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1、(10)申请公布号 CN 103155858 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103155858 A *CN103155858A* (21)申请号 201110406224.9 (22)申请日 2011.12.08 A01H 4/00(2006.01) (71)申请人 深圳市农科集团有限公司 地址 518040 广东省深圳市深南大道 7028 号时代科技大厦 25 楼 申请人 深圳市农业生物技术发展有限公司 中国农业科学院生物技术研究所 (72)发明人 钟妙娥 何穗华 侯学瑛 吴燕民 卢运明 张占路 姜静仪 濮冶民 郑平 (74)专利代理机构 北京法思腾知识产权代理有 限公。
2、司 11318 代理人 高宇 杨小蓉 (54) 发明名称 一种百脉根的快速繁殖方法 (57) 摘要 本发明涉及一种百脉根的快速繁殖方法。本 发明提供了一种百脉根的快速繁殖方法, 包括以 下步骤 : 1) 消毒百脉根种子 ; 2) 将消毒并冲洗后 的百脉根种子在无菌状态下置于培养皿中, 在光 照、 潮湿环境中培养 3 5 天发芽 ; 3) 将步骤 2) 所得发芽种子转入不加激素的 MS 基本培养基中, 室温 25 27, 光强 2000lux, 每天 12h 光照时 数, 培养 20 25 天 ; 4) 待芽长至 10 12cm 长度 时取出, 无菌条件下切断, 每茎段长约1.52cm, 带 1。
3、 片成熟叶片 ; 5) 将茎段转入一次性生长培 养基内 ; 6) 茎段扦插好后, 置于 25 27室温, 2000 3000lux、 每天 12h 光照时数培养 20 25 天。本发明培养周期短, 易于操作管理和应用推 广, 可显著降低生产成本, 移栽成活率显著提高, 彻底杜绝玻璃苗现象。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 (10)申请公布号 CN 103155858 A CN 103155858 A *CN103155858A* 1/1 页 2 1. 一种百脉根的快速繁殖方法, 。
4、其特征在于, 包括以下步骤 : 1) 消毒百脉根种子 ; 2) 将消毒并冲洗后的百脉根种子在无菌状态下置于培养皿中, 在光照、 潮湿环境中培 养 3 5 天发芽 ; 3) 将步骤 2) 所得发芽种子转入不加激素的 MS 基本培养基中, 室温 25 27, 光强 2000lux, 每天 12h 光照时数, 培养 20 25 天 ; 4) 待芽长至 10 12cm 长度时取出, 无菌条件下切断, 每茎段长约 1.5 2cm, 至少带 1 片成熟叶片 ; 5) 将茎段转入一次性生长培养基内 ; 6) 茎段扦插好后, 置于 25 27室温, 2000 3000lux、 每天 12h 光照时数培养 20。
5、 25 天。 2.根据权利要求1所述的百脉根的快速繁殖方法, 其特征在于, 用0.1升汞消毒百脉 根种子 20min 后无菌水冲洗, 无菌水冲洗 3 次, 每次 2 分钟, 期间不停振荡瓶子, 将升汞残液 彻底洗净。 3. 根据权利要求 1 所述的百脉根的快速繁殖方法, 其特征在于, 所述的一次性生长培 养基由 MS 基本培养基、 IBA、 NAA、 蔗糖和琼脂组成, 其中, IBA/NAA 的配比比值为 2 5。 权 利 要 求 书 CN 103155858 A 2 1/6 页 3 一种百脉根的快速繁殖方法 技术领域 0001 本发明涉及植物无性繁殖技术领域, 具体地, 涉及一种百脉根的快速。
6、繁殖方法。 背景技术 0002 百脉根 Lotus cornioulatus L.) 别名鸟足豆, 瘠地首蓿, 为豆科百脉根属多年生 草本植物, 是一种优良的多年生牧草, 也是常见的庭院观赏植物, 亦是优良的蜜源植物和水 土保持植物, 原产于欧亚湿润温暖地区。我国的华南、 西南、 西北、 华北等地均有分布, 是我 国温带亚热带地区极具发展潜力的优良牧草。 过去一直沿用种子繁殖, 但苗期生长缓慢, 种 子硬实率高。发芽率受诸多因素制约偏低, 一定程度上影响了百脉根规模化种植。上世纪 九十年代起, 国内多家科研单位、 大专院校采用组织培养方法进行百脉根的无性繁殖的研 究, 其繁殖程序是经愈伤组织 。
