该装置和本发明提出的方法,可以高效促使金鱼藻快速生芽,成活率高,在外来物种干预与否的条件下均有较高的萌芽率,不需要进行化学药品和激素处理,技术简单,易于操作,且成本低,适用于规模化生产种苗,可广泛用于河滨、浅滩、湖泊等湿地恢复。
附图说明
图1为本发明一种金鱼藻的茎段快速扩繁的装置的剖面图;
图2为本发明一种金鱼藻的茎段快速扩繁的装置的右侧图;
图3为本发明一种金鱼藻的茎段快速扩繁的装置壳体的俯视图;
图4为本发明的第一培养基质层俯视图;
图5为本发明的第一培养基质层侧视图;
图6为本发明的把手组件结构示意图;
图7为本发明液位传感器的结构示意图;
图8为凤眼莲有/无对金鱼藻生物量、茎长、分节数及节间长的影响图;
其中,1. 壳体;2. 播种孔;3. 第一培养基质层;31. 把手组件;311. 把手;312.把手搭扣;32. 滑轨;33. 阻隔板;4. 抽拉孔;5. 二通阀;6. 液位传感器;61. 液位变送器;62. 导气电缆;63. 防波管;64. 电缆固定架;7. 自动控制器;8. 灌溉口;9. 苗床;10.电缆;11. 玻璃壳盖;12. 第二培养基质层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所述的实施例只是本发明的部分具有代表性的实施例,而不是全部实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例都属于本发明的保护范围。
参照附图1-6,一种金鱼藻的茎段快速扩繁的装置,该装置包括壳体1,壳体1上表有一层透气的玻璃壳盖11,壳体1最底层为苗床9,上面附有9-11cm的第二培养基质层12,所述苗床9和第二培养基质层12被分为若干个小格子,每个小格子中央设有一个播种孔2,在壳体1一侧内设有液位传感器6,所述液位传感器6通过电缆10与所述自动控制器7相连;所述灌溉口8位于壳体1一侧上端,所述灌溉口8通过水管连接自来水供应装置,之间设有二通阀5,通过自动控制器7控制二通阀5开关;该装置还包括第一培养基质层3,所述第一培养基质层3为设置在一块薄木槽板上的0.9-1.1cm的培养基质,所述薄木槽板底部为阻隔板33,阻隔板33两侧对称设有滑轨32,阻隔板33一端设有把手组件31;在壳体1右侧设有一个抽拉孔4,大小与所述阻隔板33相对应,壳体1内侧两边也设有滑轨,与所述阻隔板33的滑轨32相对应。所述播种孔2之间间距为9-11cm。
参照附图6,所述把手组件31包括把手311和把手搭扣312。在将装有第一培养基质层3薄木板槽装入壳体1时,把手311自然垂直,不占用空间,可顺利将第一培养基质层3放入壳体1中,待需要将阻隔板33抽出,把手311通过把手搭扣312,可人为将把手311拉成水平状态,便于将阻隔板33通过滑轨32从抽拉孔4中拉出,第一培养基质层3与第二培养基质层12顺利接触。
本发明提供一种金鱼藻的快速扩繁装置,将苗床9和第二培养基质层12铺设好后,依次将挑选好的芽体播种于播种孔2中,播种好后,将已在薄木板槽中铺好的第一培养基质层3置于壳体1中,此时,阻隔板33带有把手组件31端与壳体1的抽拉孔4相应,从抽拉孔4中抓住把手311,将阻隔板33拉出,第一培养基质层3落在播种好的芽体上,通过灌溉口8将自来水补充至装置内。通过设定液位传感器6,当装置内液面低于18-20cm时,自动控制二通阀5打开灌溉口8,水自然补足,补足后液位传感器6通知自动控制器7关闭二通阀5,从而关闭灌溉口8,停止补入自来水,以此反复,保证装置内液位在没过茎段18-20cm之间。
参照附图7,所述液位传感器6包括液位变送器61、导气电缆62、防波管63和电缆固定架64,所述液位变送器61通过导气电缆62与电缆10相连,所述液位变送器61和导气电缆62置于防波管63内,所述导气电缆62通过电缆固定架64固定。通过液位传感器6随时测定装置中的水位,自动控制器7控制二通阀5开关,及时补充自来水,以保证芽苗生长所需的水分。
参照附图8:有/无凤眼莲对金鱼藻生物量、茎长、分节数及节间长的影响。
实施例1
一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,包括以下步骤:
S1. 野外取材:选取湿地的金鱼藻群落,获取水体中长势良好,无病虫害的金鱼藻植株,取样和放置样品时保持茎完整;
S2. 挑选芽体:将野外取回的金鱼藻植株的茎用无菌水冲洗,使茎保持湿润,挑选萌发的节间,将其修剪成长度为3-4 cm具有萌发节点的茎段;所述无菌水的制备方法为将普通自来水通过0.22μm的微孔滤膜过滤。
