生物组织培养繁育考来木的方法转让专利

申请号 : CN201210115528.4

文献号 : CN102613087B

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发明人 : 吕秀立施季森沈烈英钱又宇崔心红李永胜

申请人 : 上海市园林科学研究所上海城投绿化科技发展有限公司

摘要 :

本发明涉及一种生物组织培养繁育考来木的方法,包括下述步骤:取带腋芽的枝条作为外植体,并对外植体进行清洗,表面消毒处理;将外植体接种到初代培养基中,进行初代培养;将初代培养的无菌苗转入增殖培养基:MS+BA0.1~2.5mg·L-1+NAA0.1~2.5mg·L-1+蔗糖20~40g·L-1+琼脂4~12g·L-1,诱导不定芽;将诱导出的丛生芽分切后,转移至壮苗培养基,进行壮苗培养;试管苗分切后,转移至生根培养基为:1/2MS+NAA0.5~4.5mg·L-1+IBA0.5~2.5mg·L-1+蔗糖15~35g·L-1+琼脂4~12g·L-1中;将生根试管苗清洗,移至基质中栽种。优点是:年繁殖系数提高到1:1000000,成本降低至每株2~3元,且不受季节限制,环境易控,减少变异植株的产生,种苗品质高,一致性好。

权利要求 :

1.一种生物组织培养繁育考来木的方法,选取考来木外植体经表面消毒、初代培养、增殖培养、壮苗培养和生根培养获得再生试管苗,并进行栽种,其特征在于按下列步骤进行:a、所述考来木外植体是选择生长健壮、无病虫害的考来木的带腋芽枝条作为起始外植体,用洗洁精擦洗表面后,流水冲洗20分钟,再进行表面消毒处理;

b、将消毒处理后的外植体接种到初代培养基中,进行初代培养,其中,初代培养基为-1 -1 -1 -1MS+6-BA0.15~0.25mg•L +NAA0.15~0.25mg•L +蔗糖25~35g•L +琼脂4~12g•L ;

c、将初代培养的无菌苗转入增殖培养基,该增殖培养基为MS+6-BA0.1~-1 -1 -1 -1

2.5mg•L +NAA0.1~2.5mg•L +蔗糖20~40 g•L +琼脂4~12 g•L ,诱导丛生芽;

d、将诱导出的丛生芽分切后,转移至壮苗培养基,进行壮苗培养,壮苗培养基为-1 -1 -1 -1MS+6-BA0.15~0.25mg•L +IBA0.15~0.25mg•L +蔗糖25~35 g•L +琼脂4~12 g•L ; e、将经壮苗培养生长到2.5cm以上的试管苗分切后,转移至生根培养基中,该生根培-1 -1 -1养基为1/2MS+NAA0.5~4.5mg•L +IBA0.5~2.5 mg•L +蔗糖15~35g•L +琼脂4~-1

12g•L ,其中,所述的1/2MS是指MS培养基配方中NH4NO3、KNO3、 CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O 、KH2PO4用量减半,而其余药品成分以及用量不变; f、对所得的生根试管苗进行清洗,移至珍珠岩、草炭土的混合基质中进行栽种。

2.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,步骤a中,所述的外植体为带腋芽的枝条切取成长度为0.5~2.5cm,腋芽位于中间的茎段,切去叶片,保留两片叶柄基部保护腋芽生长点,进行消毒处理。

3.根据权利要求1或2所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,步骤a中,所述的消毒处理先用72%浓度的酒精消毒30~60s,再用无菌水冲洗3~4次,然后用加有0.1~0.2%的升汞液浸泡15~30分钟,用无菌水冲洗至无残留,得到无菌的外植体。

4.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,在初代培养过程中,培养条件为无菌室内光周期为10~15小时/天,光照强度1500~2500lx,培养温度为室温,培养周期为22~28天。

5.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,步骤c中,-1 -1 -1 -1所述的增殖培养基为MS+6-BA2mg•L +NAA1mg•L +蔗糖30g•L +琼脂6 g•L ,培养条件为无菌室内光周期为10~15小时/天,光照强度1500~2500lx,培养温度为室温,培养周期为

28~32天,丛生芽增殖率为1:(4~5)。

6.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,步骤d中,所-1 -1 -1 -1述的壮苗培养基为:MS+6-BA0.2mg•L +IBA0.2mg•L +蔗糖30g•L +琼脂6g•L ,培养条件为无菌室内光周期为10~15小时/天,光照强度1500~2500lx,培养温度为室温,培养周期为

