CN113142056A

CN113142056A - 一种胡麻生根培养基及其促生根的方法

Info

Publication number: CN113142056A
Application number: CN202110479466.4A
Authority: CN
Inventors: 汪魏; 王玲; 汪磊; 严兴初
Original assignee: Oil Crops Research Institute of Chinese Academy of Agriculture Sciences
Current assignee: Oil Crops Research Institute of Chinese Academy of Agriculture Sciences
Priority date: 2021-04-30
Filing date: 2021-04-30
Publication date: 2021-07-23
Anticipated expiration: 2041-04-30
Also published as: CN113142056B

Abstract

本发明公开了一种胡麻生根培养基，该胡麻生根培养基为：MS培养基中添加入0.005～0.02mg/LNAA和0.5～3％蔗糖；本发明还提供一种促进胡麻生根的方法。本发明胡麻生根培养基采用优化后的组分比例，明显提高了胡麻愈伤组织根诱导能力，提高了胡麻愈伤组织生根率，极大的提高了胡麻遗传转化的效率，为胡麻的遗传育种提供了坚实的基础；本发明的胡麻生根培养基安全可靠，适用于多种胡麻品种的生根培养，有利于广泛推广应用。

Description

一种胡麻生根培养基及其促生根的方法

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种胡麻生根培养基及其制备方法。

背景技术

胡麻是胡麻科胡麻属植物，也称巨胜、方茎、油麻、脂麻。胡麻适宜在凉爽、湿润的气候生长。胡麻起源于近东、地中海沿岸，在中国主要分布在山西、甘肃、宁夏、内蒙古等省。胡麻是我国重要的特色油料作物，是西北部地区人民的主要食用油来源。

胡麻的遗传转化技术是研究其调控机制和培育新品种的重要方法。目前所使用的胡麻遗传转化体系主要由分化培养基和生根培养基构成。现有公开的生根培养基包括多种的组分组合，此现有的生根培养基在用于胡麻的生根培养过程中存在诸多缺陷。主要包括，首先，现有公开的生根培养基配方不能诱导被农杆菌侵染后胡麻品种愈伤组织的根发育；第二，现有公开的生根培养基配方诱导根发生效率极为低下；第三，现有公开的生根培养基配方适用范围狭窄，只能对特定的胡麻品种适用。上述现有胡麻的生根培养基的缺陷严重限制了胡麻遗传转化的研究发展进程，不利于科学技术的提高。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种胡麻生根培养基及其制备方法，以解决上述现有技术中胡麻生根培养基的缺陷问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是目前现有技术中，胡麻生根培养基诱导根发生效率低，适用范围狭窄，不能诱导被农杆菌侵染后胡麻品种愈伤组织的根发育的缺陷问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种胡麻生根培养基，该胡麻生根培养基为：MS培养基中添加入0.005～0.02mg/LNAA和0.5～3％蔗糖；

进一步地，所述胡麻生根培养基为，MS培养基中添加0.01～0.02mg/L的NAA和1～3％的蔗糖；

进一步地，所述胡麻生根培养基，MS培养基为1/2MS培养基；

在本发明的较佳实施方式中，所述胡麻生根培养基中，添加NAA的浓度为0.01mg/L；

在本发明的另一较佳实施方式中，所述胡麻生根培养基，添加NAA的浓度为0.015mg/L；

在本发明的另一较佳实施方式中，所述胡麻生根培养基，添加NAA的浓度为0.02mg/L；

在本发明的较佳实施方式中，所述胡麻生根培养基，添加蔗糖的百分含量为1％；

在本发明的另一较佳实施方式中，所述胡麻生根培养基，添加蔗糖的百分含量为2％；

在本发明的另一较佳实施方式中，所述胡麻生根培养基，添加蔗糖的百分含量为3％；

上述胡麻生根培养基中，

MS培养基，是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，其特点是无机盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，它的硝酸盐含量高，其养分的数量和比例合适，能满足植物细胞的营养和生理需要，因而适用范围比较广，植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基；