S3. 培养基质配置:将河沙过2 mm筛,除去小卵石等大颗粒物,将河沙与黄土等体积混匀配置成培养基质,105℃,7MPa蒸汽灭菌10min,备用;
S4. 苗床准备:将苗床9装入装置中,选择放置在没有树木或建筑物遮荫的地段,将培养基质铺在苗床上,厚度为9-11 cm,作为第二培养基质层12;所述苗床的制备方法为将过2mm筛的灭菌河沙与黄土压实填充。所述灭菌河沙与黄土的制备方法为将河沙与黄土经过105℃,7.2MPa蒸汽灭菌10min。
S5. 播种:将步骤S2挑选的茎段水平放在播种孔2内,芽体向上,茎段之间的距离为9-11 cm,然后用步骤S3的培养基质覆盖,厚度为0.9-1.1cm,作为第一培养基质层3,打开二通阀5,浇水至没过茎段20 cm,在水体表面放置1株无菌入侵植物凤眼莲;所述无菌入侵植物凤眼莲的制备方法为用酒精和植物组织抗菌剂处理凤眼莲。通过添加入侵植物凤眼莲,模拟正常金鱼藻的生活环境,提高金鱼藻后期被移栽至水体中的抵抗力。该芽体的成活率为95%。
S6. 培养:浇水采取浇灌方式,浇水时保证水流沿容器壁缓缓流下,以免冲刷基质造成茎段外露。浇水保持水面没过茎段20 cm,一周后芽体开始萌发,2周内两组金鱼藻株高均达到14 cm,萌芽率为76%;
S7. 移栽:4周后,凤眼莲存在下金鱼藻幼苗株高达22 cm,茎上长出新分枝,将植株从基质中挖出,移栽至水体中。
实施例2
一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,包括以下步骤:
S1. 野外取材:选取河滨的金鱼藻群落,获取水体中长势良好,无病虫害的金鱼藻植株,取样和装样时保持茎完整;
S2. 挑选芽体:将野外取回的金鱼藻植株的茎用无菌水冲洗,使茎保持湿润,挑选萌发的节间,将其修剪成长度为3-4 cm具有萌发节点的茎段;所述无菌水的制备方法为将普通自来水通过0.22μm的微孔滤膜过滤。
S3. 培养基质配置:将河沙过2 mm筛,除去小卵石等大颗粒物,将河沙与黄土等体积混匀配置成培养基质,105℃,7.6MPa蒸汽灭菌13min,备用;
S4. 苗床准备:将苗床9装入装置中,选择放置在没有树木或建筑物遮荫的地段,将培养基质铺在苗床上,厚度为9-11 cm,作为第二培养基质层12;所述苗床的制备方法为将过2mm筛的灭菌黑土或者黄土压实填充。所述灭菌黑土或者黄土的制备方法为将黑土或者黄土经过105℃,7.2MPa蒸汽灭菌13min。
S5. 播种:将步骤S2挑选的茎段水平放在播种孔2内,芽体向上,茎段之间的距离为9-11 cm,然后用步骤S3的培养基质覆盖,厚度为0.9-1.1cm,作为第一培养基质层3,打开二通阀5,浇水至没过茎段20 cm,在水体表面放置1株无菌入侵植物凤眼莲;所述无菌入侵植物凤眼莲的制备方法为用酒精和植物组织抗菌剂处理凤眼莲。通过添加入侵植物凤眼莲,模拟正常金鱼藻的生活环境,提高金鱼藻后期被移栽至水体中的抵抗力。该芽体的成活率为98%。
S6. 培养:浇水采取浇灌方式,浇水时保证水流沿容器壁缓缓流下,以免冲刷基质造成茎段外露。浇水保持水面没过茎段20 cm,一周后芽体开始萌发,2周内两组金鱼藻株高均达到14 cm,萌芽率为80%;
S7. 移栽:4周后,凤眼莲存在下金鱼藻幼苗株高达22 cm,茎上长出新分枝,将植株从基质中挖出,移栽至水体中。
实施例3
一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,包括以下步骤:
S1. 野外取材:选取浅滩的金鱼藻群落,捞取水体中长势良好,无病虫害的金鱼藻植株,取样和装样时保持茎完整;
S2. 挑选芽体:将野外取回的金鱼藻植株的茎用无菌水冲洗,使茎保持湿润,挑选萌发的节间,将其修剪成长度为3-4 cm具有萌发节点的茎段;所述无菌水的制备方法为将普通自来水通过0.22μm的微孔滤膜过滤。
S3. 培养基质配置:将河沙过2 mm筛,除去小卵石等大颗粒物,将河沙与黄土等体积混匀配置成培养基质,105℃,8MPa蒸汽灭菌15min,备用;
S4. 苗床准备:将苗床9装入装置中,选择放置在没有树木或建筑物遮荫的地段,将培养基质铺在苗床上,厚度为9-11 cm,作为第二培养基质层12;所述苗床的制备方法为将过2mm筛的灭菌河沙与黄土压实填充。所述灭菌河沙与黄土的制备方法为将河沙与黄土经过105℃,7.2MPa蒸汽灭菌15min。