18~22天,苗高达到2~6厘米,4~8对叶片。

7.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,步骤e中,所-1 -1 -1 -1述的生根培养基为1/2MS+NAA1mg•L +IBA1mg•L +蔗糖20 g•L +琼脂6 g•L ,生根率为

85~95%,平均生根数4.5条,根长2~5厘米,培养条件为无菌室内光周期为10~15小时/天,光照强度1500~2500lx,培养温度为室温,生根培养的周期为28~32天。

8.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于,步骤f中,将生根试管苗置于自然环境中6~10天,取出洗净根部,用500~600倍托布津水溶液浸泡数秒,移栽到草炭土、珍珠岩的混合基质中,起始6~10天内保持苗的叶面湿润并适当遮阳,其后按干透湿透的原则浇水,逐渐加强光照至全光照,进行栽种。

9.根据权利要求1所述的生物组织培养繁育考来木的方法,其特征在于步骤f中,所述的混合基质的营养成分为草炭土:珍珠岩=2:1。

说明书 :

生物组织培养繁育考来木的方法

技术领域

[0001] 本发明属于植物快繁方法技术领域,具体为生物组织培养繁育考来木的方法。

背景技术

[0002] 考来木(Correa carmen)是芸香科考来木属常绿小灌木。该属有11个种,原产澳大利亚,分布较广泛,从南澳大利亚州东南部,维多利亚州西部,新南威尔士州东南部,并持续到昆士兰州东南部,它包括东部塔斯马尼亚州及南澳大利亚袋鼠岛。考来木生长环境类型多样,从沿海沙地到内陆半干旱山地都有分布,有的生长在林下或靠近溪流的阴凉环境中,有的暴露在海岬或沙丘中。
[0003] 树型不规则,有的直立、有的半匍匐生长。叶片短小,对生,背面多有绒毛,逆光观察时可见半透明的油滴状斑点。花多着生于叶腋处,钟状、灯笼状、长管状或细长管状,长2.5厘米左右,单株花朵数量众多,花瓣顶端多反卷呈星状,花蕊突出花瓣外,花期长,多数品种从夏末开至晚冬、甚至初春。花色多,有火红色、白色、绿色、粉色、橘红色等。在寒冷的冬日,考来木以其浓绿的叶片、纤细可爱的繁花、五彩缤纷的色彩夺人眼球,宛如冬季里的精灵。
[0004] 考来木属是澳大利亚的特有属,其常绿、冬花、耐盐碱、极抗寒、耐干旱等特性,使得其在城市园林绿化中必然大有用途,但每株引种费高达500元,到目前为止,未见国内其它研究机构或种苗企业有引种及繁育研究报道。本技术在单株选优的基础上,采用直接器官发生形式,通过对培养基成分、激素配比以及培养环境因子的确定,建立了考来木完整的再生体系,以芽繁芽进行组培快繁生产出来的试管苗无变异发生,可以保持母本的优良性状,使得这一昂贵的外来物种得以保存和繁育,为后期的推广应用奠定了技术基础和优质种苗。

