一种青稞花药诱导培养基配方

摘要

本发明提供了一种青稞花药诱导培养基，该培养基的配方由一定含量的KNO3、NH4NO3、秋水仙碱、Ca(NO3)2∙4H2O、KH2PO4、KCl、MgSO4∙7H2O、Na2‑EDTA、FeSO4∙7H2O、MnSO4∙4H2O、ZnSO4∙7H2O、H3BO3、KI、谷氨酰胺、脯氨酸、甲硫氨酸、活性炭、肌醇、甘氨酸、维生素B1、维生素B6、烟酸、亚精胺、蔗糖、麦芽糖、植物凝胶、2，4‑D、NAA和水解蛋白所组成。本发明所述的培养基具有显著提高青稞花药出愈率的优点，从而大大提高了青稞花药培养的效率。

权利要求

1. 一种青稞花药诱导培养基，其特征在于，该培养基的配方如下：KNO3 900～1100mg/L，NH4NO3 900～1100mg/L，秋水仙碱 160～220mg/L，Ca(NO3)2∙4H2O 330～360mg/L，KH2PO4 

400～440mg/L，KCl 30～40mg/L，MgSO4∙7H2O 30～40mg/L，Na2-EDTA 35～40mg/L，FeSO4∙

7H2O 26～30mg/L，MnSO4∙4H2O 4.0～5.0mg/L，ZnSO4∙7H2O 2.2～2.8mg/ L，H3BO3 1.4～

1.8mg/L，KI 0.7～0.9mg/L，谷氨酰胺 0.7～0.9g/L，脯氨酸 0.5～0.7g/L，甲硫氨酸 0.45～0.55g/L，活性炭 1.1～1.5g/L，肌醇 90～110mg/L，甘氨酸 1.8～2.2mg/ L，维生素B1 

0.09～0.11mg/L，维生素B6 0.09～0.11mg/L，烟酸 0.45～0.55mg/L，亚精胺 19～23mg/L，蔗糖 15～25g/L，麦芽糖 30～35g/L，植物凝胶 5～6g/L；2，4-D 5.5～6.5mg/L，NAA 0.7～

0.9mg/L，水解蛋白 0.4～0.5g/L，pH 5.6～6.0；所述青稞品种为冬青11号和果洛。

说明书

一种青稞花药诱导培养基配方

技术领域

[0001] 本发明涉及一种青稞花药诱导培养基配方，具体涉及一种具有显著提高青稞花药出愈率的优点、从而大大提高了青稞花药培养效率的青稞花药诱导培养基配方，属于农业科学技术领域。

背景技术

[0002] 青稞（Hordeum vulgare L．var．nudum Hook．f．），又称为米大麦、米麦、裸麦、裸大麦、元麦，是禾本科大麦属的一种禾谷类作物，在我国主要分布于西藏、青海、甘肃、四川阿坝和甘孜州，在青藏高原具有悠久的栽培历史，距今已有3500年。青稞分为白青稞，黑青稞，墨绿色青稞等种类，具有丰富的营养价值和突出的医药保健作用。据《本草拾遗》记载：青稞，下气宽中、壮精益力、除湿发汗、止泻。藏医典籍《晶珠本草》更把青稞作为一种重要药物，用于治疗多种疾病。青稞是一种很重要的高原谷类作物，耐瘠薄和高寒，生长期短，高产早熟，适应性广。在海拔4500m以上的局部高寒地带，青稞是唯一可以正常成熟的作物。青稞在多数国家和地区主要用作饲料，而在我国青藏高原地区，50%以上的藏族居民都以青稞为主食，是西藏四宝之首糌粑的主要原料，全自治区青稞常年种植面积近200万亩，占农作物总面积的60%以上，生产地位突出，在整个农业生产和社会经济发展中起着举足轻重的作用。

[0003] 我国青稞具有“三高两低”（高蛋白、高纤维、高维生素和低脂肪、低糖）的特点，但是西藏的青稞品种仍然存在一些缺陷，主要包括品种的株型普遍高大、叶片较大、抗倒伏性差等。尽管通过传统的杂交育种手段育成了一系列良种，但是对一些常规的青稞病症不能得到有效解决，产量也没有较为明显的增加，青稞倒伏严重的问题以及育种年限较长一直没有克服，青稞品质、抗逆性也没有关键性的突破。培育高产、优质、高效青稞新品种是确保西藏粮食安全、改善人民健康，促进西藏农业可持续发展的重要途径之一。因此，开拓高效率、高选择性、缩短周期的高新育种技术成为青稞产业发展的重中之重。

