本發(fā)明屬于植物組織培養(yǎng),具體涉及一種用于誘導(dǎo)鐵筷子葉柄再生不定芽的誘導(dǎo)方法及誘導(dǎo)培養(yǎng)基。
背景技術(shù):
1、鐵筷子(helleborus?×hybridus)是毛茛科(ranunculaceae)鐵筷子屬(helleborus)多年生草本宿根植物,又稱“圣誕玫瑰”,全世界共約22種,大部分分布在歐洲,我國(guó)僅有1種。鐵筷子葉形奇特,萼片花瓣?duì)?,花色豐富花型多樣,自然條件下冬末早春開(kāi)花,具有極高的觀賞價(jià)值。
2、鐵筷子的繁殖可以采用播種繁殖和分株繁殖。種子播種繁殖后代存在變異分離,不能保持與母本相同的性狀;分株繁殖雖能保持母本性狀,但繁育速度慢,生產(chǎn)效率低。隨著鐵筷子雜交育種的深入開(kāi)展,每年會(huì)選育出大量的特異且觀賞價(jià)值高的雜交后代,通過(guò)分株繁殖嚴(yán)重制約了其批量化生產(chǎn)和商業(yè)化流通?,F(xiàn)有的鐵筷子組織培養(yǎng)技術(shù)是以植株根狀莖或地上莖的萌芽作為外植體材料,屬破壞性取材且材料少,對(duì)母本植株傷害性大,往往造成材料死亡,不適合數(shù)量極少或單株的母本材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種用于誘導(dǎo)鐵筷子葉柄再生不定芽的誘導(dǎo)方法及誘導(dǎo)培養(yǎng)基,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中誘導(dǎo)鐵筷子根狀莖或地上莖的萌芽再生不定芽效率低的技術(shù)問(wèn)題。
2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
3、第一方面,本發(fā)明提供了一種鐵筷子葉柄再生不定芽的誘導(dǎo)方法,包括:
4、s1、清洗鐵筷子植株,剪去老葉柄和不良根,保留8-10cm健康根系,將鐵筷子根殺菌消毒后移栽至種植介質(zhì)中;
5、s2、移栽鐵筷子植株后,待鐵筷子的根莖芽萌發(fā),對(duì)鐵筷子的葉柄進(jìn)行軟化和殺菌消毒處理,得到再生不定芽的無(wú)菌鐵筷子葉柄外植體。
6、s3、將所述無(wú)菌鐵筷子葉柄外植體接種于再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基上,并置于15-25℃、光照強(qiáng)度1500-2000lux、ph為5.6-5.8且光周期為8-10小時(shí)的條件下,誘導(dǎo)培養(yǎng)30-40天,直至鐵筷子葉柄上再生不定芽;
7、所述再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基包括2-4質(zhì)量份的6-芐氨基嘌呤、2-4質(zhì)量份的氯吡脲、0.5-2質(zhì)量份的玉米素、0.5-1.5質(zhì)量份的6-糠基氨基嘌呤、0.1-0.3質(zhì)量份的吲哚丁酸、400-900質(zhì)量份多元維生素片、6000-7000質(zhì)量份凝固劑、18000-22000質(zhì)量份蔗糖和950-1100體積份營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基;
8、其中,1質(zhì)量份:1體積份=1mg:1ml。
9、優(yōu)選的方案,在步驟s3中,所述再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基包括2.5質(zhì)量份的6-芐氨基嘌呤、3.8質(zhì)量份的氯吡脲、1.8質(zhì)量份的玉米素、1.2質(zhì)量份的6-糠基氨基嘌呤、0.3質(zhì)量份的吲哚丁酸和490質(zhì)量份多元維生素片、6500質(zhì)量份凝固劑、21000質(zhì)量份蔗糖和980體積份營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基;
10、其中,1質(zhì)量份:1體積份=1mg:1ml。
11、優(yōu)選的方案,在步驟s3中,所述再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基包括3.0質(zhì)量份的6-芐氨基嘌呤、3.0質(zhì)量份的氯吡脲、1.5質(zhì)量份的玉米素、0.8質(zhì)量份的6-糠基氨基嘌呤、0.2質(zhì)量份的吲哚丁酸和560質(zhì)量份多元維生素片、6500質(zhì)量份凝固劑、20000質(zhì)量份蔗糖和1000體積份營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基;
