CN112450073B - 一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，包括以下步骤：先在超净工作台上，将土茯苓增殖丛生芽切分成3～5个芽为一小丛，接入壮芽培养基中培养，得到粗壮丛芽；再将得到粗壮丛芽切分成单芽，接入生根结根状茎诱导培养基中培养，55～65d时，每株苗的根数为2～10条，根状茎个数为1～7个，不同处理平均每株苗的根数为2.79～7.33条，平均每株根状茎个数为1.53～5.46个。本发明方法能直接在土茯苓芽生根的同时结根状茎，一个配方诱导出根和根状茎两个器官，而根状茎是土茯苓药用器官，不仅提高了土茯苓的移栽成活率，还能通过增加根状茎数量达到提高土茯苓产量的目的。该方法具有操作简单、重复性好、降低成本、安全高效等优点。

Description

一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体是一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法。
背景技术
土茯苓为百合科菝葜属多年生植物，其干燥根状茎为《中华人民共和国药典》收载的中药材，具有除湿、解毒、通利关节的功效。近年卫生部公布的《关于进一步规范保健食品原料管理的通知》中将土茯苓列入可用于保健食品的大宗中药材，民间常用于煲汤的食材，还是制作传统食品龟苓膏的主要原料。
土茯苓分布于甘肃（南部）、长江流域以南以及台湾、海南等省区。野生长于海拔2000m以下的林下、灌木丛中、林缘、河岸或山谷中。虽然土茯苓分布范围广，生长环境要求不高，野生资源较丰富。近年来，我国对中医药越来越重视，通过政策和财政支持等措施不断推动中药材产业的发展，而且人们的保健意识逐渐加强，土茯苓食用量也越来越高，市场需求量逐年上升，价格也日益紧俏。可目前土茯苓用药仍以野生的为主，随着野生资源不断被采挖，而野生资源至少要生长4年以上才能作为药材，生长周期长，形成“越挖越少，越少越贵，越贵越挖”的恶性循环，供给和需求之间的矛盾也日益尖锐。目前还未实现土茯苓人工栽培规模化生产，所以其不可持续利用问题越来越严重。
土茯苓有种子，而且种子萌芽率很高，但在种苗培育过程中和移栽到地里后会不断死亡，最终的成活率非常低，无法为规模化种植提供种苗。利用现代生物技术——植物组培技术具有占用空间小，不受地区、季节限制，可提纯复壮，繁殖系数高、培养周期短，管理方便，有利于工厂化生产和自动化控制等优点，可在短时间内生产大量优质种苗等优点，在种苗繁育困难的作物上是一种非常有效的技术手段。在土茯苓组培快繁技术研究中发现，土茯苓不定根生根苗的移栽成活率并不高，但带有根状茎的生根苗移栽成活率则会大大提高。
发明内容
本发明以土茯苓增殖丛生芽为材料，应用不同植物生长调节剂种类和浓度的配比进行壮芽、生根和根状茎的诱导，总结出一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，不仅提高了土茯苓的移栽成活率，还能通过增加根状茎数量达到提高土茯苓产量的目的。
实现本发明目的的技术方案是：
一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，包括以下步骤：
（1）在超净工作台上，将土茯苓增殖丛生芽切分成3～5个芽为一小丛，接入壮芽培养基中，10 d～15 d时，细长的芽逐渐变粗，25～35d时，芽长得粗壮，大部分芽长出叶片；
所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 0.5～2.0 mg/L+ IAA0.05～0.5 mg/L +PP333 1.0～5.0 mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
（2）在超净工作台上，将步骤（1）得到粗壮丛芽切分成单芽，接入生根结根状茎诱导培养基中，培养8d～15d时，芽基部开始膨大，18d～25d时，膨大的基部组织出芽数为1～7个不等，30d～35d时，芽顶部膨大形成根状茎，40d～45d时，没连着走茎的根状茎的一端长出芽，芽不断长高，在根状茎和原来芽的膨大基部长出白色不定根，55-65d时，苗的根数为2～10条，根状茎个数为1～7个；不同处理平均每株苗的根数为2.79～7.33条，平均每株根状茎个数为1.53～5.46个；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.01～0.1 mg/L+NAA 0.5～2.0mg/L +IBA 0.5～2.0 mg/L +IAA0.1～1.0 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
