技术领域
本发明涉及常绿萱草的组织培养法。
背景技术
常绿萱草具有四季常绿、花期长、抗病性强、耐寒、耐半阴等特点,是一种广受欢迎的 绿化园林栽培植物。此外,常绿萱草的根可以入药,具利尿、凉血功效,用于治疗水肿、小 便不利、淋浊、带下、黄疸、便血、崩漏等症。从常绿萱草分离出来的蒽醌类、二氢呋喃-γ- 内酰胺类等化合物具有抗菌、抗癌、杀虫等活性。据生产调查,常绿萱草在自然条件下生长 很少能够结籽繁殖,一般采用“分株法”进行繁殖,年繁殖系数一般为4~5倍左右,严重阻 碍了常绿萱草的大规模应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种常绿萱草的组织培养法,采用该方法能获得大量的 常绿萱草组培种苗。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种常绿萱草的组织培养法,依次包括以下步骤:
1)、取生长健壮且无病虫害的常绿萱草植株,剥去外面1~2层老叶,取茎尖部位1~2cm 长的茎段,放入纱袋中进行流水冲洗;
2)、将步骤1)所得的流水冲洗后的茎段经消毒(为常规消毒)后,剥取长度为3~5毫米 的茎尖,接种到诱导无菌苗培养基上进行培养,得无菌苗;培养条件为:16小时光照,光照 强度30~40μmol m-2·s-1,温度为27±1℃;8小时暗培养,温度为21±1℃;上述光照和暗培 养交替进行;
3)、待步骤2)所得的无菌苗长至1.0~2.0cm高时,进行割取,得小苗Ⅰ(为单株小苗); 将所述小苗Ⅰ接种到诱导不定芽培养基上进行培养,从而使小苗Ⅰ上诱导出不定芽;培养条 件为:16小时光照,光照强度30~40μmol m-2·s-1,温度为27±1℃;8小时暗培养,温度为21 ±1℃;上述光照和暗培养交替进行;
4)、待上述小苗Ⅰ上诱导出的不定芽长到1.0~3.0cm高时,以2~5株为一丛进行割取,得 丛生小苗;将上述丛生小苗接种到增殖培养基上进行培养;培养条件为:16小时光照,光照 强度30~40μmol m-2·s-1,温度为26~28℃;8小时暗培养,温度为20~22℃;上述光照和暗 培养交替进行;
5)、待上述丛生小苗长出的不定芽长到3.0~6.0cm时,进行割取,得小苗Ⅲ(为单株小 苗);将此小苗Ⅲ接种到生根培养基中培养;培养条件为:16小时光照,光照强度40~50μ mol m-2·s-1,温度为26~28℃;8小时暗培养,温度为20~22℃;上述光照和暗培养交替进 行;
6)、待上述小苗Ⅲ长出大于2cm的至少5条根时,得可出瓶种植的种苗。
作为本发明的常绿萱草的组织培养法的改进:步骤1)为:将常绿萱草的茎段放入纱袋 中,无菌水冲洗0.5~1小时。
作为本发明的常绿萱草的组织培养法的进一步改进:
步骤2)中的诱导无菌苗培养基为:1/4MS基本培养基+白砂糖20~30g/L+琼脂4~9g/L, pH为5.5~6.0。
上述诱导无菌苗培养基的制作方法具体如下:以1/4MS基本培养基(即溶液中大量元素 的含量为MS基本培养基的四分之一)为基础,分别加入白砂糖、琼脂均匀混合,利用1mol/L 的KOH或1mol/L的HCl调节pH为5.5~6.0;每1L的1/4MS基本培养基中加20~30g 糖、4~9g琼脂。
步骤3)中的诱导不定芽培养基为:MS基本培养基+TDZ0.05~0.5mg/L+白砂糖20~30 g/L+琼脂4~9g/L,pH为5.5~6.0。
上述诱导不定芽诱导培养基的制作方法具体如下:以MS基本培养基为基础,分别加入 N-苯基-N′-1,2,3-噻二唑-5脲(TDZ)、白砂糖、琼脂均匀混合,利用1mol/L的KOH或1mol/L 的HCl调节pH为5.5~6.0;每1L的MS基本培养基加入0.05~0.5mg的TDZ、20~30g白砂糖、 4~9g琼脂。
步骤4)中的增殖培养基为:MS基本培养基+TDZ0.05~0.5mg/L+白砂糖20~30g/L+琼 脂4~9g/L,pH为5.5~6.0。