发明内容

[0005] 本发明目的在于提供一种生物组织培养繁育考来木的方法,在离体条件下快速繁殖考来木,且生产的考来木种苗品质高,一致性好。
[0006] 本发明目的通过下述技术方案实现:一种生物组织培养繁育考来木的方法,选取考来木外植体经表面消毒、初代培养、增殖培养、壮苗培养和生根培养获得再生试管苗,并进行栽种,其按下列步骤进行:
[0007] a、所述考来木外植体是选择生长健壮、无病虫害的考来木的带腋芽枝条作为起始外植体,用洗洁精擦洗表面后,流水冲洗20分钟,再进行表面消毒处理;
[0008] b、将消毒处理后的外植体接种到初代培养基中,进行初代培养,其中,初代培养基-1 -1 -1为MS+6-BA0.15~0.25mg·L +NAA0.15~0.25mg·L +蔗糖25~35g·L +琼脂4~
-1
12g·L ;具体的,在初代培养基中,6-BA的激素浓度可以为0.15、0.18、0.2、0.22、0.25 -1 -1
mg·L ,NAA的激素浓度可以为0.15、0.18、0.2、0.22、0.25 mg·L ,蔗糖的浓度可以为25、-1 -1
28、30、32、35 g·L ,琼脂的浓度可以为4、5、6、7、8、10、12 g·L 。
[0009] c、将初代培养的无菌苗转入增殖培养基,该增殖培养基为MS+BA0.1~-1 -1 -1 -1
2.5mg·L +NAA0.1~2.5mg·L +蔗糖20~40 g·L +琼脂4~12 g·L ,诱导不定芽,
-1
具体的,BA的激素浓度可以为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg·L ,NAA的激素浓度可以-1
为0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5 mg·L ,蔗糖的浓度可以为20、25、28、30、32、-1 -1
35、40 g·L ,琼脂的浓度可以为4、5、6、7、8、10、12g·L ;
[0010] d、将诱导出的丛生芽分切后,转移至壮苗培养基,进行壮苗培养,壮苗培养基为-1 -1 -1MS+6-BA0.15~0.25mg·L +IBA0.15~0.25mg·L +蔗糖25~35 g·L +琼脂4~
-1
12 g·L ,具体的,在壮苗培养基中,6-BA的激素浓度可以为0.15、0.18、0.2、0.22、0.25 -1 -1
mg·L ,IBA的激素浓度可以为0.15、0.18、0.2、0.22、0.25 mg·L ,蔗糖的浓度可以为25、-1 -1
28、30、32、35 g·L ,琼脂的浓度可以为4、5、6、7、8、10、12 g·L ;
[0011] e、将经壮苗培养生长到1.5cm以上的试管苗分切后,转移至生根培养基中,该生-1 -1 -1根培养基为1/2MS+NAA0.5~4.5mg·L +IBA0.5~2.5 mg·L +蔗糖15~35g·L +琼
-1
脂4~12g·L ,具体NAA的激素浓度可以为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、3.8、4.0、4.2、-1 -1
4.5 mg·L ,IBA的激素浓度可以为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mg·L ,蔗糖的浓度可以为15、-1 -1
18、20、22、25、30、35 g·L ,琼脂的浓度可以为4、5、6、7、8、10、12 g·L ;
[0012] f、对所得的生根试管苗进行清洗,移至珍珠岩、草炭土的混合基质中进行栽种。
[0013] 其中,步骤a中所述的外殖体为带腋芽的枝条切取成长度为0.5~2.5cm,腋芽位于中间的茎段,可以为0.5、0.7、0.9、1、1.5、2.0、2.5cm等该范围内的任一长度,切去叶片,保留两片叶柄基部保护腋芽生长点,进行消毒处理。
[0014] 在上述方案基础上,所述步骤a中,所述的消毒处理先用72%浓度的酒精消毒30~60s,再用无菌水冲洗3~4次,然后用加有0.1~0.2%的升汞液浸泡15~30分钟,用无菌水冲洗至无残留,得到无菌的外植体。具体的,72%浓度酒精消毒时间可以为30s、40s、
