本發(fā)明屬于植物繁殖技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種風(fēng)蘭的組織培養(yǎng)快速繁殖方法。
背景技術(shù):
風(fēng)蘭(Neofinetia falcate)是蘭科風(fēng)蘭屬(Neofinetia spp)的多年生附生蘭,株型小巧玲瓏,葉片革質(zhì)青翠,肥厚肉質(zhì),花型奇特,花瓣反卷,猶如迎風(fēng)而來的玉精靈,花色潔白無瑕,花香迷人,陣陣幽香,發(fā)達(dá)的氣生根也惹人矚目;風(fēng)蘭的根、莖、葉和花均具有較高的觀賞價值,并能吸收環(huán)境中的污染物質(zhì),凈化空氣,味道清幽,聞起來舒適宜人,風(fēng)韻高雅別致,也被稱為“軒蘭”“富貴蘭”,也有一定的藥用價值。
風(fēng)蘭在日本、韓國等有大量栽培,我國栽培較少,但是越來越受到人們的青睞和矚目,市場潛力巨大,前景廣闊。若沿用傳統(tǒng)的分株繁殖方法,繁殖系數(shù)低,增殖速度慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需要;若用種子播種,種子又存在發(fā)育不完全,難以萌發(fā),變異變化大,難以保存親本的優(yōu)良性狀;風(fēng)蘭的繁殖系數(shù)低,成為制約其研究開發(fā)的瓶頸。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明針對風(fēng)蘭的繁殖系數(shù)低、增殖速度慢的問題,提供了一種風(fēng)蘭的組織培養(yǎng)快速繁殖方法,建立風(fēng)蘭的高效再生體系,可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)種苗的工廠化規(guī)?;a(chǎn)。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明公開了一種風(fēng)蘭的組織培養(yǎng)快速繁殖方法,選取風(fēng)蘭的葉片作為組培用的外植體;對葉片進行珠芽誘導(dǎo)培養(yǎng)形成類原球莖;對類原球莖進行增殖培養(yǎng),類原球莖通過循環(huán)發(fā)生和重復(fù)發(fā)生進行有效增殖,并逐漸分化形成不定芽;不定芽和類原球莖生根培養(yǎng)形成不定根后進行馴化移栽,然后正常培養(yǎng)。
進一步地,具體包括以下步驟:
步驟1,外植體的選擇及處理
選取風(fēng)蘭的葉片為起始材料,消毒后作為組培用的外植體;
步驟2,類原球莖的誘導(dǎo)
將經(jīng)過消毒的外植體接種于類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+TDZ5.0mg/L上進行培養(yǎng),葉片基部逐漸形成胚性愈傷組織,胚性愈傷組織逐漸形成類原球莖;
步驟3,類原球莖的增殖
將步驟2形成的類原球莖轉(zhuǎn)接到類原球莖增殖培養(yǎng)基MS+6BA2.0mg/L上進行培養(yǎng),類原球莖通過重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生實現(xiàn)有效增殖,并逐漸形成不定芽;
步驟4,生根成苗及馴化移栽
將誘導(dǎo)出的不定芽和類原球莖轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基MS+IBA1.0mg/L上進行培養(yǎng),20~30天后,長出多條肉質(zhì)不定根,生根成苗成為新的植株,煉苗、緩苗后正常培養(yǎng)。
進一步地,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)的培養(yǎng)條件均為:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為12~14h/d,光照強度為40~60u.Mol.m-2.s-1。
進一步地,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng),所用的基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,蔗糖用量為20~40g/L,凝固劑為瓊脂粉、用量為6~7g/L,活性炭2g/L,椰子汁添加量為10%,培養(yǎng)基pH為5.8。
進一步地,所述煉苗、緩苗具體為:先在組培室打開瓶蓋煉苗3天,然后將其移至溫室或蔭棚,再煉苗3天;然后將組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈其表面的瓊脂,移栽到培養(yǎng)基質(zhì)中進行緩苗,然后正常培養(yǎng)。
進一步地,所述培養(yǎng)基質(zhì)為苔蘚。
