CN115474552B - 一种黄叶万年麻植物组织培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种黄叶万年麻植物组织培养方法,属于植物组织培养技术领域。本发明黄叶万年麻植物组织培养方法包括以下步骤:外植体的消毒和接种、腋芽初代培养、不定芽诱导及增殖培养、壮苗培养、生根培养及驯化移栽。以6‑BA和NAA作为外源激素,增殖系数达到3倍以上;采用瓶内生根,大幅降低生产成本,生根率达到90%以上;在培养基中添加香蕉粉和活性炭,优化了不定芽的生长性状,降低了褐化率。本发明建立了良好的黄叶万年麻组培快繁体系,为今后利用植物生物技术对该品种进行新品种培育、遗传改良等研究工作奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于植物组织培养技术领域,尤其涉及一种黄叶万年麻植物组织培养方法。
背景技术
万年麻(Furcraea foetida)是万年兰属(Furcraea)植物,主要包括黄叶万年麻、黄纹万年麻和中斑年麻3个品种。万年麻属植物株无明显主茎,叶片狭长,呈放射状展开,株高可达1~2米,叶色靓丽柔和,主要作为庭园与盆栽植物,也可作为切叶插花使用。
万年麻主要繁殖方式是通过基部侧芽分株进行繁殖,虽然技术简单,但繁殖速度慢,难以快速大面积应用。关于万年麻属植物组织培养技术研究仅见中国台湾学者沈荣寿和沈再木(1997)进行过黄纹万年麻组培研究报道,其利用花茎上顶芽及鳞片为起始材料,经历12周的初代培养后,再通过后续培养获得了黄纹万年麻的再生植株,但在其研究报道中关于TDZ的使用和高浓度生长素应用与瓶外生根技术增加了该技术成果应用的难度和育苗成本。另外,尚未见到涉及黄叶万年麻组培技术研究。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种黄叶万年麻植物组织培养方法,建立良好的黄叶万年麻组培快繁体系,该方法操作简便,便于在企业实现规模化应用。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供了一种黄叶万年麻植物组织培养方法,包括外植体的消毒和接种、腋芽初代培养、不定芽诱导及增殖培养、壮苗培养、生根培养及驯化移栽;
所述腋芽初代培养基为MS+6-BA 0.1~0.5mg/L+NAA 0.05~0.2mg/L+香蕉粉2~10g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L;
所述不定芽诱导及增殖培养基为MS+6-BA 2.0~10.0mg/L+NAA 0.05~0.3mg/L+香蕉粉2~10g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂 7.0~9.0g/L;
所述壮苗培养基为MS+6-BA 0.5~3.0mg/L+NAA 0.05~0.2mg/L+香蕉粉 5~10g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L;
所述生根培养基为MS+IBA 0~0.5mg/L+香蕉粉5~10g/L+活性炭 0.1~0.5g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L。
优选的是,所述各培养阶段培养基pH 5.7~5.8。
优选的是,所述各阶段培养温度为23±2℃,光照时间10~14h/d,光照强度为35~50μ·mol·m-2·s-1。
优选的是,所述外植体为黄叶万年麻植物基部萌发的腋芽。
更优选的是,所述外植体的选取包括:将覆盖在黄叶万年麻母株腋芽表面的土壤或基质拨开,露出不定芽基部与母体连接处,切取腋芽从基部与母株分离。
优选的是,所述外植体的消毒包括:剥去外植体表面1~2层包裹鳞片,洗涤灵清洗15~20min,流水冲净;70%~75%酒精溶液清洗40~60s,0.2%~2%次氯酸钠溶液清洗5~10min,无菌水冲净。
优选的是,所述外植体接种时,切去基部1~2mm的组织,再进行接种。
优选的是,所述生根培养至基部长出2~3条1~2cm不定根后,进行驯化移栽。
更优选的是,所述移栽基质为泥炭珍珠岩混合物,环境温度15~25℃,环境相对湿度90%以上,光照强度2000~4000Lx。
相对于现有技术,本发明具有如下有益效果:
1、通过组织培养技术进行黄叶万年麻种苗规模化生产,可以不受地区、季节及气候限制,便于工厂化育苗,可根据订单进行生产,生产时间及规模可控,为黄叶万年麻的推广应用提供充足的优质种苗保障,目前还未见到关于黄叶万年麻组织培养的报道。
2、不定芽繁殖系数3倍以上,组培苗生根率90%以上,达到植物种苗工厂化育苗生产的要求。