MS培养基的配方组分包括：

大量元素为：

NH₄NO₃、KNO₃、CaCl₂·2H₂O、MgSO₄·7H₂O、KH₂PO₄；

微量元素为：

KI、H₃BO₃、MnSO₄·4H₂O、ZnSO₄·7H₂O、Na₂MoO₄·2H₂O、CuSO₄·5H₂O、CoCl₂·6H₂O；

铁盐为：

FeSO₄·7H₂O、Na₂-EDTA·2H₂O；

有机物质为：

肌醇、烟酸、盐酸吡哆醇(维生素B6)、盐酸硫胺素(维生素B1)、甘氨酸；

上述胡麻生根培养基中，1/2MS培养基为把MS培养基中的微量元素减少到原来的1/2；通常采用用母液减半方法进行制备，比如要配1L的1/2MS，就先配500mlMS,再加500ml水即得到；

本发明第二方面提供一种促进胡麻生根的方法，包括以下步骤：

步骤1、将胡麻组织在无菌条件下接种于包含生根培养基的培养装置中；

步骤2、将培养装置放置于培养箱中，进行诱导生根培养；

进一步地，所述步骤1中，培养装置为透明或半透明壁；

进一步地，所述步骤1中，培养装置为培养皿、培养盒、培养瓶、培养罐中一种或多种；

进一步地，所述步骤2中，培养箱中培养温度为20～30度；

进一步地，所述步骤2中，培养箱中光照强度为1300LX；

进一步地，所述步骤2中，培养箱中光照时间为10～20小时；

本发明还提供本发明第一方面任一项所述生根培养基在制备用于胡麻生根培养中的用途。

与现有技术相比，本发明胡麻生根培养基采用优化后的组分比例，明显提高了胡麻愈伤组织根诱导能力，提高了胡麻愈伤组织生根率，极大的提高了胡麻遗传转化的效率，为胡麻的遗传育种提供了坚实的基础；本发明的胡麻生根培养基安全可靠，适用于多种胡麻品种的生根培养，有利于广泛推广应用。

以下将结合实施例对本发明的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明试验例4中胡麻生根培养基中胡麻生根图；

图2是本发明试验例4中胡麻生根培养基中胡麻取出后整理图；

图3是本发明试验例5中胡麻生根培养基中胡麻生根图；

图4是本发明试验例5中胡麻生根培养基中胡麻取出后整理图；

图5是生根培养基A中胡麻生根图；

图6是生根培养基A中胡麻取出后整理图；

图7是生根培养基B中胡麻生根图；

图8是生根培养基B中胡麻取出后整理图；

图9是生根培养基C中胡麻生根图；

图10是生根培养基C中胡麻取出后整理图；

图11是生根培养基D中胡麻生根图；

图12是生根培养基D中胡麻取出后整理图；

具体实施方式

以下介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，这些实施例为示例性描述，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

如若有未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，如相关说明书或者手册进行实施。

按照以下成分及浓度配制得到MS培养基10L备用：

硝酸钾KNO₃：1900mg/L；硝酸铵NH₄NO₃：1650mg/L；磷酸二氢钾KH₂PO₄：170mg/L；硫酸镁MgSO₄·7H₂O：370mg/L；氯化钙CaCl₂·2H₂O：440mg/L；

碘化钾KI：0.83mg/L；硼酸H₃BO₃：6.2mg/L；硫酸锰MnSO₄·4H₂O：22.3mg/L；硫酸锌ZnSO₄·7H₂O：8.6mg/L；钼酸钠Na2MoO₄·2H₂O：0.25mg/L；硫酸铜CuSO₄·5H₂O：0.025mg/L；氯化钴CoCl₂·6H₂O：0.025mg/L；