50s、60s,升汞液浓度可以为0.1%、0.15%、0.2%,浸泡时间可以为15、18、20、25、28、30分钟。
[0015] 优选的初代培养基为:MS+6-BA0.2mg·L-1+IBA0.2mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂-16g·L ,在初代培养过程中,培养条件为无菌室内光周期为10~15小时/天(h/d),优选12h/d,光照强度1500~2500lx,优选2000lx,培养温度为室温,优选25℃,培养周期为22~28天,优选25天。
[0016] 其中,步骤c中所述的最佳增殖培养基为MS+BA2mg·L-1+NAA1mg·L-1+蔗糖-1 -130g·L +琼脂6 g·L ,在增殖培养过程中,培养条件为无菌室内光周期为10~15h/d,优选
12h/d,光照强度1500~2500lx,优选2000lx,培养温度为室温,优选25℃,培养周期为28~32天,优选30天,丛生芽增殖率为1:(4~5),由此考来木试管苗的月增殖系数为1:4~5。
[0017] 其中,优选的壮苗培养基为:MS+6-BA0.2mg·L-1+IBA0.2mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼-1脂6g·L ,在壮苗培养过程中,培养条件为无菌室内光周期为10~15h/d,优选12h/d,光照强度1500~2500lx,优选2000lx,培养温度为室温,优选25℃,培养周期为18~22天,优选20天,由此试管苗长至2~6cm高,叶片4~8对,比较整齐。
[0018] 其中,步骤e中所述的最佳生根培养基为1/2MS+NAA1mg·L-1+IBA1mg·L-1+蔗糖20 -1 -1g·L +琼脂6 g·L ,生根率为85~95%,平均生根数4.5条,根长2~5厘米,培养条件为无菌室内光周期为10~15h/d,优选12h/d,光照强度1500~2500lx,优选2000lx,培养温度为室温,优选25℃,生根培养的周期为28~32天,优选30天。由此生根率最高可达95%,平均生根条数为4.5条,根长2~5厘米,诱导生成的根比较粗壮。
[0019] 其中,步骤f中将生根试管苗置于自然环境中6~10天,一般为一周,取出洗净根部,用500~600倍托布津水溶液浸泡数秒,移栽到草炭土、珍珠岩的混合基质中,起始6~10天(一般为一周)内采用喷雾等手段保持苗的叶面湿润,相对湿度为95%左右,并适当遮阳,其后(约二周后)按干透湿透的原则浇水,逐渐加强光照至全光照,进行栽种。
[0020] 在上述方案基础上,所述步骤f中生根试管苗移栽入混合基质的营养成分为草炭土:珍珠岩=2:1。
[0021] 其中所用到的培养基及激素包括:
[0022] MS培养基(Murashing and Skoog medium,以下简称MS),MS配方中的药品成分和培养基的具体配制方法为现有公知技术,、在此不再赘述。
[0023] 1/2MS是指MS培养基配方中NH4NO3、KNO3、 CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O 、KH2PO4用量减半,而其余药品成分以及用量不变。
[0024] 附加的植物激素为6-苄基氨基嘌呤(benzylaminopurine,简称为BA)、奈乙酸(naphthylene acetic acid,简称为NAA)、吲哚丁酸(3-Indolebutyric acid,简称为IBA),基本培养基中所用药剂和各类激素均由sigma公司购得。
[0025] 本发明的有益效果是:
[0026] 本发明极大加快了考来木的繁殖速度,一旦得到无菌苗后,可以利用无菌苗诱导增殖出大量不定芽,不定芽生根和移栽成活后,即再生为完整植株,形成了一个良好的生产体系,年繁殖系数为1:1000000,成本由原来的引种每株500元,降低至每株2~3元。且不受季节限制,环境易控,适合全国各地,解决了考来木引种费用高的问题。直接器官发生的方式由于不经过愈伤组织阶段,可以减少变异植株的产生,为快繁中保持种质资源的优良特性提供保障,生产得到的考来木种苗品质高,一致性好。利用本发明的技术参数和流程,我们已经用上述技术生产了300000株工程苗,受到市场的认可欢迎,并将持续生产。