上述增殖培养基的制作方法具体如下:以MS基本培养基为基础,分别加入N-苯基 -N′-1,2,3-噻二唑-5脲(TDZ)、白砂糖、琼脂均匀混合,利用1mol/L的KOH或1mol/L的HCl 调节pH为5.5~6.0;每1L的MS基本培养基加入0.05~0.5mg的TDZ、20~30g白砂糖、4~9g 琼脂。
步骤5)中的生根培养基为:1/2MS基本培养基+白砂糖15~20g/L+琼脂4~10g/L,pH 为5.5~6.0。
上述生根培养基的制作方法具体如下:以1/2MS基本培养基(即溶液中大量元素的含量 为MS基本培养基的一半)为基础,分别加入白砂糖、琼脂均匀混合,利用1mol/L的KOH或1 mol/L的HCl调节pH为5.5~6.0;每1L1/2MS基本培养基中加15~20g糖、4~10g琼脂。
依照本发明的方法,只需60~90天即可获得试管苗;因此采用本发明的方法可以长期得 到大量的试管苗。
在本发明中,步骤3)中的诱导不定芽培养基的配方同步骤4)中的增殖培养基的配方。
本发明的特点在于:
1、本发明使用了植物激素TDZ,使用效果优于使用激素6-BA;
本发明采用“1/4MS基本培养基”作为无菌苗培养基,1/4MS基本培养基中无机盐浓 度相对较低,植株长的较快,更有利于诱导无菌苗。
2)、本发明以2~5株为一丛进行割取,转接该丛生小苗进行继代,丛生小苗有看护作用, 利于植株的增殖;单株转接容易损伤不利于植株的增殖。
3)、本发明对继代增殖次数进行了比较,发现继代周期为2-3次时增殖的倍数和苗的质量 为最佳。
本发明的常绿萱草组织培养法,属于一种离体快速繁殖的组织培养方法。依照植物组织 培养中细胞全能性的原理,可以在短时间内生产大量遗传背景相同、长势一致的优质种苗(种 子),而且依靠实验室可以实现周年的长期提供优质种苗。在本发明的方法中,将长势健壮且 无病虫害的常绿萱草植株上取得的茎尖进行消毒;再通过合适的诱导培养基进行诱导不定芽 以及增殖不定芽,可以获得大量的无菌苗。采用本发明的方法,一般仅需60~90天即可得到 可出瓶种植的种苗;因此常绿萱草组培苗一周年内的繁殖系数理论上为810倍以上。所以,本 发明的常绿萱草的组织培养法,是一种不受季节等因素影响,高效、快速提供优质常绿萱草 种苗的方法,可以加速良种推广速度,提高田间品种种植产量。
综上所述,本发明建立的常绿萱草组织培养体系将为良种(常绿萱草)工厂化育苗提供 理论依据和技术支撑。
本发明所得的种苗可采用以下方法进行种植:待种苗高4~8cm、具有至少3条长于2cm 的根时,进行炼苗驯化,在室温下(25℃左右)放置2~3d后开瓶,然后在自然光下放置2~ 3d后取出小苗,用温水(30℃左右)洗净根部琼脂,并晾干,移栽入营养土中,(泥炭:珍 珠岩:蛭石=4:3:3的体积比),于人工气候箱室培养,培养条件:温度20~25℃,湿度 85%~90%,光照强度15~25μmol m-2·s-1;3~5周后光照强度30~40μmol m-2·s-1;2个月 后,存活率达到95%以上。
附图说明
图1为实施例1中激素浓度是TDZ0.05mg/L时所诱导出来的常绿萱草芽;
图2为激素浓度是TDZ0.1mg/L时所诱导出来的常绿萱草芽;
图3为激素为6-BA时所诱导出来的常绿萱草芽;
图4为实施例1所得的常绿萱草的生根苗(即,可出瓶种植的种苗);
具体实施方式
实施例1、一种常绿萱草的组织培养法,依次进行以下步骤:
1)、取生长健壮且无病虫害的常绿萱草植株,剥去外面1~2层老叶,取茎尖部位1~2cm 长的茎段,放入纱袋中无菌水流水冲洗0.5~1小时。
2)、将上述流水冲洗后的茎段经常规消毒后(即0.1%w/v HgCl2处理6~10分钟后,无 菌水冲洗5~8遍,然后用无菌滤纸吸干),剥取长度为3~5毫米的茎尖,接种到诱导无菌苗培 养基上进行培养;培养条件为:16小时光照,光照强度30~40μmol m-2·s-1,温度为27±1℃; 8小时暗培养,温度为21±1℃;上述光照和暗培养交替进行;