7、- 丛生芽 - 生根苗的三阶段培养体系, 而通过生长茎段扦插 一次性生根成苗(即不经过愈伤组织、 丛生芽阶段, 直接生根成苗)的培养方法目前未见报 道。 0003 现有的培养方法是, 通过愈伤组织丛生芽或不定芽生根培养的三步培养法。 该法不仅培养周期长, 生长速度慢, 费时费工费材料, 并且难以规模化、 工厂化生产。 长期以 来, 国内多家科研单位和大专院校都在摸索百脉根一次性生根成苗及规模化生产的培养基 配方和培养方法, 虽取得一些进展, 但未形成一套行之有效的技术和方法。 一次生根成苗培 养技术具有培养周期短、 设施简易、 成本较低、 易于推广等特点, 但是通过扦插一次性生根 成苗技术繁殖。
8、百脉根时, 在无菌条件培养下, 百脉根茎段基部切口极易形成不规则愈伤组 织和细胞团, 极大地影响根系的正常发育和生长, 成为本技术需要解决的一大难题。 0004 通过扦插一次性生根成苗技术在其他植物, 特别是无性繁殖植物中也有应用, 由 于不同植物生根生长所需的养分、 激素和其他生长物质及生长(培养)条件存在较大差异, 故针对百脉根生长设计的培养基配方具有较强的针对性和专一性。此前, 我们选择了几种 不同植物 ( 甘薯、 马铃薯、 蝴蝶兰、 蕙兰、 菊花等 ) 的嫩茎、 不定芽等切段和单芽接种于百脉 根生根培养基, 并用上述植物原有生根配方作对照, 30d 后观察比较, 生长结果显示, 各试验。
9、 植物明显不适应百脉根配方, 多数切段和苗茎部膨大, 不长根或长势很弱的不定根, 地上部 分生长缓慢, 有的呈停滞状态。 各对照植株生长正常, 根茎叶比例均衡, 营养体发育良好。 实 验结果说明, 百脉根生根配方的培养方法适用于特定植物, 具有较强的专一性和排它性。 发明内容 0005 本发明的发明人经多年工作经验和配方试验, 摸索总结出适宜百脉根茎段生长, 包括茎叶和根系的生长发育, 并在生长期间达到苗质复壮效果的培养基配方。 0006 因此, 本发明的目的是提供一种百脉根的快速繁殖方法。 0007 根据本发明的百脉根的快速繁殖方法, 包括以下步骤 : 0008 1) 消毒百脉根成熟种子 ;。
10、 0009 2) 将消毒并冲洗后的百脉根种子在无菌状态下置于培养皿中, 在光照、 潮湿环境 说 明 书 CN 103155858 A 3 2/6 页 4 下培养 3 5 天发芽, 在暗环境, 饱和湿度环境下培养 3 5 天萌发, 该环境条件下种子萌 发时间比正常光照湿度条件提前 2 3 天 ; 0010 3) 将步骤 2) 所得发芽种子转入不加激素的 MS 基本培养基中, 室温 25 27, 光 强 2000lux, 每天 12h 光照时数 ( 种子生长期常规光照条件 ), 室内相对湿度 75 90, 培养 20 25 天 ; 适宜的室温、 光照强度、 光照时数、 相对湿度等, 光、 温、 适。
11、度等因素所构成 的最佳培养条件使种子苗正常、 健康生长的必要保证。适当的培养天数为植株处于生长旺 盛期, 此时各种生理活动十分活跃, 有利于扦插成活率 ; 0011 4) 待芽长至 10 12cm 长度时取出, 无菌条件下切段, 每茎段长约 1.5 2cm, 至 少带 1 片成熟叶片 ; 0012 5) 将茎段转入一次性生长培养基内 ; 0013 6) 茎段扦插好后, 置于 25 27室温, 2000 3000lux、 每天 12h 光照时数相对 湿度 75 90, 培养 20 25 天。给茎芽生长提供适宜的温度、 光强、 光照时数、 相对湿 度等环境条件是植株生长发育的必要保证, 适当的生长。
