CN112586358B - 低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法，在菊花培养基中添加低浓度二氧化氯，诱导菊花茎叶与根系同时生长，不需分阶段培养即可完成菊花组织培养；所述的二氧化氯浓度1～20μg/L，所述的培养基含有或不含有外源激素，培养20天即可获得生长健壮且根系发达的菊花植株，移栽成活率达到100%。本发明通过低浓度二氧化氯促进植株生长和生根，在高效诱导菊花高效再生的同时，摆脱了当前组培中对外源激素的依赖，无环境安全性风险，降低生产成本，实现菊花快繁的一步成苗，适用于规模化菊花组培苗的生产，提高产业价值。
Description
技术领域
本发明涉及植物组织培养领域，更确切地说涉及低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法。
背景技术
菊花（Dendranthema morifolium (Ramat.) Tzvelev）为菊科、菊属的多年生宿根草本植物，具有巨大的观赏、药用、食用和茶饮价值。菊花产业链已发展已较为完善，成为很多城市的重要支柱产业。在菊花生产中，主要采应用营养繁殖的方法，如扦插、分株等，但长期的营养繁殖导致病毒感染严重，大大降低了菊花的产量和质量。植物病毒病至今还没有很好的控制方法，最有效办法就是进行脱毒培养。因此，采用脱毒组培苗是生产中提高菊花产量和品质的有效途径。
关于菊花组织培养快繁技术研究已成熟，但存在步骤繁琐的问题，且大多还处在实验室研究阶段。在已报道的菊花组培研究中，都通过在培养基中添加不同外源激素实现材料增殖、壮苗和生根培养。然而，规模化生产要求操作程序简单，当前繁琐的操作限制了培养技术的规模化应用。发明专利CN102550417A公布了一种杭白菊一步成苗快繁技术，利用添加不同外源生长素和细胞分裂素组合实现菊花培养。
二氧化氯为一种环境友好的消毒剂广泛应用于生产生活多个方面。前期研究中我们发现其在植物外植体和培养基的消毒中有巨大的应用潜力。但远低于有效消毒浓度的微量二氧化氯处理是否对能否促进菊花组织培养再生还不清楚。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种经济高效而又简化的适合于工厂化生产的菊花一步成苗培养方法。
本发明所采用的技术方案是：以无菌菊花苗为试验材料，在含有或不含有外源激素的培养基中添加低浓度二氧化氯，诱导菊花茎叶与根系同时生长，不需分阶段培养即可高效完成菊花组织培养和移栽。
低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法，其特征在于在培养基中添加低浓度二氧化氯，一步再生成可直接移栽的完整植株。所述的低浓度二氧化氯通过调控菊花内源生长素和细胞分裂素代谢，进而使得菊花生根时间显著提前、茎叶生长健壮，能替代外源激素的作用。
所述的菊花包括亳菊、杭菊、滁菊、淮菊。
所述的二氧化氯浓度为1～20 μg/L。
所述的培养基为添加或不添加外源激素的MS培养基。
所述的菊花一步成苗是指20天植株茎叶部分长至3～5 cm长，根系达到10～18条左右，直接移栽成活率达到100%。
所述的MS培养基包括1,900 mg/L 硝酸钾、1,650 mg/L硝酸铵、170 mg/L 磷酸二氢钾、370 mg/L七水硫酸镁、440 mg/L二水氯化钙、27.85 mg/L 七水硫酸铁、37.25 mg/L乙二胺四乙酸二钠、22.3 mg/L 四水合硫酸锰、8.6 mg/L七水硫酸锌、6.2 mg/L 硼酸、0.83mg/L 碘化钾、0.025 mg/L五水硫酸铜、0.25 mg/L二水合钼酸钠、0.025 mg/L 六水氯化钴、2.0 mg/L甘氨酸、0.1 mg/L 盐酸硫胺素、0.5 mg/L 盐酸吡哆辛、0.5 mg/L 烟酸、100 mg/L肌醇。
本发明通过低浓度二氧化氯促进植株生长和生根，高效诱导菊花高效再生，摆脱了当前组培中对外源激素的依赖，无环境安全性风险，降低生产成本，实现菊花快繁的一步成苗，适用于规模化菊花组培苗的生产，提高产业价值。
附图说明
图1 是在含有细胞分裂素和生长素的培养基上菊花再生成苗的对比照片。所试菊花为亳菊，照片为培养20天拍摄。上边照片是在容器里的生长情况，下边照片为去除容器和培养基后拍摄。
图2 是在不含外源激素的培养基上促进菊花再生成苗的对比照片。所试菊花为亳菊，左边照片为培养7天后拍摄，右边为培养14天后拍摄。
图3 是在只含有细胞分裂素的培养基上促进菊花再生成苗的对比照片。所试菊花为亳菊，照片为培养14天后拍摄。
图4 是在不含外源激素的培养基培养后移栽成活的低浓度二氧化氯诱导的菊花植株。所试菊花为亳菊。
具体实施方式
实施例一 培养基的制备
