CN112616650A - 一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法 - Google Patents

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刘伟
张婷
林锐松
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Abstract

本发明涉及花卉栽培及种苗繁殖领域，具体公开了一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，包括以下步骤：扇形文心兰花朵盛开后在无菌条件下对其进行人工授粉，授粉后转入第一培养基培养，直至扇形文心兰子房膨大后转接到第二培养基，继续培养，果实成熟后可获得大量种子。该方法是在无菌条件下通过人工授粉和在培养基内的果实发育过程调控，获得成熟、有胚率高且萌发率高的种子，得到成熟的种子可用于科学研究和种苗生产，对于扇形文心兰种苗生产具有极显著的推动作用。

Description

一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法
技术领域
本发明涉及花卉栽培及种苗繁殖领域，特别是涉及一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法。
背景技术
兰科植物一般营养生长期较长，大多植物需要生长数年才能进行生殖生长，使针对兰科植物的研究周期漫长。扇形文心兰广泛分布于墨西哥南方、中美洲和西印度群岛，并连续分布到南美洲的哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁、玻利维亚、巴西、委内瑞拉和圭亚那的湿热森林。扇形文心兰染色体数量2n＝12，且生长周期快，也可作为兰科植物的模式生物在兰科植物的生物学研究上发挥重要作用。但是地域和环境以及气候的巨大差异造成其引种栽培困难，同时无菌外植体获得困难也阻碍其作为模式植物的应用。
扇形文心兰(Erycina pusilla)是兰科文心兰亚族原生种兰花，植株娇小，叶片扁平细长呈扇形排列，生长快速，幼年期短，成苗能够一年不间断的开放大而且形状特别的亮黄色花朵，花期终年不停且不受季节影响。扇形文心兰具有独特的观赏价值，是作为商品化瓶内观赏花卉非常适合的材料，但由于自然条件下人工授粉形成的果实，往往形成不育的无胚种子，造成种苗生产的困难。
对扇形文心兰繁殖体系的深入探究，摸索出扇形文心兰在无菌条件下完成其整个生命周期的体系，是解决上述问题的有效途径。
发明内容
本发明的目的就是克服扇形文心兰因地域、环境以及气候的巨大差异造成的引种栽培困难和无菌外植体获得困难，提供一种全新的、无菌条件下的扇形文心兰人工授粉并获得成熟果实的方法。具体包括：无菌瓶苗花朵盛开后在无菌条件下对其进行人工授粉，待子房膨大后转接到一种促进其果实发育的培养基上，培养一定时间后果实成熟即可获得大量种子，从而实现扇形文心兰瓶内快速繁育的目的。成熟的种子可用于种苗生产和科学研究。通过实施本发明，克服了地域和环境以及气候的巨大差异造成其引种栽培的困难。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，包括以下步骤：
(1)选取开花2-7天的扇形文心兰，取出花粉块，进行人工授粉，得到授粉后的扇形文心兰；
(2)将步骤(1)授粉后的扇形文心兰转接于第一培养基中，至子房开始膨大；
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株取出，除去所有其他花梗，转入第二培养基中，继续培养，果实成熟即可收获种子。
作为本发明的进一步优化，步骤(1)中所述的扇形文心兰均为无菌条件下的组培苗，且植株叶片不少于8个。
作为本发明的进一步优化，步骤(2)所述第一培养基包含：3-5g/L花宝1号、0.2-1mg/L 6-苄氨基嘌呤(6-BA)、0.5-1mg/L脱落酸(ABA)、20-40g/L蔗糖、1g/L活性炭以及4.5g/L琼脂，pH值为5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第一培养基。
作为本发明的进一步优化，步骤(3)所述第二培养基包含：3-5g/L花多多10号、0.2-1.0mg/L萘乙酸(NAA)、15-30g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭以及4.5g/L琼脂，pH值为5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
作为本发明的进一步优化，步骤(3)所述继续培养时间为110-130天。
作为本发明的进一步优化，步骤(3)中所述继续培养的环境条件为温度25±3℃，湿度≤60％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d。
作为本发明的进一步优化，所有的操作均处于无菌环境下进行。
本发明公开了以下技术效果：
本发明方法中的扇形文心兰可以在瓶内无菌条件下完成生殖发育，获得大量种子，有效的克服扇形文心兰栽培困难问题，并且无菌外植体获得简单。本发明方法更有利于扇形文心兰工厂化、规模化、集约化地繁殖生产。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
(1)在超净台内，用已灭菌的镊子将开花3天的扇形文心兰植株从组培瓶内取出，放置于已灭菌的托盘中，取出花粉块并置于柱头小槽内，完成授粉。
(2)转接入盛有第一培养基的培养瓶中，至子房开始膨大。所述第一培养基由3g/L花宝1号、1mg/L 6-BA、1mg/L ABA、40g/L蔗糖、1g/L活性炭、4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第一培养基。
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株从培养瓶取出，除去所有其他花梗，转入盛有第二培养基的培养瓶中，在温度25±3℃，湿度30％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d条件下继续培养120天，收获果实。所述第二培养基由3g/L花多多10号、1.0mg/L NAA、30g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭、4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
用体积比为75％的乙醇对果实消毒后，在无菌托盘中切开，取种子使用0.5％浓度的吐温-80制成种子悬浮液，在显微镜下统计种子有胚率，有胚率95％。然后将种子播撒于萌发培养基，30天后的萌发率92％。
实施例2
(1)在超净台内，用已灭菌的镊子将开花7天的扇形文心兰植株从组培瓶内取出，放置于已灭菌的托盘中，取出花粉块并置于柱头小槽内，完成授粉。
(2)转接入盛有第一培养基的培养瓶中，至子房开始膨大。所述第一培养基由5g/L花宝1号、0.5mg/L 6-BA、1mg/L ABA、40g/L蔗糖、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第一培养基。
