CN116584388A - 一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，步骤一，培养前对外植体进行消毒；步骤二，将外植体接种到诱导培养基中；步骤三，愈伤组织分化出幼芽后，接种到继代培养基中；步骤四，将愈伤组织接种到生根培养基中；步骤五，将培养液混合煮沸，冷却至室温，与土壤混合，得培养基质，将培养基质制成苗床，在苗床上施入基肥；步骤六，整理畦面，畦面上挖移植穴，在移栽前对苗床进行杀菌消毒；步骤七，将组培苗栽植在移植穴内；步骤八，分别在组培苗1叶1心、3叶1心、5叶1心时施肥；步骤九，将组培苗定植至大田；本方法组培苗叶片厚而浓绿，性状优良，群体通风透光良好，抗逆性强，丰产潜力大，移栽成活率高达95％。

Description

一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法
技术领域
本发明涉及水稻种植领域，具体涉及一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法。
背景技术
近年来随着人民生活水平的提高，社会对优质水稻的需求量越来越大，优质水稻种植面积迅速增加，随着加工企业专用粉产品升级和加工工艺不断现代化，水稻的高产稳产对于确保国家粮食安全具有重要战略意义。
而水稻幼苗移栽的成活率是决定水稻是否可以高产稳产的重要环节，目前，水稻幼苗主要有原生苗与组培苗，原生苗是用扦插、杂交等手段培育出来的苗种，是在自然环境下生长出来的，而组培苗是利用组织培养技术获得的水稻遗传转化幼苗，一般生长在灭菌并封闭的试管或培养瓶中，在严格的光温等条件下生长。
组培苗相比于原生苗有以下优点，能保持原有品种的固有性状和特性；节约繁殖材料，采集一小部分营养器官就能繁殖出大量花苗；繁殖速度快，从优良母株上取一小块组织，在合适的条件下经过离体培养，一年内就能繁殖出成千上万株苗；节省土地，组培材料是放在三角瓶或试管内培养的，通常一间30平方米的培养室就能摆放1万多个三角瓶，可以繁殖几万株苗，而且周转快，全年均可连续培养；去病毒化，目前许多水稻病毒病较为严重，直接影响产量，通过组织培养可以进行脱毒，使之成为无毒的种苗；复壮品种，对于长期使用无性繁殖，并开始退化的水稻品种，采用组培方法繁殖，可使个体发育向年轻阶段转化；可进行无性繁殖，在组培的特殊条件下，可以在短期内获得大量营养苗；可以在不受植物体其它部分干扰下研究被培养部分的生长和分化的规律，并且可以利用各种培养条件影响它们的生长和分化；
但是，由于组培苗是在实验室内培育出来的，没有寄生自然环境，因此组培苗要比自然环境下生长的原生苗耐受能力弱，水稻组培苗移出封闭的试管或培养瓶后不易成活。应用传统方法，水稻组培苗移栽后的成活率基本没有保证，一般情况下移栽后的成活率不足50％。即使成活了，其后期生长滞钝，成穗率低，穗子小。
发明内容
基于上述问题，本发明提供了一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，具体包括以下步骤，
步骤一，选择外植体，对外植体培养前，进行消毒处理；
优选的，选择成熟胚作为外植体，成熟胚具有较多的营养积累，形态上已有胚根和胚芽的分化，培养较容易，并且取材方便、不受季节的限制。
优选的，所述消毒处理为，用75％酒精浸泡0.5-1min，再用质量浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡20-30min，最后用无菌水将外植体冲洗干净；外植体上携带大量的微生物，会在培养基中大量繁殖，影响组织培养的顺利进行，将微生物去除干净之后，会提高组培苗的抗逆性，进而提高组培苗移栽的成活率；
步骤二，配置诱导培养基，将外植体接种到诱导培养基中，诱导外植体产生愈伤组织；