乙二胺四乙酸二钠Na_2-EDTA：37.25mg/L；硫酸亚铁FeSO₄·7H₂O：27.85mg/L；

肌醇：100mg/L；甘氨酸：2mg/L；盐酸硫胺素VB1：0.1mg/L；盐酸吡哆醇VB6：0.5mg/L；烟酸VB5或VPP：0.5mg/L；

蔗糖：30g/L；琼脂：7g/L；

实施例1、胡麻生根培养基得制备

首先，取上述MS培养基500mL，加入500mL的无菌水，搅拌均匀得到1/2MS培养基1L；然后向得到的1/2MS培养基中加入0.01mg的NAA和20mg蔗糖；搅拌均匀得到本发明实施例1的胡麻生根培养基；

实施例2、胡麻生根培养基得制备

首先，取上述MS培养基500mL，加入500mL的无菌水，搅拌均匀得到1/2MS培养基1L；然后向得到的1/2MS培养基中加入0.015mg的NAA和10mg蔗糖；搅拌均匀得到本发明实施例2的胡麻生根培养基；

实施例3、胡麻生根培养基得制备

首先，取上述MS培养基500mL，加入500mL的无菌水，搅拌均匀得到1/2MS培养基1L；然后向得到的1/2MS培养基中加入0.02mg的NAA和30mg蔗糖；搅拌均匀得到本发明实施例3的胡麻生根培养基；

试验例4：促进胡麻生根实验

取宁亚17号(NY17)胡麻被农杆菌侵染愈伤后的胡麻茎段组织段，无菌处理后接种于包含实施例1的生根培养基的培养盒中；

将培养盒放置于培养箱中，在温度25度下进行诱导生根培养；培养过程中，每天对培养盒采用强度为1300LX的光进行光照15小时；培养30天后取出培养盒观察测量胡麻茎段的生根情况，将生根后的胡麻茎取出，量取生出的根部的长度；

实验结果如图1～2所示，

图1中，在培养盒中可观察到胡麻茎段生出白色簇状长根，占满了大部分的培养盒的内部空间；

图2所示，将培养30天后的胡麻茎段从培养盒中取出，整理茎段和根部，观察并测量胡麻生出的根部长度为16～30cm，生根数为5～10根；

试验例5、促进胡麻生根实验

取加拿大胡麻品种Z141的被农杆菌侵染愈伤后的胡麻茎段组织段，无菌处理后接种于包含实施例2的生根培养基的培养盒中；

实验结果如图3～4所示，

图3中，在培养盒中可观察到胡麻茎段生出白色簇状长根，占满了大部分的培养盒的内部空间；

图4所示，将培养30天后的胡麻茎段从培养盒中取出，整理茎段和根部，观察并测量胡麻生出的根部长度为16～30cm，生根数为8～10根；

试验例6、促进胡麻生根实验

采用试验例4的方法操作，对宁亚21号，张亚3号、陇亚10号、陇亚13号和晋亚10号5个品种的胡麻进行生根培养，观察测量胡麻茎段的生根情况；

试验结果与试验例4相类似，宁亚21号，张亚3号、陇亚10号、陇亚13号和晋亚10号，5个品种的胡麻在本发明实施例1～3的生根培养基中均可观察到茎段生出白色簇状长根，长根的长度为16～30cm；生根数为5～10根；

