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1、(10)授权公告号 CN 101828528 B (45)授权公告日 2012.05.23 CN 101828528 B *CN101828528B* (21)申请号 201010198017.4 (22)申请日 2010.06.11 A01H 4/00(2006.01) (73)专利权人 江苏省农业科学院 地址 210014 江苏省南京市钟灵街 50 号 (72)发明人 黄益洪 叶晓青 佘建明 王松凤 汤日圣 童红玉 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 张素卿 (54) 发明名称 一种适用于蕨类植物稻草人的组培快速繁殖 方法 (57) 摘要 本发明涉及一。
2、种适用于蕨类植物稻草人的组 培快速繁殖方法, 属于生物技术领域。以 MS 为 基本培养基, 加入了生长调节类激素物质 6-BA、 NAA、 KT、 IAA 和辅助剂活性炭等, 用于稻草人苔藓 状丛生微芽的诱导、 微丛芽发育、 成苗三个关键培 养阶段。 苔藓状丛生微芽经一年的继代增殖, 其繁 殖系数仍然达到 5.0 以上。采用本发明所提供的 成套技术对蕨类植物稻草人进行种苗快速繁殖, 达到了规模化生产的要求, 为蕨类植物稻草人的 工厂化生产提供一种周期短、 繁殖率高、 成本低廉 的育苗方法。微丛生芽还可作为诱变处理的理想 材料, 在诱变育种方面具有良好的应用前景。 (51)Int.Cl. 审查员。
3、 刘洋 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种适用于蕨类植物稻草人的组培快速繁殖方法, 包括苔藓状微丛芽的诱导、 微丛 芽发育、 成苗三个主要培养阶段, 其特征在于 : 1) 培养条件 : 基本培养基为 MS 的大量元素、 微量元素及有机成分 ; 附加 : 激素 6-BA, KT, NAA 和 IAA 以及吸附剂活性炭 ; 培养基在高压灭菌前用氢氧化钠或盐酸调整 pH 值至 5.90.05 ; 培养温度 251, 光照时间 12h/d, 光照强度为 1。
4、500-2000Lx ; 2) 苔藓状微丛芽的诱导 : 使用 MS+6-BA1.0mg/L+NAA 0.3mg/L 作为诱导培养基, 将蕨类 植物稻草人 Pteris straminea 无菌组培苗丛转接到该培养基上, 培养 3-5 周, 苗丛周缘诱 导出表面为绿色细绒状, 外观似苔藓的微丛芽 ; 3) 苔藓状微丛芽的继代增殖 : 为维持微丛芽的结构不变并进行增殖, 当稻草人无菌组 培苗丛周缘诱导出苔藓状微丛芽后, 将其切成 33mm 的小块, 接种于 MS+6-BA1.0-4.0mg/ L+NAA0.3mg/L 培养基上, 每 3-5 周继代一次 ; 4) 微 丛 芽 的 诱 导 发 育 :。
5、 将 经 继 代 增 殖 的 苔 藓 状 微 丛 芽 转 接 于 MS+KT0.5mg/ L+IAA0.1mg/L 培养基上培养 3-5 周, 丛芽继续生长发育, 同时产生一些增厚的肉质叶丛, 外 观由苔藓状转化为叶丛状 ; 5) 成苗培养 : 将叶丛状微丛芽切成 33mm 的小块, 接入成苗培养基 MS+KT0.5mg/ L+IAA0.1mg/L+ 质量比 0.1活性炭中, 经 3-5 周培养后, 叶丛状微丛芽进一步发育形成许 多小苗 ; 6) 生根培养 : 将诱导出的株高在 1cm 以上的有效苗尽量切分成单株或 2-3 株一丛, 使 用 MS+NAA0.1mg/L+ 活性炭 0.1作为生根。