12、其中,1質(zhì)量份:1體積份=1mg:1ml。
13、基于上述方案,經(jīng)試驗(yàn)證明,3.0mg/l的6-芐氨基嘌呤、3.0mg/l的氯吡脲、1.5mg/l的玉米素、0.8mg/l的6-糠基氨基嘌呤、0.2mg/l的吲哚丁酸和多元維生素片0.56g/l、凝固劑、蔗糖和營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基,這些植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的組合,誘導(dǎo)不定芽的形成效果更佳。
14、優(yōu)選的方案,在步驟s3中,所述再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基包括4.0質(zhì)量份的6-芐氨基嘌呤、2.5質(zhì)量份的氯吡脲、0.8質(zhì)量份的玉米素、0.6質(zhì)量份的6-糠基氨基嘌呤、0.12質(zhì)量份的吲哚丁酸和850質(zhì)量份多元維生素片、7000質(zhì)量份凝固劑、22000質(zhì)量份蔗糖和1100體積份營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基;
15、其中,1質(zhì)量份:1體積份=1mg:1ml。
16、優(yōu)選的方案,在步驟s1中,清洗鐵筷子植株直至根系無(wú)附著物,剪除鐵筷子老葉片和葉柄,清理不良根,使用殺菌劑浸泡殺菌,并移栽至種植介質(zhì)中,且裸露根系1-2厘米。
17、基于上述方案,清洗鐵筷子植株可以去除根系上的泥土和其他附著物,減少病原體和害蟲的潛在威脅,為植株提供一個(gè)更衛(wèi)生的生長(zhǎng)環(huán)境;剪除老葉片和葉柄以及清理死根、病根和冗余的毛細(xì)根有助于減少植株的負(fù)擔(dān),防止?fàn)I養(yǎng)的無(wú)效消耗,并促進(jìn)健康根系的發(fā)展;使用殺菌劑浸泡植株可以消滅可能存在的病原體,降低植株感染疾病的風(fēng)險(xiǎn),提高成活率;裸露根系1-2厘米有助于誘發(fā)新根的生長(zhǎng),因?yàn)樾赂ǔT诮咏乇淼牡胤礁菀酌劝l(fā),這有助于植株更好地吸收水分和養(yǎng)分。
18、優(yōu)選的方案,所述殺菌劑為500-800倍的多菌靈或1000-1500倍的高錳酸鉀溶液。
19、基于上述方案,多菌靈可以干擾病原菌的有絲分裂,影響細(xì)胞分裂,起到殺菌作用,能有效防治由真菌引起的多種作物病害。高錳酸鉀能有效殺滅各種細(xì)菌繁殖體、真菌、結(jié)核桿菌,具有很強(qiáng)的殺菌、消毒作用。這兩種殺菌劑的合理稀釋液均可以用于鐵筷子植株的殺菌消毒處理,減少病害發(fā)生,提高鐵筷子植株的生長(zhǎng)質(zhì)量和健康度。
20、優(yōu)選的方案,在步驟s1中,所述種植介質(zhì)包括泥炭土、珍珠巖、河沙中的至少一種。
21、基于上述方案,泥炭土和珍珠巖的多孔結(jié)構(gòu)有利于鐵筷子植株根部的呼吸,同時(shí)預(yù)防根部積水和減少病害。泥炭土的保水性和保肥性使其能有效地保持水分和養(yǎng)分,滿足鐵筷子的生長(zhǎng)需求。而珍珠巖能吸收自重2-3倍的水分,保持土壤濕潤(rùn),且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不會(huì)與營(yíng)養(yǎng)液反應(yīng),無(wú)菌且不含有機(jī)質(zhì),避免了霉菌的滋生,還能調(diào)節(jié)土壤溫度,保護(hù)根系。河沙因其疏松、透氣和透水的特性,適用于鐵筷子的育苗、扦插和種植,是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且來(lái)源廣泛的種植介質(zhì),適合各種規(guī)模的種植使用,故以上三種種植介質(zhì)均是種植鐵筷子的良好選擇。
22、優(yōu)選的方案,在步驟s2中,當(dāng)鐵筷子的根莖芽萌發(fā),且鐵筷子葉片長(zhǎng)至8-12cm時(shí),將鐵筷子葉柄使用黑膜覆蓋,再用不透光容器罩扣,放置于暗室進(jìn)行軟化處理,使用70-75%的酒精搽拭軟化后的鐵筷子葉柄,再用1000倍氯化汞溶液浸泡5-7分鐘,無(wú)菌水清洗3-5次,無(wú)菌濾紙吸干水分,得到再生不定芽的無(wú)菌鐵筷子葉柄外植體。