12、天数是因为此时植株正处于生长旺 盛期, 各种生理活动活跃, 有利于扦插成活率 ; 0014 根据本发明的百脉根的快速繁殖方法, 其中, 用 0.1升汞消毒百脉根种子 20min 后无菌水冲洗 3 次, 每次 2 分钟。 0015 根据本发明的百脉根的快速繁殖方法, 其中, 所述的一次性生长培养基由 MS 基本 培养基、 IBA( 乙哚丁酸 )、 NAA( 萘乙酸 )、 蔗糖和琼脂组成, 其中, IBA/NAA 的配比比值为 2 5。植物组培过程中, 培养材料 ( 外植体 ) 的生长取向, 如根系生长, 地上部分生长、 愈 伤组织等取决于生长激素种类和配比, 如细胞分裂素与植物生长素的浓度之比决。
13、定何种培 养物的生长, 如比例 1 时有利于芽分化, 比例 1 时有利于根生长, 等于 1 时产生愈伤组 织, 而 IBA/NAA 两者均为植物生长素 (IBA- 吲哚丁酸, NAA- 萘乙酸 ), 但两者使用浓度和 浓度之比决定了百脉根植株和根系生长势的强弱。经过多年激素浓度比较试验, 最终确定 IBA0.1mgL-1(0.1ppm), NAA0.05mgL-1(0.05ppm) 的浓度值和二者浓度之比在 2 5 的范 围内植株处于最佳长势, 生根效果最显著。 0016 根据本发明的百脉根的快速繁殖方法, 其中, 所述的一次性生长培养基配方为 MS 基本培养基全营养成分 ( 见附表 1)、 。
14、IBA 0.1mgL-1、 NAA 0.05mgL-1、 蔗糖 30gL-1和琼 脂 8g L-1( 注明 : 上述药品和材料浓度和用量 ( 重量 ) 均为 1 升 (L) 培养基内用量, ppm- 浓 度单位, 百万分率浓度 ; g- 克, 重量单位, mg- 毫克, 重量单位, L- 升, 容量单位, mgL-1表示 1 升溶液中所含的毫克量 )。 0017 例如, 根据本发明的具体实施方式, 配制 1000 克一次性生长培养基, 其中每升培 养基包含 MS 基本培养基全营养成分、 IBA0.1 毫克、 NAA0.05 毫克、 蔗糖 30 克和琼脂 8 克。 0018 本发明与现有的百脉根。
15、组织培养方法相比较, 具有以下优点 : 0019 1、 培养周期短, 继代 1 次仅为 20 25 天, 现有方法从愈伤组织到生根需三个月, 新法生长速率是常规方法的 3 5 倍。 0020 2、 省去愈伤组织和丛生芽分化培养两个阶段, 植株和根系生长更为粗壮。 0021 3、 分生能力强, 继代增殖率可达到 3 5 倍。 0022 4、 采用一种培养基配方和培养条件, 设施和技术要求大大降低, 易于操作管理和 应用推广。 说 明 书 CN 103155858 A 4 3/6 页 5 0023 5、 生产成本显著降低, 整个生产过程所消耗的人工、 水电及其耗材约为过去的 1/3。 0024 6。
16、、 移栽成活率显著提高, 由于一次性生根成苗, 苗质根系均长势良好, 弱苗、 病苗 少, 移栽成活率比种子苗和常规方法生产的瓶苗提高 10 15左右。 0025 7、 彻底杜绝玻璃苗现象, 种苗合格率大大提高。 0026 8、 有效利用增殖材料。 具体实施方式 0027 实施例 1 0028 将 0.5 1 克 ( 千粒重 1 1.2 克 ) 百脉根成熟饱满种子, 用 0.1升汞液消毒 20min, 无菌水冲洗 ; 将冲洗后的百脉根种子在无菌状态下置于含湿润滤纸的培养皿中, 光 照培养 5 天发芽 ; 将所得发芽种子转入不加激素的 MS 基本培养基中, 室温 25 27, 光强 2000lux。
17、, 每天 12h 光照时数, 培养 25 天 ; 待芽长至 10 12cm 长度时取出, 无菌条件下切 段, 每茎段长约 1.5cm, 带 1 片成熟叶片 ; 将茎段转入含一次性生长培养基的瓶内, 每瓶扦插 20个茎段 ; 茎段扦插好后将瓶置于2527室温, 2000lux、 每天12h光照时数的培养室内 培养, 25 天后或出瓶移栽或继代培养。 0029 其中, 一次性生长培养基配方为 MS 基本培养基全营养成分 (mgL-1)、 IBA 0.1mgL-1、 NAA 0.05mgL-1、 蔗糖 30gL-1和琼脂 8gL-1。 0030 实施例 2 0031 将 0.5 1 克 ( 干粒重 。
