一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及棉花纖維領(lǐng)域，特別涉及一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法。一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，在BT培養(yǎng)基中添加第二組分，第二組分選自以下物質(zhì)中的任一種：甘露醇、茉莉酸甲酯、蔗糖、氯化鉀。本發(fā)明提供的一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，采用棉花胚珠離體培養(yǎng)方法，排除了全株參與的復(fù)雜性，排除了田間條件下，水分、光照、溫度等的變化，在離體條件下可以人為的控制條件更好的研究棉纖維的發(fā)育機理；通過該培養(yǎng)基培養(yǎng)得到的棉花纖維的干重得到很大的提高，這對棉花產(chǎn)量的提高具有重要意義。
【專利說明】一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及棉花纖維領(lǐng)域，具體而言，涉及一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]棉花作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物和紡織纖維材料，是農(nóng)民增收的重要途徑，是人們生活保暖的必備材料之一，在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的戰(zhàn)略地位。因此，如何培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的棉花品種一直都是育種家們的重要目標(biāo)。
[0003]棉纖維是由胚珠表皮細(xì)胞伸長發(fā)育形成的，大體分為分化突起、伸長、次生壁加厚和脫水成熟四個階段。棉纖維是棉鈴的重要組成部分，纖維品質(zhì)和產(chǎn)量是基因型和生態(tài)條件共同作用的結(jié)果，不同發(fā)育時期對纖維品質(zhì)和產(chǎn)量的形成有不同作用。棉纖維的起始分化發(fā)生在3_0DPA(daypostanthesis),是棉花纖維發(fā)育的開端。此階段纖維細(xì)胞的分化直接決定棉籽上著生纖維的根數(shù)，其分化早晚直接影響成熟纖維的長度，并最終影響皮棉產(chǎn)量；在纖維伸長期內(nèi)，纖維的伸長速率、伸長期、快速伸長期等影響纖維的長度變化，它們受發(fā)育過程中內(nèi)源激素含量和相關(guān)酶活性的調(diào)控。
[0004]次生壁加厚發(fā)育過程是纖維強度形成的關(guān)鍵時期，主要影響著棉花纖維的細(xì)度和強度，會最終影響纖維強力的表現(xiàn)；在棉纖維加厚發(fā)育過程中，隨纖維素沉積量增加，纖維干物質(zhì)積累量提高，纖維品質(zhì)亦發(fā)生相應(yīng)變化，在適宜的外界條件下，如果次生壁加厚發(fā)育開始時間越早，并且持續(xù)時間越長，則最終形成的纖維強度就高，反之纖維強度低。纖維胞壁厚度增加首先是纖維成熟度不斷提高，纖維干重增加使纖維細(xì)度值不斷降低，而纖維斷裂比強度的不斷增加，則主要與栽培品種和纖維素沉積特性有關(guān)。
[0005]棉花胚珠培養(yǎng)體系作為一個優(yōu)良實驗系統(tǒng)可以用來研究植物激素和其它物質(zhì)對纖維發(fā)育的影響。赤霉素(GA3)和生長素(IAA)是影響纖維分化的重要因子。棉花胚珠培養(yǎng)中GA3能誘導(dǎo)更多的纖維原始細(xì)胞，GA3以及IAA能促進(jìn)纖維伸長，而ABA抑制纖維伸長。次生壁增厚期IAA使纖維素量增加，而ABA起相反的作用，GA3似乎對纖維素的量沒有影響。油菜素內(nèi)酷(BRs)能促進(jìn)纖維伸長，對纖維細(xì)胞的分化起始與伸長都很重要，如果用BRS生物合成抑制劑brassinazole2001 (Brz)處理棉花發(fā)芽導(dǎo)致完全沒有纖維細(xì)胞的分化。棉花類固醇5α-還原酶基因(GhDET2)，該基因為BRs生物合成的限速酶基因，進(jìn)一步研究結(jié)果表明該基因在棉纖維細(xì)胞快速伸長期的表達(dá)水平最高，同時該基因在徐州142無絨無絮突變體ODPA胚珠中的表達(dá)水平僅為同期野生型胚珠的1/5，說明GhDET2基因在棉花纖維的起始和快速伸長過程中具有重要作用。
[0006]而目前我國棉花產(chǎn)量低，不能滿足國內(nèi)的需求，提高我國棉花纖維品質(zhì)，特別是調(diào)整棉花纖維干重成為我國棉花育種亟待解決的關(guān)鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基及其培養(yǎng)方法，以解決上述的問題。
[0008]在本發(fā)明的實施例中提供了一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，在BT培養(yǎng)基中添加第二組分，所述第二組分選自以下物質(zhì)中的任一種:甘露醇、茉莉酸甲酯、蔗糖、氯化鉀。
[0009]優(yōu)選地，所述第二組分為甘露醇，所述甘露醇的含量為2_15g/L。
[0010]優(yōu)選地,所述甘露醇的含量為5-8g/L。
[0011]優(yōu)選地，所述第二組分為茉莉酸甲酯，所述茉莉酸甲酯的含量為0.05-8ymol/Lo
[0012]優(yōu)選地，所述茉莉酸甲酯的含量為0.5-5umol/L0
[0013]優(yōu)選地，所述第二組分為蔗糖，所述蔗糖的含量為2_15g/L。