進一步地,所述培養(yǎng)基質(zhì)含水量25%以內(nèi),空氣相對濕度80~90%,遮光50%。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明可以獲得包括以下技術(shù)效果:
(1)本發(fā)明通過選取風(fēng)蘭的葉片作為組培用的外植體;對葉片進行珠芽誘導(dǎo)培養(yǎng)形成類原球莖;類原球莖通過循環(huán)發(fā)生和重復(fù)發(fā)生進行有效增殖,并逐漸分化形成不定芽;不定芽和類原球莖生根培養(yǎng)形成不定根后進行馴化移栽,然后正常培養(yǎng),解決了風(fēng)蘭的繁殖系數(shù)低、增殖速度慢的問題,建立了風(fēng)蘭的高效再生體系;
(2)通過葉片組織培養(yǎng)進行風(fēng)蘭快繁,不受地區(qū)、季節(jié)、氣候限制,可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)種苗的工廠化規(guī)?;a(chǎn),而且遺傳性狀相對穩(wěn)定一致;
(3)為完善風(fēng)蘭的遺傳轉(zhuǎn)化體系,建立分子育種的平臺,從分子水平對其進行遺傳改良,深入研究開發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)。
當(dāng)然,實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解,構(gòu)成本發(fā)明的一部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是本發(fā)明實施例風(fēng)蘭的組織培養(yǎng)快速繁殖過程對比圖;圖中,A為風(fēng)蘭葉片基部誘導(dǎo)形成胚性愈傷組織和類原球莖,B為類原球莖的增殖,C為類原球莖長出葉片和不定芽,D為類原球莖長出肉質(zhì)根,E為風(fēng)蘭生根成苗,F(xiàn)為風(fēng)蘭盆栽。
具體實施方式
以下將配合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式,藉此對本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
本發(fā)明一種風(fēng)蘭的組織培養(yǎng)快速繁殖方法,具體包括以下步驟:
步驟1,外植體的選擇及處理
選取風(fēng)蘭的葉片為起始材料,消毒后作為組培用的外植體;
具體地,所述消毒具體為:將風(fēng)蘭葉片用洗潔精溶液清洗30min,期間不斷輕輕攪拌,然后流水沖洗30~60min,在已經(jīng)消毒的超凈工作臺上將上述清洗過的風(fēng)蘭葉片轉(zhuǎn)移至無菌燒杯中,用體積濃度為75%的酒精浸泡30~60s,期間不斷晃動燒杯,倒出酒精,再用質(zhì)量濃度0.1%的升汞浸泡3~5min,浸泡期間不斷輕輕晃動,倒出升汞后,用無菌水清洗經(jīng)過消毒的葉片3次以上。
步驟2,類原球莖的誘導(dǎo)
在超凈工作臺上,將經(jīng)過表面消毒的外植體轉(zhuǎn)移至無菌接種盤中,用無菌濾紙吸干外植體表面水分,用消過毒的剪刀將葉片基部向下插入類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+TDZ5.0mg/L(TDZ:噻苯隆)上進行培養(yǎng),20d后葉片基部形成黃色的胚性愈傷組織,再過20d后,胚性愈傷組織由黃變綠,形成小綠球,類原球莖形成,如圖1(A)所示;
培養(yǎng)條件:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為12~14h/d,光照強度為40~60u.Mol.m-2.s-1。
類原球莖(Protocorm-like body,PLB)是胚胎發(fā)生與器官發(fā)育的整合體,是一種復(fù)合組織,是非常有效的再生繁殖方式,類原球莖可以進行增殖,以及重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生,類原球莖具有明顯的“兩極性”,可以同時“上面長芽,下面生根”,形成完整的植株。
步驟3,類原球莖的增殖
將步驟2形成的類原球莖轉(zhuǎn)接到類原球莖增殖培養(yǎng)基MS+6BA2.0mg/L(6BA:芐氨基嘌呤)上進行培養(yǎng),類原球莖通過重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生實現(xiàn)有效增殖,如圖1(B)所示,并逐漸長出葉片和不定芽,如圖1(C)所示;
培養(yǎng)條件:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為12~14h/d,光照強度為40~60u.Mol.m-2.s-1。
步驟4,生根成苗及馴化移栽