6、培养基培养 3-5 周, 诱导小苗生根和壮苗 ; 7) 移栽 : 将根系发育好的植株取出, 移栽到珍珠岩泥炭土为 1 1-1.5 的混合基质 中。 2. 根据权利要求 1 所述的一种蕨类植物稻草人的组培快速繁殖方法, 其特征在于, 诱 导产生的苔藓状微丛芽中密生着大量微小的芽丛, 数量较直接由茎尖外植体诱导产生的不 定芽多 10 倍以上。 权 利 要 求 书 CN 101828528 B 2 1/4 页 3 一种适用于蕨类植物稻草人的组培快速繁殖方法 一、 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于蕨类植物稻草人的组培快速繁殖方法, 属于生物技术领 域。 二、 背景技术 0002 蕨类有约 12。
7、000 种, 许多种类形态优美, 是著名的观叶植物。我国拥有大量可供观 赏栽培的蕨类植物资源, 已被利用的只占很少一部分。 近年来蕨类植物以它奇特的株形、 飘 逸的叶形和极富质感的叶片越来越受到人们的青睐, 在我国的种植和销售逐年增加, 市场 潜力巨大。目前, 我国不少蕨类尤其是高档蕨类种苗需求量很大。但是生产上主要采用分 株、 压条、 扦插等营养繁殖和孢子繁殖方法, 繁殖系数低, 种苗生产慢, 难以满足日益增长的 市场需求。 采用植物组织培养技术繁殖组培苗, 可达到繁殖速度快、 量大、 生长整齐、 质量稳 定等目的, 能够满足大规模现代化商品化生产的需要。稻草人 (Pteris strami。
8、nea) 是凤尾 蕨属一种具有较高观赏价值的蕨类植物, 目前尚无有关蕨类植物稻草人组织培养快速繁殖 种苗的报道。 三、 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种适用于蕨类植物稻草人的组培快速繁殖方法。首先由 稻草人无菌组培苗丛诱导出苔藓状微丛芽、 然后用活性较强的细胞分裂素抑制微丛芽的发 育并进行继代增殖, 在成苗前用活性较弱的细胞分裂素诱导微丛芽继续发育并转变为叶丛 状, 接着通过成苗培养使微丛芽进一步发育生长, 最终形成大量小苗。 0004 技术方案 0005 一种适用于蕨类植物稻草人的组培快速繁殖方法, 包括苔藓状微丛芽诱导、 微丛 芽发育、 成苗三个主要培养阶段, 其特征在于 : 0。
9、006 1) 培养条件 : 0007 基本培养基为 MS 大量元素、 微量元素及有机成分 ; 0008 附加 : 激素 6- 苄基氨基嘌呤 6-BA, 激动素 KT, 萘乙酸 NAA, 3- 吲哚乙酸 IAA 和吸附 剂活性炭。 0009 培养基在高压灭菌前用氢氧化钠或盐酸调整 pH 值至 5.90.05 ; 0010 培养温度 251, 光照时间 12h/d, 光照强度为 1500-2000Lx ; 0011 2) 苔藓状微丛芽的诱导 : 使用 MS+6-BA1.0mg/L+NAA 0.3mg/L 作为诱导培养基, 将 蕨类植物稻草人无菌组培苗丛转接到该培养基上 ; 培养 3 周诱导出的微丛。
10、芽, 表面为绿色 细绒状, 外观似苔藓。 0012 3) 苔藓状微丛芽的继代增殖 : 为维持微丛芽的结构不变并进行增值, 当稻 草人无菌组培苗丛周缘诱导出苔藓状微丛芽后, 可将其切成 33mm 的小块, 接种于 MS+6-BA1.0-4.0mg/L+NAA0.3mg/L 培养基上, 每 3-5 周继代一次 ; 0013 4) 微丛芽的诱导发育 : 将经继代增殖后的苔藓状微丛芽转接于 MS+KT0.5mg/ 说 明 书 CN 101828528 B 3 2/4 页 4 L+IAA0.1mg/L 培养基上培养 3-5 周, 丛芽进一步生长发育, 同时产生一些增厚的肉质叶丛, 外观由苔藓状转变为叶丛。
11、状 ; 0014 5) 成苗培养 : 将叶丛状微丛芽接入成苗培养基 MS+KT0.5mg/L+IAA0.1mg/L+ 质量 比 0.1活性炭中, 经 3-5 周叶丛状微丛芽继续发育形成丛生小苗 ; 0015 6) 生根培养 : 将株高在 1cm 以上的有效苗切分成单株或 2-3 株一丛, 使用 MS+NAA0.1mg/L+ 活性炭 0.1作为生根培养基培养 3-5 周, 诱导小苗生根和壮苗 ; 0016 7) 移栽 : 将根系发育好的植株取出, 移栽到珍珠岩泥炭土为 1 1-1.5 的混合 基质中。移栽前应揭去瓶盖, 加入 1-2cm 深的自来水, 在室温条件下炼苗 1-2 天。 0017 有。