3、本发明在不定芽增殖阶段以6-BA代替TDZ,用组培苗瓶内生根代替瓶外生根,可有效降低组培苗培育成本,提高组培苗成活率,降低黄叶万年麻种苗生产技术使用难度。
4、本发明采用直接不定芽诱导的植株再生技术,无愈组织伤诱导及分化诱导环节,减少植物组培过程中后代变异的发生,后代种苗遗传背景一致,最大限度保持母本的优良性状。
5、对于黄叶万年麻目前并无太多种苗繁育方面研究,多数以分株繁殖,繁殖受到季节及基部腋芽数量影响,每年繁殖数量极为有限。利用本发明快繁体系,培养周期为2个月,理论上1个芽1年可生产黄叶万年麻720株, 2年即可达到300万株,相较于利用传统分株繁殖方法,可极大节约时间、场地和人力。
6、建立良好的黄叶万年麻组培快繁体系,为今后利用植物生物技术对该品种进行新品种培育、遗传改良等研究工作奠定基础,也为该属其他植物品种组培快繁技术建立提供技术指导和参考。
附图说明
图1:实施例1腋芽培养阶段;
图2:实施例1不定芽诱导及增殖培养阶段;
图3:实施例1壮苗培养阶段;
图4:实施例1组培苗生根诱导培养阶段。
具体实施方式
本发明提供了一种黄叶万年麻植物组织培养方法,包括外植体的消毒和接种、腋芽初代培养、不定芽诱导及增殖培养、壮苗培养、生根培养及驯化移栽。
本发明优选选取黄叶万年麻基部萌发腋芽作为起始材料;进一步优选外植体的选取包括以下步骤:将覆盖在腋芽表面土壤或基质轻轻拨开,不要伤到芽表面,直到露出不定芽基部与母体连接处,用75%酒精消过毒的刀具,将腋芽从基部与母株分离。
本发明优选外植体的消毒包括:剥去外植体表面1~2层包裹鳞片,保持芽上部叶片呈紧密包裹状态,洗涤灵震荡清洗15~20min,进一步优选18min,流水冲净外植体表面残留洗洁精溶液;体积浓度70%~75%酒精溶液清洗 40~60s,进一步优选50s,有效氯浓度0.2%~2%次氯酸钠溶液清洗5~10min,进一步优选1%次氯酸钠溶液清洗8min,无菌水冲净,进一步优选冲洗3-4 遍。作为一种可实施方式,酒精溶液或次氯酸钠溶液清洗外植体时,溶液液面没过外植体表面1cm左右,轻微晃动清洗。
本发明优选外植体接种时,切去消毒后的外植体基部1~2mm的组织,再进行接种。经过消毒处理,外植体基部1~2mm的组织已死亡,将其切除后再进行接种,利于后续组织培养。作为一种可实施方式,腋芽初代培养基每次接种5~8个外植体。
本发明腋芽初代培养基为MS+6-BA 0.1~0.5mg/L+NAA 0.05~0.2mg/L+ 香蕉粉2.0~10.0g/L+蔗糖28.0~32.0g/L+琼脂7.0~9.0g/L;优选MS+6-BA 0.3mg/L+NAA 0.1mg/L+香蕉粉5.0g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L。本发明优选腋芽初代培养周期为6~8周,进一步优选7周。
初代培养获得的干净成活材料切去基部死亡组织后,接种到不定芽诱导培养基中进行不定芽诱导。本发明不定芽诱导及增殖培养基为MS+6-BA 2.0~10.0mg/L+NAA 0.05~0.3mg/L+香蕉粉2.0~10.0g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28.0~32.0g/L+琼脂7.0~9.0g/L;优选MS+6-BA 8.0mg/L+NAA 0.2mg/L+香蕉粉5.0g/L+活性炭0.2g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L。本发明优选经诱导形成丛生芽以3~5个芽为单位,从基部沿纵轴方向分开,切去过长叶片,保持丛生芽高度2~3cm,接种到增殖培养基中进行增殖培养。
增殖培养的丛生不定芽以3~5个芽为单位,从基部沿纵轴方向分开,接种到壮苗培养基中进行培养。本发明壮苗培养基为MS+6-BA 0.5~3.0mg/L+NAA 0.05~0.2mg/L+香蕉粉5.0~10.0g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28.0~32.0g/L+琼脂7.0~9.0g/L;优选MS+6-BA2.0mg/L+NAA 0.1mg/L+香蕉粉5.0g/L+活性炭0.2g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L。
壮苗培养完成后,选择高于3cm的不定芽,从基部沿纵轴方向单株分开,接种到不定根诱导培养基中进行不定根诱导。本发明生根培养基为MS+IBA 0~0.5mg/L+香蕉粉5.0~10.0g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖 28.0~32.0g/L+琼脂7.0~9.0g/L;优选MS+IBA0.2mg/L+香蕉粉5.0g/L+活性炭 0.2g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L。