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株从培养瓶取出，除去所有其他花梗，转入盛有第二培养基的培养瓶中，在温度25±3℃，湿度40％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d条件下继续培养110天，收获果实。所述第二培养基由3g/L花多多10号、0.5mg/L NAA、30g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
用体积比为75％的乙醇对果实消毒后，在无菌托盘中切开，取种子使用0.5％浓度的吐温-80制成种子悬浮液，在显微镜下统计种子有胚率，有胚率93％。然后将种子播撒于萌发培养基，30天后的萌发率87％。
实施例3
(1)在超净台内，用已灭菌的镊子将开花3天的扇形文心兰植株从组培瓶内取出，放置于已灭菌的托盘中，取出花粉块并置于柱头小槽内，完成授粉。
(2)转接入盛有第一培养基的培养瓶中，至子房开始膨大。所述第一培养基由3g/L花宝1号、1mg/L 6-BA、1mg/L ABA、20g/L蔗糖、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第一培养基。
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株从培养瓶取出，除去所有其他花梗，转入盛有第二培养基的培养瓶中，在温度25±3℃，湿度60％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d条件下继续培养130天，收获果实。所述第二培养基由3g/L花多多10号、1.0mg/L NAA、30g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
用体积比为75％的乙醇对果实消毒后，在无菌托盘中切开，取种子使用0.5％浓度的吐温-80制成种子悬浮液，在显微镜下统计种子有胚率，有胚率89％。然后将种子播撒于萌发培养基，30天后的萌发率85％。
实施例4
(1)在超净台内，用已灭菌的镊子将开花3天的扇形文心兰植株从组培瓶内取出，放置于已灭菌的托盘中，取出花粉块并置于柱头小槽内，完成授粉。
(2)转接入盛有第一培养基的培养瓶中，至子房开始膨大。所述第一培养基由4g/L花宝1号、0.2mg/L 6-BA、0.7mg/L ABA、30g/L蔗糖、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第一培养基。
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株从培养瓶取出，除去所有其他花梗，转入盛有第二培养基的培养瓶中，在温度25±3℃，湿度50％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d条件下继续培养110天，收获果实。所述第二培养基由5g/L花多多10号、0.2mg/L NAA、20g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
用体积比为75％的乙醇对果实消毒后，在无菌托盘中切开，取种子使用0.5％浓度的吐温-80制成种子悬浮液，在显微镜下统计种子有胚率，有胚率93％。然后将种子播撒于萌发培养基，30天后的萌发率83％。
实施例5
(1)在超净台内，用已灭菌的镊子将开花3天的扇形文心兰植株从组培瓶内取出，放置于已灭菌的托盘中，取出花粉块并置于柱头小槽内，完成授粉。
(2)转接入盛有第一培养基的培养瓶中，至子房开始膨大。所述第一培养基由3g/L花宝1号、0.8mg/L 6-BA、0.5mg/L ABA、30g/L蔗糖、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第一培养基。
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株从培养瓶取出，除去所有其他花梗，转入盛有第二培养基的培养瓶中，在温度25±3℃，湿度45％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d条件下继续培养130天，收获果实。所述第二培养基由4g/L花多多10号、0.6mg/L NAA、15g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭和4.5g/L琼脂组成，pH5.6，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
用体积比为75％的乙醇对果实消毒后，在无菌托盘中切开，取种子使用0.5％浓度的吐温-80制成种子悬浮液，在显微镜下统计种子有胚率，有胚率87％。然后将种子播撒于萌发培养基，30天后的萌发率74％。
对比例1
(1)选取温室内盆栽的扇形文心兰开花植株，对其进行自花授粉，果实发育120d。温室温度25-35℃，湿度65-80％。
(2)将果实用75％的乙醇消毒后，取出种子，使用0.5％浓度的吐温-80配置种子悬浮液，播种于培养基上，所述第二培养基由3g/L花多多10号、1.0mg/L NAA、30g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭、4.5g/L琼脂组成，pH5.8，将以上原料溶于去离子水即获得第二培养基。
将果实用75％的乙醇消毒后，取出种子，使用0.5％浓度的吐温-80配置种子悬浮液，播种于萌发培养基，30天后的种子萌发率9.7％。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选取开花2-7天的扇形文心兰，取出花粉块，进行人工自花授粉，得到授粉后的扇形文心兰；
(2)将步骤(1)授粉后的扇形文心兰转接于第一培养基中，至子房开始膨大；
(3)将步骤(2)中着生着开始膨大子房的植株取出，除去所有其他花梗，转入第二培养基中，继续培养，果实成熟即可收获种子。
2.根据权利要求1所述的一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的扇形文心兰均为无菌条件下的组培苗，且植株叶片不少于8个。
3.根据权利要求1所述的一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，步骤(2)所述第一培养基包含：3-5g/L花宝1号、0.2-1mg/L 6-苄氨基嘌呤、0.5-1mg/L脱落酸、20-40g/L蔗糖、1g/L活性炭以及4.5g/L琼脂，pH值为5.6。
4.根据权利要求1所述的一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二培养基包含：3-5g/L花多多10号、0.2-1.0mg/L萘乙酸、15-30g/L蔗糖、100g/L马铃薯泥、1g/L活性炭以及4.5g/L琼脂，pH值为5.6。
5.根据权利要求1所述的一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，步骤(3)所述继续培养时间为110-130天。
6.根据权利要求1所述的一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，步骤(3)中所述继续培养的环境条件为温度25±3℃，湿度≤60％，光照强度63±5μmol/m2s，光照时间为12h/d。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种扇形文心兰无菌条件下授粉及种子培育的方法，其特征在于，所有的操作均处于无菌环境下进行。
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