12、益效果本发明的优越性在于 : (1) 稻草人种苗的生产可以在人为控制的条件下 进行, 且不受季节、 气候条件与土壤因素的制约, 可排除病虫害的侵袭和农药残留的影响, 严格控制稻草人种苗质量。 (2)类苔藓状丛生微芽丛生着大量微小的芽丛, 可大量增殖并进 一步繁殖种苗, 也可以作为种质长期保存, 便于弹性控制种苗的产量。 0018 (3) 经组培快繁获得的小苗个体差异小, 品质均一。(4) 增殖速度快、 生产周期短、 占地少、 便于工厂化生产。(5) 微丛芽可以进行低温、 耐盐、 干旱等逆境的定向诱变或辐照、 化学诱变剂处理等非定向诱变, 为品种选育提供了极为丰富的优质变异材料, 可大大加快 和。
13、提高优良品种选育的进程和效率。 四、 附图说明 0019 图 1 苔藓状微丛芽 0020 图 2 苔藓状微丛芽向叶丛状微丛芽转变 0021 图 3 叶丛状微丛芽 0022 图 4 由叶丛状微丛芽诱导成苗 五、 具体实施方式 0023 1. 材料和方法 0024 1.1 试验材料 0025 蕨类植物稻草人 (Pteris straminea) 无菌组培苗购自中国农业科学院蔬菜花卉 所。 0026 1.2 培养条件 0027 基 本 培 养 基 为 MS 大 量 元 素、 微 量 元 素 及 有 机 成 分 (Murashige T, Skoog F.Arevised medium from ra。
14、pid growth and bioassays with tobacco tissue culturesJ.Physiol plant, 1962, 15 : 473 497), 再添加 3蔗糖和 0.8琼脂。 0028 蔗糖 : 广东省汕头市西陇化工厂 0029 琼脂条 : 乘风牌, 福建泉州市泉港化工厂。 0030 附加激素 : 6-BA( 中文名 : 6- 苄基氨基嘌呤 ; 英文名 : 6-Benzylaminopurine ; 购 自南京助研生物技术有限公司 ), KT( 中文名 : 激动素 ; 英文名 : 6-Furfuryl-Aminopurine ; 购自南京基天生物技术有限公。
15、司 ), NAA( 中文名 : 萘乙酸 ; 英文名 : 1-naphthlcetic acid ; 购自南京助研生物技术有限公司 ), IAA( 中文名 : 3- 吲哚乙酸 ; 英文名 : indole-3-acetic acid ; 购自成都科龙化工试剂厂 ) 说 明 书 CN 101828528 B 4 3/4 页 5 0031 附加活性炭 ( 购自南京助研生物技术有限公司 ) 0032 培养基在高压灭菌前用氢氧化钠和盐酸调整 pH 值至 5.90.05 0033 培养温度 251, 光照时间 12h/d, 光照强度为 1500-2000Lx。 0034 1.3 实验方法 0035 1.3。
16、.1 苔藓状微丛芽的诱导与继代增殖 0036 将蕨类植物稻草人无菌组培苗丛接入含 6-BAl.0, 2.0, 4.0mg/L 和 NAA0.1, 0.2, 0.3mg/L 的 9 种组合培养基中培养。 0037 将其中诱导出的苔藓状微丛芽块切分成 33mm 的小块, 再次接种入相同培养基 中继代培养, 每瓶 5-7 块, 每 3-5 周继代一次。 0038 1.3.2 微丛芽的发育与叶丛状微丛芽的产生 0039 将经继代增殖后的苔藓状微丛芽块切分成 33mm 的小块, 接种入含 6-BA 0.2, 0.5, 1.0mg/L+NAA0.3mg/L 及 KT0.1, 0.5, 1.0mg/L+IA。
17、A0.1mg/L 的培养基中进行培养, 以诱 导微丛芽继续发育、 生长。每瓶 5-7 块, 每 3-5 周继代一次。 0040 1.3.3 成苗培养 0041 经低浓度 6-BA、 KT 预培养诱导产生的叶丛状微丛芽转接入成苗培养基中培养, 培 养基同 1.3.2( 成苗前预培养微丛芽发育阶段 ), 但有的加 0.1活性炭。 0042 1.3.4 生根培养 0043 成苗培养获得的株高 1cm 以上的有效苗切分成单株或 2-3 株一丛, 接种入含 NAA0.1mg/L+0.1活性炭生根培养基中诱导生根及壮苗培养。 0044 1.3.5 移栽 0045 选根系发育良好的瓶苗, 于移栽前 1-2 。