步骤（1）和（2）中，培养阶段的培养条件是：培养温度为27±2℃, 光照时间为12h/d, 光照强度为3000lx。
进一步地，所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ IAA0.2 mg/L +PP333 2.0mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.05 mg/L+NAA 1.0 mg/L +IBA1.0 mg/L +IAA0.5 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0。
所述培养基中，MS为基本培养基，6-BA为6-苄氨基嘌呤，TDZ为噻重氮苯基脲，PP333为多效唑， NAA为a-萘乙酸，IBA为3-吲哚丁酸，IAA为吲哚-3-乙酸，试剂均为分析纯，水为蒸馏水。
植物生长调节剂6-BA、TDZ、PP333、NAA、IBA和IAA共同作用，完成壮苗、诱导出根状茎和不定根，最后形成完整土茯苓植株。6-BA具有促进细胞分裂、非分化组织分化、生物体内物质的积累、侧芽发生以及防止老化等生理作用；TDZ能刺激体内生长素类物质合成，诱导不定芽发生和根部组织的再生作用；PP333主要是抑制植物体内赤霉素的生物合成，减慢植物生长速度，控制作物茎干的伸长，缩短作物节间，但不影响细胞分化，能促进植株分蘖或分枝，提高植株抗逆能力，促进植株矮化和防止倒伏等多种功能；NAA具有促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根，增加植物抗旱涝、抗盐碱、抗倒伏能力；IBA可诱导根原体的形成，促进细胞分化和分裂，有利于新根生成和维管束系统的分化，促进不定根的形成；IAA刺激枝的细胞伸长，促进形成层细胞分裂，促进木质部、韧皮部细胞分化，促进发根、调节愈伤组织的形态建成。由于该方法能直接在土茯苓芽生根的同时结根状茎，一个配方诱导出根和根状茎两个器官，而根状茎是土茯苓药用器官，不仅提高了土茯苓的移栽成活率，还能通过增加根状茎数量达到提高土茯苓产量的目的。该方法具有操作简单、重复性好、降低成本、安全高效等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。
实施例1
一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，包括以下步骤：
（1）在超净工作台上，将土茯苓增殖丛生芽切分成3～5个芽为一小丛，接入壮芽培养基中，10d时，细长的芽逐渐变粗，30d时，芽长得非常粗壮，节间很短，大部分芽长出的叶片都密集重叠在一起；
所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 0.5 mg/L+ IAA0.05 mg/L +PP333 5.0 mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
培养条件是：培养温度为27±2℃, 光照时间为12 h/d, 光照强度为3000lx；
（2）在超净工作台上，将步骤（1）得到粗壮丛芽切分成单芽，接入生根结根状茎诱导培养基中，培养15d时，芽基部开始膨大，25d时，膨大的基部组织出芽，平均出芽数约为1.53个；35d时，芽顶部膨大形成根状茎，45d时，没连着走茎的根状茎的一端长出芽，芽不断长高长壮，在根状茎和原来芽的膨大基部长出白色细长的不定根；60d时统计根数和根状茎个数，平均每株苗的根数为2.79条，平均每株根状茎个数为1.53个，根状茎个头较小，芽的长势一般；该实验处理数据统计10株，重复3次；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.01 mg/L+NAA 0.5 mg/L +IBA0.5 mg/L +IAA0.1 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
培养条件是：培养温度为27±2℃, 光照时间为12 h/d, 光照强度为3000lx。
实施例2
一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，包括以下步骤：
（1）在超净工作台上，将土茯苓增殖丛生芽切分成3～5个芽为一小丛，接入壮芽培养基中，15d时，细长的芽逐渐变粗，30d时，芽长得一般粗壮，大部分芽长出叶片，节间较长；
所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg/L+ IAA0.5 mg/L +PP333 1.0 mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