將誘導(dǎo)出的不定芽和類原球莖轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基MS+IBA1.0mg/L(IBA:吲哚丁酸)上進行培養(yǎng),20~30天后,長出多條肉質(zhì)不定根,如圖1(D)所示,生根成苗成為新的植株,如圖1(E)所示,煉苗、緩苗后正常培養(yǎng),如圖1(F)所示。
培養(yǎng)條件均為:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為12~14h/d,光照強度為40~60u.Mol.m-2.s-1。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng),所用的基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,蔗糖用量為20~40g/L,凝固劑為瓊脂粉、用量為6~7g/L,活性炭2g/L,椰子汁添加量為10%,培養(yǎng)基pH為5.8。
進一步地,所述煉苗、緩苗具體為:先在組培室打開瓶蓋煉苗3天,然后將其移至溫室或蔭棚,再煉苗3天;然后將組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈其表面的瓊脂,移栽到培養(yǎng)基質(zhì)中進行緩苗,然后正常培養(yǎng)。
優(yōu)選的,培養(yǎng)基質(zhì)為苔蘚,培養(yǎng)基質(zhì)含水量25%以內(nèi),空氣相對濕度80~90%,遮光50%。
本發(fā)明利用風(fēng)蘭葉片基部在高濃度的細(xì)胞分裂素下產(chǎn)生類原球莖,類原球莖既可以重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生的特點,又因其具有兩極性可誘導(dǎo)成為根深葉茂的優(yōu)質(zhì)種苗,以類原球莖為核心,類原球莖成為調(diào)控的靶標(biāo),通過調(diào)控類原球莖的生長、分化和發(fā)育而實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)種苗的規(guī)模化生產(chǎn),而且遺傳性狀相對穩(wěn)定一致。
實施例1
步驟1,外植體的選擇及處理
選取風(fēng)蘭的葉片為起始材料,消毒后作為組培用的外植體;
步驟2,類原球莖的誘導(dǎo)
在超凈工作臺上,將經(jīng)過表面消毒的外植體轉(zhuǎn)移至無菌接種盤中,用無菌濾紙吸干外植體表面水分,用消過毒的剪刀將葉片基部向下插入類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+TDZ5.0mg/L(TDZ:噻苯隆)上進行培養(yǎng),20d后葉片基部形成黃色的胚性愈傷組織,再過20d后,由黃變綠,形成小綠球,類原球莖形成;
步驟3,類原球莖的增殖
將步驟2形成的類原球莖轉(zhuǎn)接到類原球莖增殖培養(yǎng)基MS+6BA2.0mg/L(6BA:芐氨基嘌呤)上進行培養(yǎng),類原球莖通過重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生實現(xiàn)增殖,逐漸長出葉片和不定芽;
步驟4,生根成苗及馴化移栽
將誘導(dǎo)出的不定芽和類原球莖轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基MS+IBA1.0mg/L(IBA:吲哚丁酸)上進行培養(yǎng),逐漸長出多條肉質(zhì)不定根,生根成苗成為新的植株,將植株先在組培室打開瓶蓋煉苗3天,然后將其移至溫室或蔭棚,再煉苗3天;然后將組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈其表面的瓊脂,移栽到培養(yǎng)基質(zhì)(苔蘚)中,培養(yǎng)基質(zhì)含水量25%,空氣相對濕度80%,遮光50%,進行緩苗,然后正常培養(yǎng)。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)的培養(yǎng)條件均為:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為12h/d,光照強度為60u.Mol.m-2.s-1。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng),所用的基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,蔗糖用量為20g/L,凝固劑為瓊脂粉、用量為6g/L,活性炭2g/L,椰子汁添加量為10%,培養(yǎng)基pH為5.8。
實施例2
步驟1,外植體的選擇及處理
選取風(fēng)蘭的葉片為起始材料,消毒后作為組培用的外植體;
步驟2,類原球莖的誘導(dǎo)