表明，本发明实施例1～3的生根培养基在用于多种胡麻品种进行生根培养时，均能得到优良的生根效果。

对比例7、

采用试验例4的操作和方法，将试验例4中本发明实施例1的生根培养基用现有公开的生根培养基代替，进行愈伤后的不同胡麻茎段促生根试验，与试验例4的结果对比分析；

现有公开的生根培养基包括：

A：1/2MS+0.01mg/L 6-BA+0.75mg/L IAA

B：1/2MS+0.01mg/L 6-BA+0.75mg/L IAA+3％蔗糖

C：1/2MS+0.001mg/LNAA

D：1/2MS+0.3mg/L NAA+0.05mg/L IBA

如图3～12所示，

图5、7、9、11中，现有技术公开的生根培养基A～E中胡麻茎段未生根或者生出的根数少，根长度短，培养盒中还有大量的空间空余未被占满；

图6、8、10、12中，将培养后的胡麻茎段从培养盒中取出，整理茎段和根部，观察并测量胡麻生出的根部长度，根长度短，根数少；

具体为：

生根培养基A中胡麻茎段未见有根生长出来(图5和图6)；

生根培养基B中胡麻茎段可见有少许根生长出来，根为短簇状，经整理测量，根长度小于1cm；(图7和图8)；

生根培养基C中胡麻茎段未见有根生长出来(图9和图10)；

生根培养基D中胡麻茎段未见有根生长出来(图11和图12)；

将试验例4与对比例6结果对比分析，可见，相对于对比例6采用现有生根培养基培养的胡麻茎段生根短或不生根，生出的短根长度不大于1cm；试验例4采用本发明胡麻生根培养基培养的胡麻茎段，长出的根为长根，长根长度为16～20cm；

表明，使用本发明胡麻生根培养基，对胡麻的促生根得到的根长度远远大于现有公开的促生根培养基培养的胡麻茎的根长度；明显提高了胡麻愈伤组织根诱导能力，提高了胡麻愈伤组织生根率；

本发明其他实施例的胡麻生根培养基具有与上述相似的有益效果。

本发明其他实施方式技术方案得到的胡麻生根培养基也具有与上述相似的有益效果。

对比例8、

采用试验例4的类似的操作方法，将试验例4中本发明的生根培养基用现有公开的生根培养基代替，将试验例4中胡麻品种用陇亚10号、张亚3号代替，进行愈伤后的不同胡麻茎段促生根试验，与试验例4的结果对比分析；

现有公开的生根培养基包括：

A：1/2MS+0.01mg/L 6-BA+0.75mg/L IAA

B：1/2MS+0.01mg/L 6-BA+0.75mg/L IAA+3％蔗糖

C：1/2MS+0.001mg/LNAA

D：1/2MS+0.3mg/L NAA+0.05mg/L IBA

E：1/2MS+1mg/L IBA+2％Surose

并对陇亚10号、张亚3号的不同类型进行平行试验，统计并对比试验结果，如下表1所示，

表1

从表1数据可知，相对比于现有A～E的生根培养基对陇亚10号、张亚3号的生根培养根基本无生根效果，本试验例4中的本发明实施例1的培养基对陇亚10号、张亚3号进行生根培养时，生根根长25～30cm；

表明，使用本发明胡麻生根培养基，对不同品种胡麻的不同类型的促生根得到的根长度远远大于现有公开的促生根培养基培养的胡麻茎的根长度；明显提高了胡麻愈伤组织根诱导能力，提高了胡麻愈伤组织生根率；品种和类型应用广泛；

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的试验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims

1.一种胡麻生根培养基，其特征在于，该胡麻生根培养基为：MS培养基中添加入0.005～0.02mg/LNAA和0.5～3％蔗糖。

2.如权利要求1所述胡麻生根培养基，其特征在于，

所述胡麻生根培养基为，MS培养基中添加0.01～0.02mg/L的NAA和1～3％的蔗糖；

所述胡麻生根培养基，MS培养基为1/2MS培养基。

3.如权利要求1所述胡麻生根培养基，其特征在于，所述胡麻生根培养基为，1/2MS培养基中添加入0.01mg/LNAA和2％蔗糖。

4.一种权利要求1～3所述生根培养基的促进胡麻生根的方法，包括以下步骤：

步骤2、将培养装置放置于培养箱中，进行诱导生根培养。

5.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤1中，培养装置为透明或半透明壁。

6.如权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤2中，

培养箱中培养温度为20～30度；

培养箱中光照强度为1300LX；

培养箱中光照时间为10～20小时。

7.权利要求1～3任一项所述生根培养基在制备用于胡麻生根培养中的用途。