优选的，诱导培养基的成分为，1/2MS培养基与1/2DCR培养基按体积比1:1-1:2混合，以及1-4mg/L细胞分裂素、10-30mg/L杏核油、100-200mg/L赤霉素、5-10g/L琼脂；
优选的，细胞分裂素为ZT、KT、6-BA、NAA其中的一种或多种，其中最优选为6-BA与NAA混合使用；
其中，MS培养基一般作为愈伤组织再分化的继代培养基，DCR培养基一般作为愈伤组织长期继代培养的培养基，MS培养基与DCR培养基结合使用，不但可以使培养基的营养元素更加丰富，而且还可以增加愈伤组织后续过程中对不同培养基的适应性，提高愈伤组织更换培养基后的成活率；杏核油含有大量蛋白质、不饱和脂肪酸以及各种维生素，可以提高愈伤组织的抗逆性，促进愈伤组织的新陈代谢，加快细胞修复，减缓营养物质的降解，促进愈伤组织的分化；
步骤三，配置继代培养基，继代培养基的成分与诱导培养基相同，愈伤组织分化出幼芽后，将愈伤组织分成块状，接种到继代培养基中，对幼芽进行增殖；
愈伤组织在培养基上生长一段时间后，营养物枯竭，水分散失，并已经积累了一些代谢产物，此时需要将这些组织转移到新鲜培养基上，来保证营养物质的充分供给，提高愈伤组织的健康程度；
优选的，继代培养可以进行多代，由于继代培养基与诱导培养基成分相同，即使多次更换培养基，愈伤组织依然可以保持高活性；
步骤四，配置生根培养基，将经步骤三处理后的愈伤组织接种到生根培养基中，直至生根，得组培苗；
优选的，生根培养基的成分为1/2MS培养基、4-5mg/L细胞分裂素、250-300mg/L赤霉素、15-20g/L蔗糖、5-10g/L琼脂、0.2-0.3g/L柠檬酸、25-40mg/L杏核油；
优选的，细胞分裂素为ZT、KT、6-BA、NAA其中的一种或多种，其中最优选为NAA；
步骤五，将各个培养基中的培养液混合煮沸，然后冷却至室温，与土壤混合，晾干，得培养基质，将培养基质制成苗床，在苗床上施入复合肥和有机肥作为基肥；
优选的，培养液与土壤按质量比为1:1-1:5进行混合，所述复合肥为N:P2O5:K2O＝15:15:15、总养分≥45％的复合肥，施用量为2.5-3.5mg/cm2；所述有机肥为有机质≥45％、总养分≥5％的纯羊粪有机肥，施用量3-7mg/cm2；
培养液中含有全面的营养成分，包括植物生长所需的营养物质，以及微量元素，和无机盐等，煮沸后的培养液，经过高温消毒后更加纯净，其中的营养成分可以更有效地被植物吸收，在高温下死亡的微生物也可以化作养分被植物重新吸收；
步骤六，在苗床上整理畦面，畦面上挖移植穴，在移栽组培苗前2-3d对苗床进行杀菌消毒；
优选的，将多菌灵与水按质量比1:2000-1:3000进行混合，制得消毒液，喷施4-5mg/cm2的消毒液对苗床进行消毒；
步骤七，将组培苗取出，将组培苗根部清洗干净后，将组培苗栽植在移植穴内，培养基质覆盖根系；
步骤八，在组培苗1叶1心时，施入复合肥，3叶1心时，施入磷肥、硅肥，5叶1心时，喷施叶面肥；
优选的，所述复合肥为N:P2O5:K2O＝15:15:15、总养分≥45％的复合肥，施用量为4-5mg/cm2；过磷酸钙施用量为7-8mg/cm2，所述硅肥为SiO2含量≥62％的硅肥，施用量0.3-0.5mg/cm2；所述叶面肥为磷酸二氢钾溶液，施用量为0.3-0.5ml/cm2，磷酸二氢钾与水按质量比1:800-1:1500配置磷酸二氢钾溶液；
为了提高组培苗的抗逆性，施肥方式采用少量多施的策略，让组培苗充分吸收营养物质，提高肥料的利用率，促进组培苗的生长发育，进而提高组培苗的成活率；
步骤九，待组培苗7叶1心时，将组培苗定植至大田；
本发明具有以下有以效果：
1.本方法组培苗叶片厚而浓绿，性状优良，群体通风透光良好，抗逆性强，丰产潜力大，移栽成活率高达95％，具有较大应用前景；
2.本方法将培养基中的培养液作为肥料重新利用，提高资源利用率，降低成本的同时，还可以进一步提高组培苗的成活率；
3.本方法将不同的培养基结合使用，并且添加了杏核油，保证愈伤组织的高活性，为组培苗的高成活率提供基础。