S5. 播种:将步骤S2挑选的茎段水平放在播种孔2内,芽体向上,茎段之间的距离为9-11 cm,然后用步骤S3的培养基质覆盖,厚度为0.9-1.1cm,作为第一培养基质层3,打开二通阀5,浇水至没过茎段20 cm,在水体表面放置1株无菌入侵植物凤眼莲;所述无菌入侵植物凤眼莲的制备方法为用酒精和植物组织抗菌剂处理凤眼莲。通过添加入侵植物凤眼莲,模拟正常金鱼藻的生活环境,提高金鱼藻后期被移栽至水体中的抵抗力。该芽体的成活率为100%。
S6. 培养:浇水采取浇灌方式,浇水时保证水流沿容器壁缓缓流下,以免冲刷基质造成茎段外露。浇水保持水面没过茎段20 cm,一周后芽体开始萌发,2周内两组金鱼藻株高均达到14 cm,萌芽率为88%;
S7. 移栽:4周后,凤眼莲存在下金鱼藻幼苗株高达22 cm,茎上长出新分枝,将植株从基质中挖出,移栽至水体中。
与现有技术相比,本发明建立了一个凤眼莲存在下快速扩繁金鱼藻的技术体系,本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
(1)周期短,从播种到移栽仅需30天左右;
(2)芽体萌发率高,放置了外来物种凤眼莲,在外来物种的干预下仍然萌发率达76%,抗干扰能力强,具有极高的萌发率;
(3)移栽成活率高,均达95 %;
(4)通过添加入侵植物凤眼莲,模拟正常金鱼藻的生活环境,提高金鱼藻后期被移栽至水体中的抵抗力。
本发明提供的快速扩繁金鱼藻方法相对应,采用该装置和本发明提出的方法,可以高效促使金鱼藻快速生芽,成活率高,在外来物种干预与否的条件下均有较高的萌芽率,不需要进行化学药品和激素处理,技术简单,易于操作,且成本低,适用于规模化生产种苗,可广泛用于河滨、浅滩、湖泊等湿地恢复。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下,还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明,而是由权利要求书的范围来确定的。
Claims (5)
1.入侵植物凤眼莲存在下一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1. 野外取材:选取湿地的金鱼藻群落,获取水体中长势良好,无病虫害的金鱼藻植株,取样和放置样品时保持茎完整;整个取材过程使金鱼藻植株保持湿润;
S2. 挑选芽体:将野外取回的金鱼藻植株的茎用无菌水冲洗,使茎保持湿润,挑选长势良好的节间,将其修剪成长度为3-4 cm具有萌发节点的茎段;
S3. 培养基质配置:将河沙过2 mm筛,除去小卵石等大颗粒物,将河沙与黄土等体积混匀配置成培养基质,高温高压蒸汽灭菌,备用;
S4. 苗床准备:苗床选择放置在没有树木或建筑物遮荫的地段,将培养基质铺在苗床上,厚度为9-11 cm;
S5. 播种:将步骤S2挑选的茎段水平放在播种孔内,芽体向上,茎段之间的距离为9-11cm,然后用步骤S3的培养基质覆盖,厚度为0.9-1.1cm,浇水至没过茎段20 -30 cm,在水体表面放置1株无菌浮水入侵植物凤眼莲;
S6. 培养:每3天浇一次水,浇水采取浇灌方式,保持水至没过茎段20-30 cm;
S7. 移栽:4周后,浮水入侵植物凤眼莲存在下金鱼藻幼苗株高达22 cm,茎上长出新分枝,将植株从基质中挖出,移栽至水体中;
其中,步骤S3中所述高温为105℃,高压为7-8MPa,灭菌时间为10-15min。
2.根据权利要求1所述入侵植物凤眼莲存在下一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,其特征在于,步骤S2中所述无菌水的制备方法为将普通自来水通过0.22μm的微孔滤膜过滤。
3.根据权利要求1所述入侵植物凤眼莲存在下一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,其特征在于,步骤S4中所述苗床的制备方法为将过2mm筛的灭菌基质压实填充。
4.根据权利要求3所述入侵植物凤眼莲存在下一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,其特征在于,所述灭菌基质的制备方法为将河沙与黄土混匀后经过105℃,7.2MPa蒸汽灭菌10-15min。
5.根据权利要求1所述入侵植物凤眼莲存在下一种金鱼藻的茎段快速扩繁方法,其特征在于,步骤S5中所述无菌入侵植物凤眼莲的制备方法为用稀释酒精和植物组织抗菌剂处理凤眼莲。
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