根据化学方程式 5NaClO+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2O，采用亚氯酸钠和食品级盐酸反应实现二氧化氯的快速制备。称取1.5 g亚氯酸钠于棕色瓶中，加入50 mL蒸馏水，待其完全溶解后，加入5 mL食品级盐酸，反应10 分钟后，再加入450 mL蒸馏水，混匀即获得1000 mg/L二氧化氯水溶液。临用前配成所需浓度1～200 μg/L即可。
以MS为基本培养基，含15 g/L蔗糖、7.0 g/L琼脂或2.5 g/L植物凝胶，混匀后在121℃高温高压灭菌20 min后，待培养基温度降至50～60 ℃时加入终浓度为1～20 μg/L二氧化氯，然后加入经过滤灭菌处理的0.5 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤，或0.5 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤与0.1 mg/L萘乙酸组合，或直接冷却后待用。
实施例二 低浓度二氧化氯在含有细胞分裂素和生长素的培养基上促进菊花再生成苗
以无菌菊花苗为试验材料，切成1 cm长的带叶或顶芽的茎段，正向插入含有终浓度5 μg/L的二氧化氯、0.5 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤、0.1 mg/L萘乙酸的MS培养基，以不添加二氧化氯的培养基为对照。将材料置于25℃±1℃、光照强度6000 Lux、光照周期14小时/天条件下培养，观察菊花生长情况。培养20天如图1所示，5 μg/L二氧化氯处理组植株高度4～5 cm，根系13～18条，对照组植株高度2.5～3.8 cm，根系8～11条，处理组的植株高度和根系均显著优于对照组，表明低浓度二氧化氯在有外源细胞分裂素和生长素的培养基中能促进菊花生长。
实施例三 低浓度二氧化氯在只含细胞分裂素的培养基上促进菊花再生成苗
以无菌菊花苗为试验材料，切成1 cm长的带叶或顶芽的茎段，正向插入含有终浓度10 μg/L的二氧化氯、0.5 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤的MS培养基，以不添加二氧化氯的培养基为对照。将材料置于25℃±1℃、光照强度6000 Lux、光照周期14小时/天条件下培养，观察菊花生长情况。如图2左边照片所示，7天后，5 μg/L和10 μg/L二氧化氯处理组开始生根，芽显著生长，对照组则不能生根，芽长势弱；如图2右边照片所示，14天后， 2个处理组植株生长健壮且和根系发达，而对照组幼苗弱小且不能生根，表明低浓度二氧化氯在只有外源细胞分裂素的培养基中能促进菊花生长，实现一步成苗。
实施例四 低浓度二氧化氯不含外源激素的培养基上促进菊花再生成苗
以无菌菊花苗为试验材料，切成1 cm长的带叶或顶芽的茎段，正向插入含有终浓度10 μg/L的二氧化氯而不含外源激素的MS培养基，以不添加二氧化氯的培养基为对照。将材料置于25℃±1℃、光照强度6000 Lux、光照周期14小时/天条件下培养，观察菊花生长情况。如图3所示，7天后，5 μg/L二氧化氯处理组开始生根，对照组则不能生根；14天后，处理组植株根系发达，植株生长良好，但对照组仍然不能生根，芽长势弱，表明低浓度二氧化氯在不含外源激素的培养基中能促进菊花生长。
经二氧化氯诱导的生长健壮且具备发达根系的菊花幼苗即可直接移栽。取出植株将根上残留培养基冲洗干净，用纱布吸干水分，移栽至含砂质营养土的苗盘，转至温度25℃条件下生长，如图4所示，移栽成活率达100%，且植株长势均一、健壮。
上述结果表明，低浓度二氧化氯能显著促进菊花生长，实现菊花的一步成苗培养，与培养基是否含有外源生长素和细胞分裂素无关。本发明结果还提供了不依赖于外源激素的植物快速繁殖方法，为其他植物的组织培养提供参考。
Claims (4)
1.一种低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法，其特征在于：在培养基中添加低浓度二氧化氯，一步再生成可直接移栽的完整植株；所述的二氧化氯浓度为1～20 μg/L。
2.如权利要求1所述的低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法，其特征在于：所述的菊花包括亳菊、杭菊、滁菊、淮菊。
3.如权利要求1所述的低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法，其特征在于：所述的培养基为添加或不添加外源激素的MS培养基。
4.如权利要求1所述的低浓度二氧化氯高效诱导菊花一步成苗的方法，其特征在于：所述的菊花一步成苗是指20天植株茎叶部分长至3～5 cm长，根系达到10～18条，直接移栽成活率达到100%。
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