在超凈工作臺上,將經(jīng)過表面消毒的外植體轉(zhuǎn)移至無菌接種盤中,用無菌濾紙吸干外植體表面水分,用消過毒的剪刀將葉片基部向下插入類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+TDZ5.0mg/L(TDZ:噻苯隆)上進行培養(yǎng),20d后葉片基部形成黃色的胚性愈傷組織,再過20d后,由黃變綠,形成小綠球,類原球莖形成;
步驟3,類原球莖的增殖
將步驟2形成的類原球莖轉(zhuǎn)接到類原球莖增殖培養(yǎng)基MS+6BA2.0mg/L(6BA:芐氨基嘌呤)上進行培養(yǎng),類原球莖通過重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生實現(xiàn)增殖,逐漸長出葉片和不定芽;
步驟4,生根成苗及馴化移栽
將誘導(dǎo)出的不定芽和類原球莖轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基MS+IBA1.0mg/L(IBA:吲哚丁酸)上進行培養(yǎng),20~30天后,長出多條肉質(zhì)不定根,生根成苗成為新的植株,將植株先在組培室打開瓶蓋煉苗3天,然后將其移至溫室或蔭棚,再煉苗3天;然后將組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈其表面的瓊脂,移栽到培養(yǎng)基質(zhì)(苔蘚)中,培養(yǎng)基質(zhì)含水量23%,空氣相對濕度85%,遮光50%,進行緩苗,然后正常培養(yǎng)。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)的培養(yǎng)條件均為:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為14h/d,光照強度為40u.Mol.m-2.s-1。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng),所用的基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,蔗糖用量為30g/L,凝固劑為瓊脂粉、用量為6.5g/L,活性炭2g/L,椰子汁添加量為10%,培養(yǎng)基pH為5.8。
實施例3
步驟1,外植體的選擇及處理
選取風(fēng)蘭的葉片為起始材料,消毒后作為組培用的外植體;
步驟2,類原球莖的誘導(dǎo)
在超凈工作臺上,將經(jīng)過表面消毒的外植體轉(zhuǎn)移至無菌接種盤中,用無菌濾紙吸干外植體表面水分,用消過毒的剪刀將葉片基部向下插入類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+TDZ5.0mg/L(TDZ:噻苯隆)上進行培養(yǎng),20d后葉片基部形成黃色的胚性愈傷組織,再過20d后,由黃變綠,形成小綠球,類原球莖形成;
步驟3,類原球莖的增殖
將步驟2形成的類原球莖轉(zhuǎn)接到類原球莖增殖培養(yǎng)基MS+6BA2.0mg/L(6BA:芐氨基嘌呤)上進行培養(yǎng),類原球莖通過重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生實現(xiàn)增殖,逐漸長出葉片和不定芽;
步驟4,生根成苗及馴化移栽
將誘導(dǎo)出的不定芽和類原球莖轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基MS+IBA1.0mg/L(IBA:吲哚丁酸)上進行培養(yǎng),20~30天后,長出多條肉質(zhì)不定根,生根成苗成為新的植株,先在組培室打開瓶蓋煉苗3天,然后將其移至溫室或蔭棚,再煉苗3天;然后將組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈其表面的瓊脂,移栽到培養(yǎng)基質(zhì)(苔蘚)中,培養(yǎng)基質(zhì)含水量20%,空氣相對濕度90%,遮光50%,進行緩苗,然后正常培養(yǎng)。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)的培養(yǎng)條件均為:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為13h/d,光照強度為50u.Mol.m-2.s-1。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng),所用的基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,蔗糖用量為40g/L,凝固劑為瓊脂粉、用量為7g/L,活性炭2g/L,椰子汁添加量為10%,培養(yǎng)基pH為5.8。
實施例4
步驟1,外植體的選擇及處理
