CN110839531B - 一种观赏水草南极杉的组织培养方法 - Google Patents
一种观赏水草南极杉的组织培养方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种观赏水草南极杉的组织培养方法,包括以下步骤:(1)预处理;(2)将预处理的外植体切割成1‑1.5cm长的外植体,切割后的每个外植体至少带一个腋芽;将切割后的外植体接入初代培养基进行初代培养;(3)分离初代培养基中的初代不定芽,使初代不定芽长度控制在2cm以内;将分离后的初代不定芽转入增殖培养基中培养;(4)将增殖培养基中长度大于3‑4cm的植株转入生根培养基培养;(5)将带有完整根系的南极杉植株从生根培养基中取出,清水冲洗后移栽到生态缸中。该方法不受季节、温度、地域影响就能获得大量的新植株,快速建立南极杉无菌繁殖体系,为保持南极杉优良的种性提供技术支持,为广大的爱好者提供源源不断地无菌种苗。
Description
技术领域
本发明涉及植物组织培养技术领域,更具体地,涉及一种观赏水草南极杉的组织培养方法。
背景技术
南极杉,是一种较常用的观赏水草。南极杉为沉水草本植物,车前科,双子叶植物,挺水性水草。野生情况下,每到花期,水面如花海般美丽,草缸培育也能看到它开花的情形。这种水草在水中颇能适应广泛的水质变化,在弱光下也能生长,但仍以较强光线培育为佳。南极杉在形态上比较像绿羽毛,区别在于前者是针状叶,后者是羽状叶。南极杉目前繁殖方式为插枝、侧芽繁殖。
但是,目前尚缺乏成熟的技术用于大规模繁殖优质的南极杉植株。
发明内容
针对现有技术存在的技术问题,本发明提出了一种观赏水草南极杉的组织培养方法,该方法是在无菌条件下,采取适宜培养环境、给予固定光照,诱导南极杉新的幼苗,逐步形成无菌苗体系,后期可常年提供大量无菌幼苗。该方法易行,操作方便,产量高,克服了南极杉在水族缸中不易繁殖、繁殖速度慢、植物种苗获得困难的问题。
为实现上述目的,本发明是通过以下技术方案实现的:
一种观赏水草南极杉的组织培养方法,包括以下步骤:
(1)预处理:选择健康、无病虫害的南极杉植株经灭菌处理、清洗,得到消毒灭菌后的无菌外植体;
(2)初代培养:将消毒后的无菌外植体在无菌培养皿中切割成1-1.5cm长的外植体,切割后的每个外植体至少带一个腋芽;将切割后的外植体转接入初代培养基进行初代培养10-20天;
(3)增殖培养:分离初代培养基中的初代不定芽,使初代不定芽长度控制在2cm以内;将分离后的初代不定芽转入增殖培养基中进行增殖培养22-30天;
(4)生根培养:将增殖培养基中长度大于3-4cm的植株转入生根培养基,进行生根培养;
(5)移栽:将带有完整根系的南极杉植株从生根培养基中取出,清水冲洗后移栽到生态缸中。
进一步地,步骤(1)中外植体灭菌处理、清洗的具体方法为:流水冲洗外植体30min,75%酒精消毒15-30s,冲洗3次;1%次氯酸钠消毒10-20min,再用无菌水冲洗5次。
进一步地,所述初代培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+0.5-1.5mg/L激动素+0.05-0.5mg/L萘乙酸。
进一步地,所述增殖培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+1-2.5mg/L6-BA+0.5-1mg/L萘乙酸。
进一步地,所述生根培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+0.1-0.5mg/L生长素。
更进一步地,所述生根培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+0.1-0.5mg/L吲哚乙酸。
进一步地,所述初代培养条件为:光照周期为14h/d,温度25±2℃,光照2500Lux。
进一步地,所述增殖培养条件为:光照周期为14h/d,温度25±2℃,光照2500Lux。
进一步地,所述生根培养条件为:光照周期为14h/d,温度25±2℃,光照2500Lux。
因此,与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
(1)本发明提出的一种观赏水草南极杉的组织培养方法,是在无菌条件下,采取适宜培养环境,给予固定光照,直接诱导南极杉幼芽的生长,可不受季节、温度、地域影响,获得大量的新植株,快速建立南极杉无菌繁殖体系,为保持南极杉优良的种性提供技术支持,为广大的爱好者提供源源不断地优质无菌种苗。
(2)本发明的组织培养方法中所采用的各组培配方协同配合,组织繁殖周期短,繁殖率高,且通过本发明的组织培养方法无菌培养的南极杉苗,在自然水体中生根率达100%,植物成活率高达98%以上,实现了南极杉有效快速的无性繁殖,对于促进观赏水草的生产和新品种的培育、加快水族观赏水草产业的快速发展具有重要作用。