诱导无菌苗培养基为:1/4MS基本培养基+白砂糖30g/L+琼脂8g/L,pH为5.8。
3)、待上述无菌苗长至1.0~2.0cm高时(约25天),割取单株小苗,得小苗Ⅰ;将上述 小苗Ⅰ接种到诱导不定芽培养基上进行培养,从而使小苗Ⅰ上诱导出不定芽;培养条件为: 16小时光照,光照强度30~40μmol m-2·s-1,温度为27±1℃;8小时暗培养,温度为21±1℃; 上述光照和暗培养交替进行;
诱导不定芽诱导培养基为:MS基本培养基+TDZ0.05mg/L+白砂糖30g/L+琼脂8g/L, pH为5.8。
4)、待上述小苗Ⅰ上诱导出的不定芽长到2.0cm高时,以2~5株为一丛进行割取,得丛生 小苗;将上述丛生小苗接种到增殖培养基上进行培养;培养条件为:16小时光照,光照强度 30~40μmol m-2·s-1,温度为26~28℃;8小时暗培养,温度为20~22℃;上述光照和暗培养 交替进行;
增殖培养基为:MS基本培养基+TDZ0.05mg/L+白砂糖30g/L+琼脂8g/L,pH为5.8。
5)、待上述丛生小苗长出的不定芽长到4.0cm时,单株割取,得小苗Ⅲ;将此小苗Ⅲ接 种到生根培养基中培养;培养条件为:16小时光照,光照强度50μmol m-2·s-1,温度为26~28℃; 8小时暗培养,温度为20~22℃;上述光照和暗培养交替进行;
生根培养基为:1/2MS基本培养基+白砂糖20g/L+琼脂8g/L,pH为5.8。
6)待上述小苗Ⅲ长出大于2cm的至少5条根时,得可出瓶种植的种苗(如图4)。
依照上述方法,只需60天即可获得试管苗;因此采用本发明的方法可以长期得到大量的 试管苗。
备注说明:图1为上述实施例1的激素浓度是TDZ0.05mg/L时所诱导出来的常绿萱草芽 (丛生小苗长出的不定芽)。增殖倍数为10~12倍。
对比例1、
步骤1)同实施例1的步骤1)。
将实施例1的步骤2)中的诱导无菌苗培养基改为:1/2MS基本培养基+白砂糖30g/L+ 琼脂8g/L,pH为5.8。步骤2)中的培养条件同实施例1的步骤2)。
无菌苗长至1.0~2.0cm高,约需35天。所得到的无菌苗根比较细,无菌苗长势也比较 弱。即,该例得到的无菌苗没有实施例1中长的快且好。
原因是:实施例1中的诱导无菌苗培养基选用的是1/4MS基本培养基,无机盐浓度低, 有助于根源基的发育,从而有助于根从培养基中吸取营养,加快了无菌苗的生长。
对比例2、
步骤1)~2)同实施例1的步骤1)~2)。
将步骤3)中的诱导不定芽培养基改为:MS基本培养基+TDZ0.1mg/L+白砂糖30g/L+ 琼脂8g/L,pH为5.8。
步骤4)中的增殖培养基改为:MS基本培养基+TDZ0.1mg/L+白砂糖30g/L+琼脂8g/L, pH为5.8。
步骤3)和步骤4)的培养条件对应的同实施例1的步骤3)和步骤4)。
图2为上述激素浓度是TDZ0.1mg/L时所诱导出来的常绿萱草芽(丛生小苗长出的不定 芽)。增殖倍数为5~7倍。
对比例3、
步骤1)~2)同实施例1的步骤1)~2)。
仅仅将步骤3)的诱导不定芽培养基和步骤4)中的增殖培养基中的TDZ用6-BA进行替 代(浓度不变);
步骤3)和步骤4)的培养条件对应的同实施例1的步骤3)和步骤4)。
图3为激素为6-BA时所诱导出来的常绿萱草芽(丛生小苗长出的不定芽)。增殖倍数 (仅为2~3倍)及苗的长势均不如实施例1。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不 限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导 出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。