本发明在黄叶万年麻组织培养过程中,在使用同样培养基的前提下,添加香蕉粉的培养材料不定芽增殖情况和株高生长情况明显优于不添加香蕉粉培养基中培养材料;在黄叶万年麻组织培养过程中有褐化发生,从而导致培养材料长势变差,增殖系数降低,通过试验,本发明添加一定量的活性炭,可有效解决此问题。
本发明以6-BA替代TDZ,与NAA联合应用,降低了NAA的使用浓度;采用瓶内生根替代瓶外生根,以IBA替代NAA,能够明显降低生产成本。且在增殖培养过程中,不定芽增殖系数在3倍以上,生根培养时生根率达到 88.3%~95%。
本发明优选各培养阶段培养基pH 5.7~5.8;优选各阶段培养温度为 23±2℃,进一步优选23℃;优选光照时间10~14h/d,进一步优选12h/d;优选光照强度为35~50μ·mol·m-2·s-1,进一步优选45μ·mol·m-2·s-1。
本发明优选生根培养至基部长出2~3条1~2cm不定根后,将生根苗移至温室,取出生根苗,洗干净生根苗表面培养基,去除死叶,进行驯化移栽;进一步优选移栽基质为泥炭珍珠岩混合物,更优选泥炭和珍珠岩等体积混合;环境温度15~25℃,更优选20℃;环境相对湿度90%以上;光照强度 2000~4000Lx,更优选3000Lx。利用本发明快繁体系,组培苗移栽成活率达到90%以上。培养30d后,转为正常培养。
本发明中,若无特殊说明,所使用的试剂、材料均可通过商业途径获得。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
1、外植体的选取
选取黄叶万年麻基部萌发腋芽,将覆盖在腋芽表面土壤或基质轻轻拨开,保持芽表面无明显伤口,直到露出不定芽基部与母体连接处,用75%酒精消过毒的刀具,将腋芽从基部与母株分离;
2、外植体处理及表面消毒:
剥去腋芽表面1~2层包裹鳞片,保持芽上部叶片呈紧密包裹状态。用洗洁精溶液震荡清洗外植体15~20min,流水冲洗干净外植体表面残留洗洁精溶液;在准备好的超净工作台上,将清洗干净的外植体转移至无菌锥形瓶等容器,加入70%~75%酒精溶液溶液,液面没过植物材料表面1cm左右,轻微水平震荡晃动锥形瓶40~60s,倒出酒精溶液,再加入有效氯浓度为 0.2%~2%的次氯酸钠溶液,液面没过植物材料表面1cm左右,轻微水平震荡晃动锥形瓶5~10min,倒出次氯酸钠溶液,最后用无菌水清洗表面消毒植物材料3~4遍;
3、外植体接种及腋芽初代培养:
经过表面消毒的不定芽从无菌水中取出,切去基部1~2mm的组织,然后接种在腋芽初代培养基中进行培养,培养周期6~8周;
腋芽初代培养基:MS+6-BA 0.3mg/L+NAA 0.1mg/L+香蕉粉5.0g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L,pH 5.7~5.8;
4、不定芽诱导及增殖培养:
初代培养获得的干净成活材料切去基部死亡组织后,接种到不定芽诱导培养基中进行不定芽诱导;经诱导形成丛生芽以3~5个芽为单位,从基部沿纵轴方向分开,切去过长叶片,保持丛生芽高度2~3cm,接种到增殖培养基中进行增殖培养;
不定芽诱导及增殖培养基:MS+6-BA 8.0mg/L+NAA 0.2mg/L+香蕉粉 5.0g/L+活性炭0.2g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L,pH 5.7~5.8;增殖系数3倍以上;
5、不定芽壮苗培养:
增殖培养的丛生不定芽以3~5个芽为单位,从基部沿纵轴方向分开,接种到壮苗培养基中进行培养;
壮苗培养基:MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.1mg/L+香蕉粉5.0g/L+活性炭 0.2g/L+蔗糖30.0g/L+琼脂8.0g/L,pH 5.7~5.8;
6、不定芽生根培养:
选择高于3cm的不定芽,从基部沿纵轴方向单株分开,接种到不定根诱导培养基中进行不定根诱导;
生根培养基:MS+IBA 0.2mg/L+香蕉粉5.0g/L+活性炭0.2g/L+蔗糖 30.0g/L+琼脂8.0g/L,pH 5.7~5.8;生根率95%;
7、组培苗驯化移栽:
不定芽基部长出2~3条1~2cm长的不定根后,将生根苗移至温室,取出生根苗,洗干净生根苗表面培养基,去除死叶,栽入基质(泥炭V:珍珠岩 V=1:1)中,相对湿度90%以上,培养温度20~30℃,光照强度2000~4000Lx 培养30d,然后在温室中正常培养。
实施例2
与实施例1区别在于:
腋芽初代培养基:MS+6-BA 0.1mg/L+NAA 0.05mg/L+香蕉粉2g/L+蔗糖 28g/L+琼脂7.0g/L,pH 5.7~5.8;