[0014]優(yōu)選地,所述鹿糖的含量為5-10g/L。
[0015]優(yōu)選地，所述第二組分為氯化鉀，所述氯化鉀的含量為0.02-0.06mol/L。
[0016]優(yōu)選地，所述氯化鉀的含量為0.04-0.05mol/L。
[0017]優(yōu)選地，所述BT培養(yǎng)基還含有吲哚乙酸和赤霉素；所述吲哚乙酸的添加量為8-12 μ mol/L,所述赤霉素的添加量為4-6 μ mol/L。
[0018]本發(fā)明還提供了一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)方法，包括以下步驟:田間棉花開花前一天進(jìn)行自交并掛牌標(biāo)記，取開花后三天的幼鈴的胚珠，然后采用權(quán)利1-9任一項所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基進(jìn)行離體暗培養(yǎng)；培養(yǎng)溫度為30°C ±2°C。
[0019]本發(fā)明實施例提供的一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，采用棉花胚珠離體培養(yǎng)方法，排除了全株參與的復(fù)雜性，排除了田間條件下，水分、光照、溫度等的變化，在離體條件下可以人為的控制條件更好的研究棉纖維的發(fā)育機理；通過該培養(yǎng)基培養(yǎng)得到的棉花纖維的干重得到很大的提高，這對棉花產(chǎn)量的提高具有重要意義。

【具體實施方式】
[0020]下面通過具體的實施例子對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]實施例1
[0022]1.1試驗地點本實驗于2014年I月_5月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花生物學(xué)國家重點實驗室海南科研中心進(jìn)行。
[0023]1.2試驗材料供試材料為棕1-61、棕263、RT白絮、綠棉CC28、綠棉G88，所有材料均有中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所國家中期庫提供。所有材料有本實驗室每年自交保存。實驗用的植物生長調(diào)節(jié)劑有吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和茉莉酸甲酯(MeJA)購自阿拉丁。氯化鉀、蔗糖和甘露醇均為國產(chǎn)分析純。胚珠離體培養(yǎng)用的化學(xué)試劑購自德國Amresco公司或美國Sigma公司。
[0024]BT培養(yǎng)基的配置:BT培養(yǎng)基配方如表1所示。將配方中的物質(zhì)配制好后，pH調(diào)至5.0，所用BT培養(yǎng)基分裝在10ml三角燒瓶中，每瓶加50ml培養(yǎng)基，經(jīng)高壓滅菌(121 °C，20min)，備用。
[0025]表1 BT培養(yǎng)基配方
[0026]

【權(quán)利要求】
1.一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，在BT培養(yǎng)基中添加第二組分，所述第二組分選自以下物質(zhì)中的任一種:甘露醇、茉莉酸甲酯、蔗糖、氯化鉀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述第二組分為甘露醇，所述甘露醇的含量為2-15g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述甘露醇的含量為 5-8g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述第二組分為茉莉酸甲酯，所述茉莉酸甲酯的含量為0.05-8ymol/Lo
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述茉莉酸甲酯的含量為0.5-5 μ mol/Lo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述第二組分為蔗糖，所述蔗糖的含量為2-15g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述蔗糖的含量為 5-10g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述第二組分為氯化鉀，所述氯化鉀的含量為0.02-0.06mol/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任 一項所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基，其特征在于，所述BT培養(yǎng)基還含有吲哚乙酸和赤霉素；所述吲哚乙酸的添加量為8-12ymol/L，所述赤霉素的添加量為4-6ymol/L。
10.一種增加棉花纖維干重的培養(yǎng)方法，其特征在于，包括以下步驟:田間棉花開花前一天進(jìn)行自交并掛牌標(biāo)記，取開花后三天的幼鈴的胚珠，然后采用權(quán)利1-9任一項所述的增加棉花纖維干重的培養(yǎng)基進(jìn)行離體暗培養(yǎng)；培養(yǎng)溫度為30°C ±2°C。
【文檔編號】C12N5/04GK104130969SQ201410365656
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】孫君靈, 劉松江, 龔文芳, 杜雄明, 潘兆娥, 賈銀華, 何守樸, 龐寶印, 王立如 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所