18、天揭去盖子, 向瓶中加约 1-2cm 深自来水, 在约25条件下炼苗1-2天, 若炼苗超过1天, 每天需换水一次。 取出小苗, 洗净培养基, 移 栽到盛有珍珠岩泥炭土 (1 1-1.5) 混合基质的穴盘中。 0046 2. 结果 0047 2.1 稻草人苔藓状微丛芽的诱导与继代培养 0048 稻草人组培苗丛接入诱导培养基培养 3 周以后, 在苗丛周缘出现小块苔藓状绿色 丛芽, 其中以 MS+6-BA 1.0mg/L+0.3mg/L 培养基上诱导的效果较好。这些丛芽表面呈细 绒状, 外观似苔藓, 在放大约 10 倍的解剖镜下可观察到在 33mm 大小的丛芽块上密生着 80-100 个微芽, 称为。
19、苔藓状微丛芽。将它们切成 33mm 的小块接种到含 6-BA 1-4mg/L 和 NAA 0.1-0.3mg/L的培养基上进一步培养, 约5周时, 体积增长到原来的5倍以上, 每块组织 上微芽数目超过 1000 个。在此浓度范围内呈现出 6-BA 浓度越低生长越快的趋势。结果表 明 MS+6-BA 1mg/L+0.3mg/L 培养基是苔藓状微丛芽诱导和继代增殖最适宜的培养基。 0049 2.2 微丛芽发育与叶丛状微丛芽的产生 0050 将苔藓状微丛芽块切成小块接种到低浓度 6-BA、 KT、 NAA、 IAA 等不同组合的培养 基中培养。5 周后苔藓状微丛芽快速增殖 5 倍以上, 且表面逐渐诱。
20、导产生出一些肉质增厚 的叶丛, 细绒状似苔藓的表面逐渐转变为叶丛状, 在解剖镜下能观察到类似苔藓状的微丛 芽已进一步发育, 微芽略大但数量稍少, 延长培养时间未诱导出真正的茎、 叶。结果表明 KT 0.1-0.5mg/L+IAA0.1mg/L 更适宜诱导产生叶丛状微丛芽, 对诱导微丛芽进一步发育效果最 好。 说 明 书 CN 101828528 B 5 4/4 页 6 0051 2.3 成苗培养 0052 将苔藓状微丛芽和分别经低浓度 KT、 6-BA 诱导的叶丛状微丛芽取出转接入低浓 度 KT、 6-BA 及 0.1活性炭的成苗培养基中培养, 3 周以后, 每块经含 KT 培养基培养诱导产 。
21、生的叶丛状微丛芽在含 KT 的成苗培养基上逐渐有 3-8 株正常的小苗产生, 其中 KT0.5mg/ L+IAA0.1mg/L 培养基的成苗率比 KT0.1mg/L+IAA0.1mg/L 的培养基略高, 但后者小苗生长 更快, 长势更好。 向MS+KT0.5mg/L+IAA0.1mg/L培养基中加入0.1活性碳可使成苗率进一 步提高到近100, 且小苗长势与MS+KT0.1mg/L+IAA0.1mg/L一样好。 而无论是苔藓状微丛 芽还是经低浓度 6-BA 诱导的叶丛状微丛芽均未在成苗培养基上诱导出真正的茎叶。试验 表明 MS+KT0.5mg/L+IAA0.1mg/L+0.1活性炭是诱导叶丛状。
22、微丛芽成苗的最优培养基, 繁 殖系数 5.0 以上, 未经含 KT 的培养基诱导培养的叶丛状微丛芽难以继续发育成苗。 0053 2.4 生根培养 0054 将诱导出的小苗从叶丛状微丛芽上切分下来, 转接到生根培养基中诱导生根, 2-3 周后, 小苗根部产生 2-3 条根, 3-5 周后随着时间延长小苗进一步发育变壮, 生根率可达 100。 0055 2.5 移栽 0056 根系发育良好的小苗经 1-2 天的炼苗后, 洗净培养基, 移栽入穴盘中, 浇透水一 次, 此后注意保温保湿等栽培管理, 其成活率可达 100。 说 明 书 CN 101828528 B 6 1/1 页 7 图 1 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 101828528 B 7 。