不定芽诱导及增殖培养基:MS+6-BA 2.0mg/L+NAA 0.05mg/L+香蕉粉 2g/L+活性炭0.1g/L+蔗糖28g/L+琼脂7.0g/L,pH 5.7~5.8;
壮苗培养基:MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.05mg/L+香蕉粉5g/L+活性炭 0.1g/L+蔗糖28g/L+琼脂7.0g/L,pH 5.7~5.8;
生根培养基:MS+IBA 0.1mg/L+香蕉粉5g/L+活性炭0.1g/L+蔗糖28g/L+ 琼脂7.0g/L,pH 5.7~5.8。
实施例3
与实施例1区别在于:
腋芽初代培养基:MS+6-BA 0.5mg/L+NAA 0.2mg/L+香蕉粉10g/L+蔗糖 32g/L+琼脂9.0g/L,pH 5.7~5.8;
不定芽诱导及增殖培养基:MS+6-BA 10.0mg/L+NAA 0.3mg/L+香蕉粉 10g/L+活性炭0.5g/L+蔗糖32g/L+琼脂9.0g/L,pH 5.7~5.8;
壮苗培养基:MS+6-BA 3.0mg/L+NAA 0.2mg/L+香蕉粉10g/L+活性炭 0.5g/L+蔗糖32g/L+琼脂9.0g/L,pH 5.7~5.8;
生根培养基:MS+IBA0.5mg/L+香蕉粉10g/L+活性炭0.5g/L+蔗糖32g/L+ 琼脂9.0g/L,pH 5.7~5.8。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,包括外植体的消毒和接种、腋芽初代培养、不定芽诱导及增殖培养、壮苗培养、生根培养、驯化移栽,其中:
外植体为黄叶万年麻植物基部萌发的腋芽;
腋芽初代培养基为MS+6-BA 0.1~0.5mg/L+NAA 0.05~0.2mg/L+香蕉粉2~10g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L;
不定芽诱导及增殖培养基为MS+6-BA 2.0~10.0mg/L+NAA 0.05~0.3mg/L+香蕉粉2~10g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L;
壮苗培养基为MS+6-BA 0.5~3.0mg/L+NAA 0.05~0.2mg/L+香蕉粉5~10g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L;
生根培养基为MS+IBA 0.1~0.5mg/L+香蕉粉5~10g/L+活性炭0.1~0.5g/L+蔗糖28~32g/L+琼脂7.0~9.0g/L。
2.根据权利要求1所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,各培养阶段培养基pH 5.7~5.8。
3.根据权利要求1所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,各培养阶段培养温度为23±2℃,光照时间10~14h/d,光照强度为35~50μ·mol·m-2·s-1。
4.根据权利要求1所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,所述外植体的选取包括:将覆盖在黄叶万年麻母株腋芽表面的土壤或基质拨开,露出不定芽基部与母体连接处,切取腋芽从基部与母株分离。
5.根据权利要求1所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,所述外植体的消毒包括:剥去外植体表面1~2层包裹鳞片,洗涤灵清洗15~20min,流水冲净;70%~75%酒精溶液清洗40~60s,0.2%~2%次氯酸钠溶液清洗5~10min,无菌水冲净。
6.根据权利要求1所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,所述外植体接种时,切去基部1~2mm的组织,再进行接种。
7.根据权利要求1所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,所述生根培养至基部长出2~3条1~2cm不定根后,进行驯化移栽。
8.根据权利要求1或7所述的黄叶万年麻植物组织培养方法,其特征在于,所述驯化移栽过程中,移栽基质为泥炭珍珠岩混合物,环境温度15~25℃,环境相对湿度90%以上,光照强度2000~4000Lx。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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