(3)本发明的南极杉无菌苗的组织培养方法简单易行,操作方便,产量高,克服了水族缸中不易繁殖、繁殖速度较慢、植物种苗获得困难的问题。
具体实施方式
展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例,且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进,所有这些改进,均应落入本发明的的精神和范围之内。若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。所述试剂和生物材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例1
步骤1:配制初代培养基、增殖培养基、生根培养基
1、本实施例中使用的初代培养基、增殖培养基和生根培养基均是采用的MS培养基作为基础培养基,MS培养基配方如下:mg/L
表1 MS培养基配方
序号 | 组分 | 含量(mg/L) | 序号 | 组分 | 含量(mg/L) |
1 | KNO<sub>3</sub>: | 1900 | 11 | CuSO<sub>4</sub>.5H<sub>2</sub>O | 0.025 |
2 | NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub> | 1650 | 12 | CoCL<sub>2</sub>.6H<sub>2</sub>O | 0.025 |
3 | MgSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O | 370 | 13 | Na<sub>2</sub>-EDTA | 37.3 |
4 | KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub> | 170 | 14 | FeSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O | 27.8 |
5 | CaCl<sub>2</sub>·2H<sub>2</sub>O | 440 | 15 | 甘氨酸 | 2.0 |
6 | MnSO<sub>4</sub>·4H<sub>2</sub>O | 22.3 | 16 | 盐酸吡哆醇 | 0.5 |
7 | ZnSO4·7H<sub>2</sub>O | 8.6 | 17 | 盐酸硫铵素 | 0.1 |
8 | H<sub>3</sub>BO<sub>3</sub> | 6.2 | 18 | 烟酸 | 0.5 |
9 | KI | 0.83 | 19 | 肌酸 | 100 |
10 | Na<sub>2</sub>MoO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O | 0.25 |
2、初代培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂7g、蔗糖30g、激动素(KT)0.5mg、萘乙酸(NAA)0.1mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
3、增殖培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂7g、蔗糖30g、6氨基嘌呤(6BA)1.0mg、萘乙酸(NAA)0.5mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
4、生根培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂7g、蔗糖30g、吲哚乙酸0.1mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
步骤2:外植体的清洗与消毒
从花鸟市场购买南极杉植株,带回实验室用洗涤剂简单清洗掉表面污渍和灰尘,在自来水下冲洗半小时;于超净工作台上,选用健康、无病虫害的植株作为外植体,用镊子剃掉大部分叶片后,经体积浓度为75%的酒精消毒15s,冲洗三次,然后用质量浓度为1%的次氯酸钠溶液消毒15min,再用无菌水冲洗5次待用。
步骤3:初代培养
将消毒后的外植体用灭菌纸片吸掉表面水分,转接入步骤1制备的初代培养基,置于培养箱中诱导培养16天,诱导培养条件为:光照2500Lux,光照周期为14h/d,温度23℃。
步骤4:增殖培养
