CN116171859B - 一种玉龙杓兰种子非共生萌发方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于植物组织培养快速繁殖技术领域,具体公开一种玉龙杓兰种子非共生萌发方法,包括以下步骤:玉龙杓兰人工异花授粉;玉龙杓兰果荚采收:采集野外人工授粉145天后成熟饱满未裂开的果荚作为玉龙杓兰种子非共生萌发的材料;玉龙杓兰果荚及种子预处理;玉龙杓兰非共生萌发培养:所述非共生萌发培养用培养基为改良B5培养基,所述改良B5培养基为在B5基本培养基的基础上再加上10g/L椰子粉、0.5g/L活性碳粉、0.5mg/L6‑BA;玉龙杓兰继代培养,通过本发明的非共生萌发方法可以快速获得玉龙杓兰实生苗,为玉龙杓兰的回归、种群复壮奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于植物组织培养快速繁殖技术领域,具体涉及一种玉龙杓兰种子非共生萌发方法。
背景技术
玉龙杓兰(CypripediumforrestiiCribb)为兰科杓兰属(Cypripedium)植物,植物学家George Forrest于1913年在云南省丽江地区采集并命名,只分布在云南西北部(丽江、中甸),生于海拔3500米的松林下、灌木丛生的坡地或开旷林地上,花期6月。玉龙杓兰植株高3-5厘米,具细长而横走的根状茎,叶片翠绿且美,观为椭圆形和卵形的形状,叶片上面带有着黑色的小斑点。花序顶生,无花苞片,暗黄色,有栗色细斑,花朵的花瓣造型为卵形,具有非常高的观赏和经济价值。玉龙杓兰生长环境苛刻,自然更新较慢,现存活体种群数量极少,《中国生物多样性红色名录-高等植物卷》将其评估为极危等级(CR),在2021年最新的国家动植物保护名录中被列为国家二级保护植物。由于玉龙杓兰分布区域发生泥石流等自然灾害、加之不断有人为干扰,使其野生环境破坏严重,加剧该物种濒危,对玉龙杓兰的保育工作刻不容缓。
玉龙杓兰生长对生境要求比较严苛,宜采用就地划定保护小区进行保护。同时,通过人工繁育、驯化及回归复壮等措施进行辅助保护。玉龙杓兰因所处海拔比较高,生境极为恶劣,传粉昆虫较少,所以野外几乎看不到玉龙杓兰果荚结实,玉龙杓兰自然更新主要是靠横走的根状茎,因此野外居群均以片状集中分布。种子非共生萌发是人工繁殖种苗的有效途径,在不破坏原有种群的基础上,采用人工异花授粉获得果荚,通过种子非共生萌发方法获得实生苗,为玉龙杓兰的回归、种群复壮奠定基础。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种玉龙杓兰种子非共生萌发方法以解决玉龙杓兰种苗繁殖问题。
为实现以上目的,本发明提供以下技术方案:
一种玉龙杓兰种子非共生萌发方法,包括以下步骤:
(1)玉龙杓兰人工异花授粉;
(2)玉龙杓兰果荚采收:采集野外人工授粉145天后成熟饱满未裂开的果荚作为玉龙杓兰种子非共生萌发的材料;
(3)玉龙杓兰果荚及种子预处理;
(4)玉龙杓兰非共生萌发培养:所述非共生萌发培养用培养基为改良B5培养基,所述改良B5培养基为在B5基本培养基的基础上再加上10g/
L椰子粉、0.5g/L活性碳粉、0.5mg/L 6-BA;
(5)玉龙杓兰继代培养。
进一步的,步骤(2)中,所述果夹采摘后用牛皮纸装袋,放入4℃的冰箱存储备用。
进一步的,步骤(3)中,玉龙杓兰果荚预处理步骤为:在超净工作台中用无菌水将玉龙杓兰果荚冲洗干净,用75%无水乙醇浸泡果荚1分钟,后用0.1%升汞浸泡消毒20分钟,再用大量无菌水冲洗,用无菌滤纸吸干果荚表面水分备用。
优选的,步骤(3)中,玉龙杓兰种子预处理步骤为:用灭菌手术刀将果荚横切成两段,将所有种子抖落到无菌培养皿中,用无菌水将种子制成种子悬浮液,在悬浮液中加入一滴表面活性剂备用。
优选的,所述表面活性剂为吐温20。
进一步的,步骤(5)中,玉龙杓兰继代培养所用培养基为在改良B5培养基的基础上加0.2mg/L NAA和100g/L土豆匀浆,活性炭的用量增加为1.0g/L。