23、基于上述方案,通過(guò)使用黑膜覆蓋和暗室處理來(lái)模擬自然界中遮陰條件下的生長(zhǎng)環(huán)境,可以促進(jìn)鐵筷子葉柄的軟化,使葉柄變的幼嫩,利于吸收激素,從而利于不定芽的形成,這種處理方式誘導(dǎo)了不定芽的產(chǎn)生。隨后,利用70-75%的酒精搽拭和1000倍氯化汞溶液浸泡的步驟,能夠有效殺滅鐵筷子葉柄表面可能存在的病原微生物,減少污染風(fēng)險(xiǎn),其中酒精和氯化汞作為常用的消毒劑,能有效殺滅細(xì)菌和真菌,從而提高鐵筷子的繁殖效率。
24、優(yōu)選的方案,在步驟s3中,所述再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基還包括所述營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基為wpm培養(yǎng)基,所述凝固劑為卡拉膠。
25、基于上述方案,wpm(woody?plant?medium)培養(yǎng)基是專為木本植物組織培養(yǎng)設(shè)計(jì)的培養(yǎng)基,它通過(guò)改良ms培養(yǎng)基,使用硫酸鉀替換了硝酸鉀,并降低了硝酸銨的含量,使得氮鹽主要以硝酸鈣的形式供應(yīng)。這種低鹽濃度的培養(yǎng)基適宜于鐵筷子等木本植物的不定芽誘導(dǎo)和生長(zhǎng),能夠提供植物生長(zhǎng)所需的微量元素、大量元素和維生素,同時(shí)蔗糖提供能源,有助于植物細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)育。卡拉膠有助于鐵筷子外植體的固定和生長(zhǎng),同時(shí)提供了一個(gè)均勻且富有營(yíng)養(yǎng)的環(huán)境,有利于鐵筷子葉柄不定芽的誘導(dǎo)和再生。
26、第二方面,本發(fā)明提供了一種用于誘導(dǎo)鐵筷子葉柄再生不定芽的誘導(dǎo)培養(yǎng)基,包括2-4質(zhì)量份的6-芐氨基嘌呤、2-4質(zhì)量份的氯吡脲、0.5-2質(zhì)量份的玉米素、0.5-1.5質(zhì)量份的6-糠基氨基嘌呤、0.1-0.3質(zhì)量份的吲哚丁酸、400-900質(zhì)量份多元維生素片、6000-7000質(zhì)量份凝固劑、18000-22000質(zhì)量份蔗糖和950-1100體積份營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基;
27、其中,1質(zhì)量份:1體積份=1mg:1ml。
28、本發(fā)明的有益效果為:
29、1、本發(fā)明提供了一種用于誘導(dǎo)鐵筷子葉柄再生不定芽的誘導(dǎo)培養(yǎng)基及其誘導(dǎo)方法,首次采用鐵筷子的葉柄作為外植體進(jìn)行繁殖,這種方法對(duì)母株的損傷極小,具有保護(hù)性。同時(shí),由于材料的成活率較高,且來(lái)源廣泛,且能較好地保持母本的優(yōu)良性狀,有助于保持鐵筷子的遺傳穩(wěn)定性,并可實(shí)現(xiàn)全年無(wú)休的連續(xù)快繁。因此,對(duì)于鐵筷子的種苗繁育而言,本發(fā)明具有重要的實(shí)踐價(jià)值,因此特別適合鐵筷子的繁殖需求。
30、2、通過(guò)本發(fā)明提供的再生不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基:3.0質(zhì)量份的6-芐氨基嘌呤、3.0質(zhì)量份的氯吡脲、1.5質(zhì)量份的玉米素、0.8質(zhì)量份的6-糠基氨基嘌呤、0.2質(zhì)量份的吲哚丁酸和560質(zhì)量份多元維生素片、6500質(zhì)量份凝固劑、20000質(zhì)量份蔗糖和1000體積份營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基;本發(fā)明向培養(yǎng)基中添加玉米素和6-糠基氨基嘌呤,促進(jìn)細(xì)胞分裂,有利于誘導(dǎo)出不定芽。同時(shí),還加入了多元維生素片,為葉柄在誘導(dǎo)過(guò)程中提供所需的多種維生素,顯著提高了誘導(dǎo)成功率。這些激素的組合是缺一不可的,它們與本發(fā)明提供的誘導(dǎo)方法相結(jié)合,不僅能夠高效誘導(dǎo)出不定芽,實(shí)現(xiàn)快速繁殖,還提高了繁殖效率并縮短了繁殖周期。