（2）在超净工作台上，将步骤（1）得到粗壮丛芽切分成单芽，接入生根结根状茎诱导培养基中，培养8d时，芽基部开始膨大，18d时，膨大的基部组织出芽，平均每株出芽数约为4.67个；30d时，芽顶部膨大形成根状茎，根状茎的个头较小；40d时，没连着走茎的根状茎的一端长出芽，芽不断长高长壮，在根状茎和原来芽的膨大基部长出白色粗的不定根；60d时统计根数和根状茎个数，平均每株苗根数约为7.33条，平均每株根状茎约为4.67个，苗的长势较好；该实验处理数据统计10株，重复3次；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.1 mg/L+NAA 2.0 mg/L +IBA2.0 mg/L +IAA1.0 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
步骤（1）和（2）中，培养阶段的培养条件同实施例1。
实施例3
一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，包括以下步骤：
（1）在超净工作台上，将土茯苓增殖丛生芽切分成3～5个芽为一小丛，接入壮芽培养基中，11d时，细长的芽逐渐变粗，30d时，芽长得粗壮，且大部分芽长出叶片，节间长短合适，芽的长势正常；
所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ IAA0.2 mg/L +PP333 2.0 mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
（2）在超净工作台上，将步骤（1）得到粗壮丛芽切分成单芽，接入生根结根状茎诱导培养基中，培养10d时，芽基部开始膨大，20d时，膨大的基部组织出芽，平均每株出芽数约为5.46个；30d时，芽顶部膨大形成多形成根状茎，根状茎的个头较大；40d时，没连着走茎的根状茎的一端长出芽，芽不断长高长壮，在根状茎和原来芽的膨大基部都长出白色粗细均匀的不定根；60d时统计根数和根状茎个数，平均每株苗的根数约为6.55条，平均每株根状茎个数约为5.46个，芽粗壮，苗的长势好；该实验处理数据统计10株，重复3次；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.05 mg/L+NAA 1.0 mg/L +IBA1.0 mg/L +IAA0.5 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
步骤（1）和（2）中，培养阶段的培养条件同实施例1。

Claims (2)

1.一种土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在超净工作台上，将土茯苓增殖丛生芽切分成3～5个芽为一小丛，接入壮芽培养基中培养，25～35d时，芽长得粗壮，大部分芽长出叶片；
所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 0.5～2.0 mg/L+ IAA0.05～0.5 mg/L +PP333 1.0～5.0mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
（2）在超净工作台上，将步骤（1）得到粗壮丛芽切分成单芽，接入生根结根状茎诱导培养基中培养，55～65d时，苗的根数为2～10条，根状茎个数为1～7个，不同处理平均每株苗的根数为2.79～7.33条，平均每株根状茎个数为1.53～5.46个；每个处理数据统计10株，重复3次；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.01～0.1 mg/L+NAA 0.5～2.0 mg/L+IBA 0.5～2.0 mg/L +IAA0.1～1.0 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
步骤（1）和（2）中，培养阶段的培养条件是：培养温度为27±2℃, 光照时间为12 h/d,光照强度为3000lx。
2.根据权利要求1所述的土茯苓组培苗生根结根状茎的方法，其特征在于：
所述壮芽培养基为：MS+ 6-BA 1.0 mg/L+ IAA0.2 mg/L +PP333 2.0 mg/L +蔗糖30 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0；
所述生根结根状茎诱导培养基为：1/2MS+ TDZ 0.05 mg/L+NAA 1.0 mg/L +IBA 1.0mg/L +IAA0.5 mg/L+蔗糖35 g/L+琼脂5 g/L，pH值为6.0。
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