进一步的,步骤(4)和步骤(5)中,所述培养基的pH为5.6。
进一步的,步骤(4)和步骤(5)中,培养条件为温度:23±2℃,暗培养。
通过本发明的非共生培养方法,能使玉龙杓兰萌发率达到78.67%。在萌发出白色原球茎后,当原球茎分化出1-2厘米根时,将玉龙杓兰转接到继代培养基中,继续进行暗培养,暗培养一段时间后,根继续长长,根上长出细小绒毛,并且长出芽,在该继代培养基中,98%以上的玉龙杓兰都能成活并长根和芽,当根长到10-12cm,芽长到2-3cm,即可将幼苗进行炼苗移栽到栽培基质中,通过种子非共生萌发方法获得实生苗,为玉龙杓兰的回归、种群复壮奠定基础。
附图说明
图1野生玉龙杓兰形态图;
图2玉龙杓兰非共生萌发用果荚形态图;
图3玉龙杓兰果荚预处理过程图;
图4玉龙杓兰种子形态图;
图5玉龙杓兰种子萌发并长出根及芽状态图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明,实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。实施例中的百分比均表达是重量百分比,即质量分数。
实施例1
1.玉龙杓兰人工授粉
将在哈巴自然保护区玉龙杓兰保护小区内开花的玉龙杓兰植株进行人工异花授粉,记录授粉时间(授粉日期:2021年6月18日)。
2.玉龙杓兰果荚采收
采集野外人工授粉145天(授粉日期:2021年6月18日,果荚采收日期:2021年11月10日)后成熟饱满未裂开的果荚作为玉龙杓兰种子非共生萌发的材料,采集好的果荚用牛皮纸袋装着放入4℃的冰箱尽快播种。
3.玉龙杓兰果荚及种子预处理
将玉龙杓兰果荚清洗干净,在超净工作台中用无菌水冲洗果荚,用75%无水乙醇浸泡果荚1分钟,后用0.1%升汞浸泡消毒20分钟,再用大量无菌水冲洗,用无菌滤纸吸干果荚表面水分,用灭菌手术刀将果荚横切成两段,将所有种子抖落到无菌培养皿中。用无菌水将种子制成种子悬浮液,在悬浮液中加入一滴表面活性剂吐温20备用。
4.玉龙杓兰非共生萌发培养基配方
B5基本培养基配方:0.11324g/L无水氯化钙、0.15g/L磷酸二氢钠、2.5g/L硝酸钾、0.134g/L硫酸铵、0.122.09g/L无水硫酸镁、27.8mg/L硫酸亚铁、37.3mg/L乙二胺四乙酸二钠、10.0mg/L硫酸锰、2.0mg/L硫酸锌、0.25mg/L钼酸钠、0.025mg/L氯化钴、3.0mg/L硼酸、0.75mg/L碘化钾、0.025mg/L硫酸铜、10.0mg/L维生素B1、1.0mg/L维生素B6、1.0mg/L烟酸、1g/L肌醇、20g/L蔗糖、7g/L琼脂。
玉龙杓兰非共生萌发培养基配方为在B5基本培养基的基础上再加上10g/L椰子粉、0.5g/L活性碳粉、0.5mg/L 6-BA进行改良(后续称为改良B5培养基)。
玉龙杓兰继代培养基:在改良B5培养基的基础上加0.2mg/L NAA和100g/L土豆匀浆,活性炭的用量增加为1.0g/L。
对照组萌发培养基:MS、KC、VW、H1(花宝1号)、H2(花宝2号)。对照组培养基中均加入10g/L椰子粉、0.5g/L活性碳粉、0.5mg/L 6-BA进行改良。
以上培养基用氢氧化钠溶液和盐酸调节培养基pH至5.6。在100mL锥形瓶中装入20mL培养基并进行灭菌处理(灭菌锅中121℃灭菌20min),自然冷却后用于玉龙杓兰种子播种。
5.玉龙杓兰种子播种
用移液枪吸取种子悬浮液500μL,添加到改良B5培养基中进行非共生萌发培养。与以往直接用果荚播种不同,此次播种将不同果荚种子取出,制备混合种子悬浊液,充分考虑不同果荚质量问题对萌发的影响。
6.玉龙杓兰非共生萌发培养
将已播种的三角培养瓶置于培养架上进行培养,培养条件为温度:23±2℃,暗培养。
7.不同基础培养基对玉龙杓兰种子非共生萌发的影响