具体实施方式
下面对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
步骤一，选择成熟胚作为外植体，然后用75％酒精浸泡0.5-1min，再用质量浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡20-30min，最后用无菌水将外植体冲洗干净；
步骤二，配置诱导培养基，成分为1/2MS培养基200ml、1/2DCR培养基300ml、2.5mg/L 6-BA、0.5mg/L NAA、25mg/L杏核油、200mg/L赤霉素、8g/L琼脂，将外植体接种到诱导培养基中，诱导外植体产生愈伤组织；
步骤三，配置继代培养基，继代培养基的成分与诱导培养基相同，愈伤组织分化出幼芽后，将愈伤组织分成块状，接种到继代培养基中，对幼芽进行增殖，进行两次继代培养；
步骤四，配置生根培养基，成分为，1/2MS培养基250ml、5mg/L NAA、300mg/L赤霉素、15g/L蔗糖、10g/L琼脂、0.3g/L柠檬酸、30mg/L杏核油，将经步骤三处理后的愈伤组织接种到生根培养基中，直至生根，得组培苗；
步骤五，将各个培养基中的培养液混合煮沸，然后冷却至室温，与土壤哎质量比为1:3混合，晾干，得培养基质，将培养基质制成苗床，在苗床上施入N:P2O5:K2O＝15:15:15、总养分≥45％的复合肥2.5-3.5mg/cm2，有机质≥45％、总养分≥5％的纯羊粪有机肥3-7mg/cm2作为基肥；
步骤六，在苗床上整理畦面，畦面上挖移植穴，在移栽组培苗前2d，将多菌灵与水按质量比1:2000-1:3000进行混合，制得消毒液，对苗床进行杀菌消毒，用量为5mg/cm2；
步骤七，将组培苗取出，将组培苗根部清洗干净后，将组培苗栽植在移植穴内，培养基质覆盖根系；
步骤八，组培苗1叶1心时，施入N:P2O5:K2O＝15:15:15、总养分≥45％的复合肥5mg/cm2，3叶1心时，施入过磷酸钙8mg/cm2、SiO2含量≥62％的硅肥0.5mg/cm2，5叶1心时，喷施磷酸二氢钾溶液0.5ml/cm2，磷酸二氢钾与水按质量比1:1000配置磷酸二氢钾溶液；
步骤九，待组培苗7叶1心时，将组培苗定植至大田，依次在移栽后1、3、5、7d时统计成活率，具体见表1；
对比例1
与实施例1不同的是，诱导培养基成分为，MS培养基、2.5mg/L 6-BA、0.5mg/L NAA、25mg/L杏核油、200mg/L赤霉素、8g/L琼脂。
对比例2
与实施例1不同的是，诱导培养基成分为，1/2MS培养基、1/2DCR培养基、2.5mg/L6-BA、0.5mg/L NAA、200mg/L赤霉素、8g/L琼脂。
对比例3
与实施例1不同的是，继代培养基成分为，MS培养基、2.5mg/L 6-BA、0.5mg/L NAA、25mg/L杏核油、200mg/L赤霉素、8g/L琼脂。
对比例4
与实施例1不同的是，生根培养基的成分为1/2MS培养基、5mg/L NAA、300mg/L赤霉素、15g/L蔗糖、10g/L琼脂、0.3g/L柠檬酸。
对比例5
与实施例1不同的是，本实施例没有将培养液与土壤混合。
对比例6
与实施例1不同的是，本实施例不在组培苗1叶1心、3叶1心、5叶1心时施肥。
表1实施例1与对比例1-6组培苗移栽成活率
由上述实施例1与对比例1-6可知，本发明的方法可以使组培苗移栽成活率达95％以上；另外，杏核油的成分可以大幅提高组培苗移栽的成活率，MS与DCR培养基结合使用对提高组培苗移栽成活率有积极作用，诱导培养基与继代培养基的成分相同，也可以进一步提高组培苗移栽成活率，虽然培养液与土壤混合以及施肥策略的不同，对组培苗移栽成活率影响有限，但相比较而言，实施例1的组培苗在移栽时，组培苗叶片厚而浓绿，性状优良，抗逆性强。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，选择外植体，对外植体培养前，进行消毒处理；