18、1 1.2 克 ) 百脉根成熟饱满种子, 用 0.1升汞消毒 20min, 无菌水冲洗 ; 将冲洗后的百脉根种子在无菌状态下置于含湿润滤纸的培养皿中, 光 照培养 3 5 天发芽 ; 将所得发芽种子转入不加激素的 MS 基本培养基中, 室温 25 27, 光强 2000lux, 每天 12h 光照时数, 培养 20 25 天 ; 待芽长至 10 12cm 长度时取出, 无菌 条件下切段, 每茎段长约 2cm, 带 1 片成熟叶片 ; 将茎段转入含一次性生长培养基的瓶内, 每 瓶扦插 20 个茎段 ; 茎段扦插好后将瓶置于 25 27室温, 3000lux、 每天 12h 光照时数的 培养室内培。
19、养, 20 天后或出瓶移栽或继代培养。 0032 其中, 一次性生长培养基配方为 : 1、 全 MS+IBA 0.1mgL-1+NAA 0.05mgL-1+ 蔗糖 30gL-1+ 琼脂 8gL-1,PH 5.5 5.8(IBA/NAA 2) ; 2、 全 MS+IBA 0.1mgL-1+NAA0.02mgL-1+ 蔗糖 30gL-1+ 琼脂 8gL-1, PH 5.5 5.8(IBA/NAA 5)。说 明 : IBA/NAA比值在25内的配方其生根生长效果均呈显著值, 以比值2的配方效果最佳。 0033 实施例 3 0034 近年用该技术繁殖了多批百脉根植株, 通过大田种植, 与常规种子苗 (。
20、 对照 ) 进 行多次品种移植比较试验, 试验方法为随机区组法, 三次重复, 每区种植 100 株, 秋季种植, 生长期三个月, 结果为无性繁殖系移植成活率较对照提高 10 15左右, 并且植株长势 强, 生长快。从 2007 年开始至 2010 年的 4 年时间里, 每年 11 月份对秋季栽植, 田间生长 60 天得百脉根植株进行茎叶鲜重测定, 每次测定 100 株处理植株, 100 株同期播种的种子苗植 株作为对照, 称测百株茎叶鲜重取平均值(平均单株鲜重100株茎叶总鲜重(克)/100), 连续测定4年, 结果显示, 无性繁殖系处理植株的茎叶鲜重比对照种子苗增产1020。 详见附表 2。。
21、 说 明 书 CN 103155858 A 5 4/6 页 6 0035 实施例 4 0036 玻璃苗试验 : 一次性配方 ( 处理 ) 与常规生根配方 ( 对照 ) 比较。从 2007 年起, 相同培养条件和无性繁殖系材料, 每年用一次性配方 (MS+IBA0.1mgL-1+NAA0.05mgL-1+ 蔗 糖 30gL-1+ 琼 脂 8gL-1, PH 5.5 5.8) 和 2007 年 以 前 常 用 生 根 配 方 (MS+6-BA0.4mgL-1+NAA0.1mgL-1+ 蔗糖 30gL-1+ 琼脂 8gL-1, PH 5.5 5.8) 各转 30 瓶, 每瓶20条茎段, 培养20天后。
22、检测, 处理瓶内茎段的叶芽和根系生长正常, 未发现玻璃化 苗, 对照植株长势较弱, 根系发育迟缓, 约 7 10为玻璃化苗。几年的种植结果表明, 正 常苗移植成活率高, 长势良好, 抗逆性较强, 无不良反应。对照玻璃化或半玻璃化苗移植成 活率很低, 生长不正常, 即使当时成活, 也会逐渐枯萎死亡。详见附表 3。 0037 附表 1.MS 培养基配方 说 明 书 CN 103155858 A 6 5/6 页 7 0038 0039 0040 说明 : 这里不包括发明人使用的植物生长调节剂和复合营养混合物, 因为这些化 合物的数量和组分随不同组织和器官的培养而变动。 0041 附表 2. 百脉根处理与对照植株移植成活率、 单株茎叶鲜重及长势比较 说 明 书 CN 103155858 A 7 6/6 页 8 0043 说明 : 处理为一次性配方培养无性系植株, 对照为种子苗。 0044 附表 3. 百脉根培养玻璃化苗统计表 0045 0046 说明 : 处理为一次性配方, 对照为 2007 年以前的生根配方, 培养材料为同代同种 无性系茎段苗。 0042 说 明 书 CN 103155858 A 8 。