分离初代培养基中的不定芽,切割长度为2cm以内为宜,转入步骤1制备的增殖培养基中,增殖培养22天,增殖培养条件为:光照2500Lux,光照周期为14h/d,温度25℃。
步骤5:生根培养
经过22天增殖培养后,将长度大于3-4cm的南极杉新植株切割下来,转入生根培养基生根。生根培养条件为:光照2500Lux,光照周期为12h/d,温度25℃。
步骤6:
待长出根长超过2cm,取出,用清水冲洗后,移栽到生态缸中,植物全部成活,成活率达到100%。
本实施例可以由一个外植体直接诱导出新植株,通过不断的分离增殖培养供应源源不断的南极杉种苗,一棵南极杉经过30天可以诱导出6棵新的子代植株,转入水族箱后存活率为100%。
实施例2
步骤1:配制初代培养基和增殖培养基、生根培养基
1、本实施例中配制的初代、增殖、生根培养基是采用的MS培养基作为基础培养基,MS培养基配方同实施例1所示。
2、初代培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂6g、蔗糖20g、激动素(KT)1.0mg、萘乙酸(NAA)0.05mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
3、增殖培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂6g、蔗糖20g、6氨基嘌呤(6BA)2.5mg、萘乙酸(NAA)0.75mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
4、生根培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂6g、蔗糖20g、吲哚乙酸0.5mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
步骤2:外植体的清洗与消毒
从花鸟市场购买南极杉植株,带回实验室用洗涤剂简单清洗掉表面污渍和灰尘,在自来水下冲洗半小时;于超净工作台上,选用健康、无病虫害的植株作为外植体,用镊子剃掉大部分叶片后,经体积浓度为75%的酒精消毒30s,冲洗三次,然后用质量浓度为1%的次氯酸钠溶液消毒12min,再用无菌水冲洗5次待用。
步骤3:初代培养
将消毒后的外植体用灭菌纸片吸掉表面水分,转接入步骤1制备的初代培养基,置于培养箱中诱导培养20天,诱导培养条件为:光照2500Lux,光照周期为14h/d,温度23℃。
步骤4:增殖培养
分离初代培养基中的不定芽,切割长度为2cm以内为宜,转入步骤1制备的增殖培养基中,增殖培养26天,增殖培养条件为:光照2500Lux,光照周期为14h/d,温度25℃。
步骤5:生根培养
经过4周培养后,将长度大于3-4cm的南极杉新植株切割下来,转入生根培养基生根。生根培养条件为:光照2500Lux,光照周期为12h/d,温度25℃。
步骤6:待长出根长超过2cm,取出,用清水冲洗后,移栽到生态缸中,植物全部成活,成活率达到98%。
本方法可以由一个外植体直接诱导出新植株,通过不断的分离增殖培养供应源源不断的南极杉种苗,一棵南极杉经过30天可以诱导出10棵新的子代植株,转入水族箱后存活率大于98%。
实施例3
步骤1:配制初代培养基和增殖培养基、生根培养基
1、本实施例中配制的初代、增殖、生根培养基是采用的MS培养基作为基础培养基,MS培养基配方同实施例1所示。
2、初代培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂10g、蔗糖10g、激动素(KT)1.5mg、萘乙酸(NAA)0.5mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
3、增殖培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂10g、蔗糖10g、6氨基嘌呤(6BA)1.75mg、萘乙酸(NAA)1.0mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
4、生根培养基配制
1L上述MS培养基中添加琼脂10g、蔗糖10g、吲哚乙酸0.3mg制备固体培养基,在98kPa、115-125℃条件下灭菌20min待用;分装入组培瓶中,培养基高度已1-1.5cm为最佳。
步骤2:外植体的清洗与消毒
从花鸟市场购买南极杉植株,带回实验室用洗涤剂简单清洗掉表面污渍和灰尘,在自来水下冲洗半小时;于超净工作台上,选用健康、无病虫害的植株作为外植体,用镊子剃掉大部分叶片后,经体积浓度为75%的酒精消毒30s,冲洗三次,然后用质量浓度为1%的次氯酸钠溶液消毒20min,再用无菌水冲洗5次待用。