附图说明

[0027] 图1为本发明繁育品种母本之一;
[0028] 图2为本发明繁育品种母本之一;
[0029] 图3为本发明诱导增殖培养;
[0030] 图4为本发明壮苗培养;
[0031] 图5和图6为本发明生根试管苗;
[0032] 图7和图8为本发明炼苗移栽图。

具体实施方式

[0033] 如图1为本发明繁育品种母本之一、图2为本发明繁育品种母本之一、图3为本发明诱导增殖培养、图4为本发明壮苗培养、图5和图6为本发明生根试管苗,以及图7和图8为本发明之炼苗移栽实样图所示:
[0034] 一种考来木离体培养和快速繁殖的方法,考来木外植体经表面消毒、初代培养、增殖培养、壮苗培养和生根培养获得试管苗,进行移栽,包括下述步骤:
[0035] a:考来木叶片多有绒毛,并有半透明的油滴状斑点,枝条上密布黄色的树脂腺体,又长期生长于野外自然条件下,自身附带的污染物较多,表面消毒获得无菌材料具有难度。本技术采用较温和的洗洁精浸泡擦洗,去掉枝条表面的毛并初步降低污染后,再流水冲洗
20分钟,切取成为长度0.5~2.5cm,腋芽位于中间的茎段,切去叶片,保留两片叶柄基部保护腋芽生长点,在超净工作台上,先用72%浓度的酒精消毒30~60s,再用无菌水冲洗3~4次,然后用0.1~0.2%的升汞液浸泡15~30分钟,用无菌水冲洗至消毒液无残留,得到无菌的外植体,平均无菌率80%。其中升汞溶液过滤后可反复加以使用,消毒效果不变,可减少对环境的破坏。
[0036] b:在步骤a中消毒所得到的无菌外植体接种到初代培养基MS+6-BA0.15~0.25mg-1 -1 -1 -1·L +NAA0.15~0.25mg·L +蔗糖25~35g·L +琼脂4~12g·L 上。培养基pH调为5.8左
右,一个试管接种一个,避免交叉感染,于光周期为12h/d,光照强度为2000lx,培养温度为
25℃的无菌室内培养25天。
[0037] 无菌操作室在使用前30分钟,打开紫外灯和超净工作台,紫外灯在关闭10分钟后,才可进行接种操作;接种用具在121℃条件下高压灭菌35分钟,培养基在121℃条件下高压灭菌18分钟。
[0038] c:将初代培养获得的健壮一致的无菌苗转到增殖培养基MS+BA0.1~2.5mg·L-1+NA-1 -1 -1A0.1~2.5mg·L +蔗糖20~40 g·L +琼脂4~12 g·L ,结果表明,考来木增殖需要浓度较高-1 -1
的细胞分裂素,当BA为1mg·L 时,增殖速度非常缓慢,当BA 浓度为3 mg·L 时,对考来-1
木丛生芽的增殖效果最好,而当浓度达到3.5mg·L 时,考来木又非常容易出现玻璃化的畸形现象,添加生长素对考来木的增殖有促进作用。本发明中所述的增殖培养基最佳的激素-1 -1 -1 -1
组合及浓度为:MS+BA2mg·L +NAA1mg·L +蔗糖30g·L +琼脂6 g·L ;在增殖培养过程中,培养条件为无菌室内光周期优选12h/d,光照强度优选2000lx,培养温度优选25℃,培养周期优选30天,考来木试管苗的月增殖系数为1:4~5。诱导出的丛生芽发育正常,叶色浓绿,长势旺盛,可以做为考来木扩繁增殖的培养基。
[0039] d:在增殖培养基上,考来木试管苗生长高度参差不齐,将丛生芽分切后,转移至壮-1 -1 -1苗培养基MS+6-BA0.15~0.25mg·L +IBA0.15~0.25mg·L +蔗糖25~35 g·L +琼脂4~12 -1 -1 -1 -1
g·L 。本发明优选的壮苗培养基为:MS+6-BA0.2mg·L +IBA0.2mg·L +蔗糖30g·L +琼脂-1
6g·L ;在壮苗培养过程中,培养条件为无菌室内光周期优选12h/d,光照强度优选2000lx,培养温度优选25℃,培养周期优选20天,试管苗长至2~6cm高,叶片4~6对,比较整齐,可以用来诱导生根。
[0040] e:大量元素减半的1/2MS比MS更有利于生根,本发明中生根培养基为1/2MS+NAA-1 -1 -1 -10.5~4.5mg·L +IBA0.5~2.5mg·L +蔗糖15~35g·L +琼脂4~12g·L 。当NAA、IBA浓度低-1 -1
于1 mg·L 时,生根率比较低;当上调至4.5 mg·L 时,生根率虽然可以达到100%,但是-1
在试管苗的基部容易出现愈伤化组织,不利于后期的移栽;蔗糖含量为20 g·L 时,也能够提高生根率及平均生根数。考来木生根培养时最佳的激素和矿质元素及碳源组合浓度值-1 -1 -1 -1
为:1/2MS+NAA1mg·L +IBA1mg·L +蔗糖20 g·L +琼脂6 g·L ;培养条件为无菌室内光周期优选12h/d,光照强度优选2000lx,培养温度优选25℃,生根培养的周期优选30天。
由此生根率最高可达95%,平均生根条数为4.5条,诱导生成的根比较粗壮。
[0041] 第六步:将考来木生根试管苗置于自然环境中6~10天,一般为一周,取出洗净,用500~600倍托布津水溶液浸泡数秒,移栽到草炭土、珍珠岩的混合基质中,本发明中草炭土:珍珠岩=2:1,起始6~10天(一般为一周)内采用喷雾保持苗的叶面湿润,相对湿度为95%左右,并适当遮阳,其后(约二周后)按干透湿透的原则浇水,逐渐加强光照至全光照。考来木成活率可以达到90%。
[0042] 采用本发明所提供的方法,对加快考来木的繁殖速度,是一种很有效的途径,一旦得到无菌苗后,可以利用无菌苗诱导出不定芽,不定芽生根和移栽成活后,即再生为完整植株,形成了一个良好的生产体系。年繁殖系数为1:1000000,成本由原来的引种每株500元,降低至每株2~3元。且不受季节限制,环境易控,适合全国各地,解决了考来木引种费用高的问题。直接器官发生的方式由于不经过愈伤组织阶段,可以减少变异植株的产生,为快繁中保持种质资源的优良特性提供保障,生产得到的考来木种苗品质高,一致性好。利用本发明的技术参数和流程,我们已经生产了300000株工程苗,受到市场的认可欢迎,并将持续生产。