步骤二，配置诱导培养基，将外植体接种到诱导培养基中，诱导外植体产生愈伤组织；
步骤三，配置继代培养基，继代培养基的成分与诱导培养基相同，愈伤组织分化出幼芽后，将愈伤组织分成块状，接种到继代培养基中，对幼芽进行增殖；
步骤四，配置生根培养基，将经步骤三处理后的愈伤组织接种到生根培养基中，直至生根，得组培苗；
步骤五，将各个培养基中的培养液混合煮沸，然后冷却至室温，与土壤混合，晾干，得培养基质，将培养基质制成苗床，在苗床上施入复合肥和有机肥作为基肥；
步骤六，在苗床上整理畦面，畦面上挖移植穴，在移栽组培苗前2-3d对苗床进行杀菌消毒；
步骤七，将组培苗取出，将组培苗根部清洗干净后，将组培苗栽植在移植穴内，培养基质覆盖根系；
步骤八，在组培苗1叶1心时，施入复合肥，3叶1心时，施入磷肥、硅肥，5叶1心时，喷施叶面肥；
步骤九，待组培苗7叶1心时，将组培苗定植至大田。
2.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，步骤一中，选择成熟胚作为外植体。
3.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，步骤一中，所述消毒处理为，用75％酒精浸泡0.5-1min，再用质量浓度为1％的次氯酸钠溶液浸泡20-30min，最后用无菌水将外植体冲洗干净。
4.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，所述诱导培养基的成分为，1/2MS培养基与1/2DCR培养基按体积比1:1-1:2混合，以及1-4mg/L细胞分裂素、10-30mg/L杏核油、100-200mg/L赤霉素、5-10g/L琼脂。
5.根据权利要求4所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，所述细胞分裂素为ZT、KT、6-BA、NAA其中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，所述生根培养基的成分为，1/2MS培养基、4-5mg/L细胞分裂素、250-300mg/L赤霉素、15-20g/L蔗糖、5-10g/L琼脂、0.2-0.3g/L柠檬酸、25-40mg/L杏核油。
7.根据权利要求6所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，所述细胞分裂素为ZT、KT、6-BA、NAA其中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，步骤五中，培养液与土壤按质量比为1:1-1:5进行混合；所述复合肥为N:P2O5:K2O＝15:15:15、总养分≥45％的复合肥，施用量为2.5-3.5mg/cm2；所述有机肥为有机质≥45％、总养分≥5％的纯羊粪有机肥，施用量为3-7mg/cm2。
9.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，步骤六中，将多菌灵与水按质量比1:2000-1:3000进行混合，制得消毒液，喷施4-5mg/cm2的消毒液对苗床进行消毒。
10.根据权利要求1所述的一种提高水稻组培苗移栽成活率的培养方法，其特征在于，步骤八中，所述复合肥为N:P2O5:K2O＝15:15:15、总养分≥45％的复合肥，施用量为4-5mg/cm2；过磷酸钙施用量7-8mg/cm2，所述硅肥为SiO2含量≥62％的硅肥，施用量为0.3-0.5mg/cm2；所述叶面肥为磷酸二氢钾溶液，施用量为0.3-0.5ml/cm2，磷酸二氢钾与水按质量比1:800-1:1500配置磷酸二氢钾溶液。
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