步骤3:初代培养
将消毒后的外植体用灭菌纸片吸掉表面水分,转接入步骤1制备的初代培养基,置于培养箱中诱导培养10天,诱导培养条件为:光照2500Lux,光照周期为14h/d,温度23℃。
步骤4:增殖培养
分离初代培养基中的不定芽,切割长度为2cm以内为宜,转入步骤1制备的增殖培养基中,增殖培养30天,增殖培养条件为:光照2500Lux,光照周期为14h/d,温度25℃。
步骤5:生根培养
经过30天培养后,将长度大于3-4cm的南极杉新植株切割下来,转入生根培养基生根。生根培养条件为:光照2500Lux,光照周期为12h/d,温度25℃。
步骤6:待长出根长超过2cm,取出,用清水冲洗后,移栽到生态缸中,植物全部成活,成活率达到95%。
本方法可以由一个外植体直接诱导出新植株,通过不断的分离增殖培养供应源源不断的南极杉种苗,一棵南极杉经过30天可以诱导出8棵新的子代植株,转入水族箱后存活率大于95%。
对比例
目前南极杉的培育主要集中在观赏植物培育基地或者商店,主要方法为在透明玻璃水缸中扦插入一定长度的植株,加水淹没植物至少5厘米,给予一定光照,通过水泵保持缸内水体的流动性,待植物长到一定长度后,通过打顶、截短的方式获得新的无形枝条,进行下一轮繁殖,经过一轮生长的时间范围在30-50天之间,植物约生长出3个新的侧芽,在扦插15天后开始生根,生根数4根左右,根长度不一,经过30天生长,根平均长度可以达到3厘米左右。将该方法培育的南极杉苗移栽到生态缸中后的成活率是90%。
实施例1-3的试验结果详见表2。
表2实施例1-3和对比例的试验结果
由表2可知,本发明的组织培养方法中所采用的各组培配方协同配合,组织繁殖周期短,繁殖率高,且通过本发明的组织培养方法无菌培养的南极杉苗,在自然水体中生根率达100%,植物成活率高达95%以上,实现了南极杉有效快速的无性繁殖。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种观赏水草南极杉的组织培养方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预处理:选择健康、无病虫害的南极杉植株经灭菌处理、清洗,得到消毒灭菌后的无菌外植体;
(2)初代培养:将消毒后的无菌外植体在无菌培养皿中切割成1-1.5 cm长的外植体,切割后的每个外植体至少带一个腋芽;将切割后的外植体转接入初代培养基进行初代培养10-20天;
(3)增殖培养:分离初代培养基中的初代不定芽,使初代不定芽长度控制在2cm以内;将分离后的初代不定芽转入增殖培养基中进行增殖培养22-30天;
(4)生根培养:将增殖培养基中长度大于3-4cm的植株转入生根培养基,进行生根培养;
(5)移栽:将带有完整根系的南极杉植株从生根培养基中取出,清水冲洗后移栽到生态缸中;
所述初代培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+0.5-1.5mg/L激动素+0.05-0.5mg/L萘乙酸;
所述增殖培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+1-2.5mg/L 6-BA+0.5-1mg/L萘乙酸;
所述生根培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+0.1-0.5mg/L生长素。
2.根据权利要求1所述的一种观赏水草南极杉的组织培养方法,其特征在于,步骤(1)中外植体灭菌处理、清洗的具体方法为:流水冲洗外植体30 min,75%酒精消毒15-30 s,冲洗3次;1% 次氯酸钠消毒10-20min,再用无菌水冲洗5次。
3.根据权利要求1所述的一种观赏水草南极杉的组织培养方法,其特征在于,所述生根培养基为:MS培养基+6-10g/L琼脂+10-30g/L蔗糖+0.1-0.5mg/L吲哚乙酸。
4.根据权利要求1所述的一种观赏水草南极杉的组织培养方法,其特征在于,所述初代培养条件为:光照周期为14h/d,温度25±2℃,光照2500Lux。
5.根据权利要求1所述的一种观赏水草南极杉的组织培养方法,其特征在于,所述增殖培养条件为:光照周期为14h/d,温度25±2℃,光照2500Lux。
6.根据权利要求1所述的一种观赏水草南极杉的组织培养方法,其特征在于,所述生根培养条件为:光照周期为14h/d,温度25±2℃,光照2500Lux。
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GR01 | Patent grant | ||
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