選取風(fēng)蘭的葉片為起始材料,消毒后作為組培用的外植體;
步驟2,類原球莖的誘導(dǎo)
在超凈工作臺上,將經(jīng)過表面消毒的外植體轉(zhuǎn)移至無菌接種盤中,用無菌濾紙吸干外植體表面水分,用消過毒的剪刀將葉片基部向下插入類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)基MS+TDZ5.0mg/L(TDZ:噻苯隆)上進行培養(yǎng),20d后葉片基部形成黃色的胚性愈傷組織,再過20d后,由黃變綠,形成小綠球,類原球莖形成;
步驟3,類原球莖的增殖
將步驟2形成的類原球莖轉(zhuǎn)接到類原球莖增殖培養(yǎng)基MS+6BA2.0mg/L(6BA:芐氨基嘌呤)上進行培養(yǎng),類原球莖通過重復(fù)發(fā)生和循環(huán)發(fā)生實現(xiàn)增殖,逐漸長出葉片和不定芽;
步驟4,生根成苗及馴化移栽
將誘導(dǎo)出的不定芽和類原球莖轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基MS+IBA1.0mg/L(IBA:吲哚丁酸)上進行培養(yǎng),20~30天后,長出多條肉質(zhì)不定根,生根成苗成為新的植株,先在組培室打開瓶蓋煉苗3天,然后將其移至溫室或蔭棚,再煉苗3天;然后將組培苗從培養(yǎng)瓶中取出,洗凈其表面的瓊脂,移栽到培養(yǎng)基質(zhì)(苔蘚)中,培養(yǎng)基質(zhì)含水量18%,空氣相對濕度85%,遮光50%,進行緩苗,然后正常培養(yǎng)。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng)的培養(yǎng)條件均為:培養(yǎng)溫度25℃,光照時間為13h/d,光照強度為55u.Mol.m-2.s-1。
其中,類原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng)、類原球莖增殖培養(yǎng)及生根培養(yǎng),所用的基本培養(yǎng)基均為MS培養(yǎng)基,蔗糖用量為25g/L,凝固劑為瓊脂粉、用量為6.8g/L,活性炭2g/L,椰子汁添加量為10%,培養(yǎng)基pH為5.8。
采用本發(fā)明類原球莖的繁殖方法對風(fēng)蘭葉片組織培養(yǎng)繁殖與采用傳統(tǒng)的分株繁殖方法對風(fēng)蘭繁殖的繁殖系數(shù)的數(shù)據(jù)對比見表1:
表1本發(fā)明繁殖方法與傳統(tǒng)繁殖方法對風(fēng)蘭增殖系數(shù)的影響
由表1可以看出,采用本發(fā)明的繁殖方法對風(fēng)蘭進行繁殖,其增殖系數(shù)呈現(xiàn)幾何基數(shù)式增長,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的分株繁殖方式,采用上述方法通過葉片組織培養(yǎng)進行風(fēng)蘭快繁,繁殖系數(shù)高,增殖速度快,且不受地區(qū)、季節(jié)、氣候限制,可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)種苗的工廠化規(guī)?;a(chǎn)。
如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定成分或方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解,不同地區(qū)可能會用不同名詞來稱呼同一個成分。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分成分的方式。如在通篇說明書及權(quán)利要求當(dāng)中所提及的“包含”為一開放式用語,故應(yīng)解釋成“包含但不限定于”?!按笾隆笔侵冈诳山邮盏恼`差范圍內(nèi),本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在一定誤差范圍內(nèi)解決所述技術(shù)問題,基本達(dá)到所述技術(shù)效果。說明書后續(xù)描述為實施本發(fā)明的較佳實施方式,然所述描述乃以說明本發(fā)明的一般原則為目的,并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
還需要說明的是,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
上述說明示出并描述了發(fā)明的若干優(yōu)選實施例,但如前所述,應(yīng)當(dāng)理解發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進行改動。而本領(lǐng)域人員所進行的改動和變化不脫離發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。