玉龙杓兰种子在播种时,同时采用MS、KC、VW、H1(花宝1号)、H2(花宝2号)、B5几种培养基作为基础萌发培养基,均加入10g/L椰子粉、0.5g/L活性碳粉、0.5mg/L 6-BA进行改良。玉龙杓兰在不同基础培养基中的萌发情况如下表1所示:玉龙杓兰启动萌发时间为播种后120D,到180D基本完成萌发(原球茎数量不再增加)。玉龙杓兰在B5、MS、KC、VW、H1中均能萌发出白色原球茎,在H2中不能萌发。萌发率分别为78.67%、25.67%、14.67%、21.33%、11.33%(180D)。在萌发出白色原球茎后,继续暗培养,玉龙杓兰在B5中能分化出根和芽,在MS、VW中继续暗培养120D,原球茎不在继续长大分化,在KC、H1中,原球茎褐化死亡。综合原球茎分化出根和芽的表现,后续继代培养继续采用B5作为基础培养基。
表1不同基础培养基对玉龙杓兰种子非共生萌发的影响(180D)
8.光照及暗培养对玉龙杓兰种子非共生萌发的影响
以改良B5培养基作为玉龙杓兰种子非共生萌发培养基,在培养过程中,分别采用光照培养及暗培养两种方式对种子进行培养,培养180D统计萌发情况。从表2中可以看出,在相同的培养基及培养温度下,玉龙杓兰在光下几乎没有萌发出白色原球茎,在暗培养下玉龙杓兰不仅萌发出原球茎,萌发率达78.33%,而且部分原球茎已经分化出根。
表2光暗培养对玉龙杓兰种子非共生萌发的影响(180D)
9.玉龙杓兰继代培养
在玉龙杓兰非共生萌发阶段,改良B5培养基能使玉龙杓兰种子萌发出白色原球茎,并且能进一步分化出根和芽,后续继续采用改良B5作为继代培养的培养基,在改良B5的基础上添加0.2mg/L NAA和100g/L土豆匀浆,并把活性炭的用量增加为1.0g/L。当原球茎分化出1-2厘米根时,将玉龙杓兰转接到继代培养基中,继续进行暗培养。暗培养一段时间后,根继续长长,根上长出细小绒毛,并且长出芽。在该继代培养基中,98%以上的玉龙杓兰都能成活并长根和芽,说明该培养基比较合适玉龙杓兰幼苗的生长。当根长到10-12cm,芽长到2-3cm,即可将幼苗进行炼苗移栽到栽培基质中。
尽管已经示出和描述了本发明的较佳实施例,本领域的普通技术人员应当理解不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰仍然视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种玉龙杓兰种子非共生萌发方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)玉龙杓兰人工异花授粉;
(2)玉龙杓兰果荚采收:采集野外人工授粉145 天后成熟饱满未裂开的果荚作为玉龙杓兰种子非共生萌发的材料,所述果荚采摘后用牛皮纸装袋,放入4℃的冰箱存储备用;
(3)玉龙杓兰果荚及种子预处理;
(4)玉龙杓兰非共生萌发培养:所述非共生萌发培养用培养基为改良B5培养基,所述改良B5培养基为在B5基本培养基的基础上再加上10 g/ L 椰子粉、0.5 g/ L 活性碳粉、0.5mg/L 6-BA;
(5)玉龙杓兰继代培养;
玉龙杓兰继代培养所用培养基为在改良B5培养基的基础上加 0.2 mg/L NAA和100g/L土豆匀浆,活性炭的用量增加为1.0g/L;
步骤(4)和步骤(5)中,所述培养基的pH为5.6;培养条件为温度:23±2℃,暗培养;
步骤(3)中,玉龙杓兰果荚预处理步骤为:在超净工作台中用无菌水将玉龙杓兰果荚冲洗干净,用75%无水乙醇浸泡果荚1分钟,后用0.1%升汞浸泡消毒20分钟,再用大量无菌水冲洗,用无菌滤纸吸干果荚表面水分备用;
步骤(3)中,玉龙杓兰种子预处理步骤为:用灭菌手术刀将果荚横切成两段,将所有种子抖落到无菌培养皿中,用无菌水将种子制成种子悬浮液,在悬浮液中加入一滴表面活性剂备用;所述表面活性剂为吐温20。
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