[0004] 花药培养是利用植物组织培养技术，把发育到一定阶段的花药，通过无菌操作接种在培养基上，在一系列条件诱导下改变花药的发育程序，进行有丝分裂，经过脱分化后形成细胞团，进而形成愈伤组织，经历再分化发育成完整的单倍体植株的过程。利用花药培养可以明显的加快育种进程、缩短育种年限，在提高选择效率、改善品质、增强品种抗逆性上已在其他农作物上发挥重要作用，正逐步成为实现作物育种突破的关键，而在西藏地区青稞成熟胚和花药再生体系研究还鲜有报道，对青稞花药再生研究就显得尤为重要，建立青稞花药培养体系是应用青稞单倍体育种的重要基础和保证。

[0005] 我们课题组在禾本科花药培养育种技术领域进行了多年的研究，已经成功的在水稻、小麦、大麦、高粱、糯玉米的花药培养领域取得显著的进步，青稞虽然同为禾本科作物，但是实践发现，现有的多种禾本科作物的花药培养诱导培养基和分化培养基并不适用于青稞。花药培养育种体系的关键就是花药诱导和分化阶段的培养基配方组成，因此，迫切需要研发一种适用于青稞的花药培养基，从而为青稞花药培养育种体系奠定基础。

[0006] 在花药程序中，花药诱导是青稞花药培养过程的第一步，也是重点和难点，组合和优化培养基组分，摸索出实用的花药诱导培养基配方是实现青稞花药诱导培养的关键。我们以我们研发的其它禾本科作物的花药培养配方为基础，进一步优化了基本培养基配方，同时将不能影响青稞花药培养效率的添加物去除，并且不断尝试加入一些可以提高青稞花药诱导力的各种添加物并组合其种类搭配及浓度，终于将青稞花药诱导培养效率提高到具有产业化价值的水平，青稞花培育种体系的建立对青稞育种业具有显而易见的进步意义。

发明内容

[0007] 为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种青稞花药诱导培养基，本发明所述的培养基具有显著提高青稞花药出愈率的优点，从而大大提高了青稞花药培养的效率。

[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

[0009] 一种青稞花药诱导培养基，其特征在于，该培养基的配方如下：

[0010] KNO3 900～1100mg/L，NH4NO3 900～1100mg/L，秋水仙碱 160～220mg/L，Ca(NO3)2∙4H2O 330～360mg/L，KH2PO4 400～440mg/L，KCl 30～40mg/L，MgSO4∙7H2O 30～40mg/L，Na2-EDTA 35～40mg/L，FeSO4∙7H2O 26～30mg/L，MnSO4∙4H2O 4.0～5.0mg/L，ZnSO4∙7H2O 2.2～
2.8mg/L，H3BO3 1.4～1.8mg/L，KI 0.7～0.9mg/L，谷氨酰胺 0.7～0.9g/L，脯氨酸 0.5～
0.7g/L，甲硫氨酸 0.45～0.55g/L，活性炭 1.1～1.5g/L，肌醇 90～110mg/L，甘氨酸 1.8～2.2mg/L，维生素B1 0.09～0.11mg/L，维生素B6 0.09～0.11mg/L，烟酸 0.45～0.55mg/L，亚精胺 19～23mg/L，蔗糖 15～25g/L，麦芽糖 30～35g/L，植物凝胶 5～6g/L；

[0011] 2，4-D 5.5～6.5mg/L，NAA 0.7～0.9mg/L，水解蛋白 0.4～0.5g/L，pH 5.6～6.0。

[0012] 本发明所述的培养基具有显著提高青稞花药出愈率的优点，从而大大提高了青稞花药培养的效率。下面的实施例以及对比实验可以清楚地反映本发明所述培养基的特点。

具体实施方式

[0013] 实施例1

[0014] 配制如下配方的培养基：

[0015] 一种青稞花药诱导培养基，其特征在于，该培养基的配方如下：

[0016] KNO3 1000mg/L，NH4NO3 1000mg/L，秋水仙碱 190mg/L，Ca(NO3)2∙4H2O 345mg/L，KH2PO4 420mg/L，KCl 35mg/L，MgSO4∙7H2O 35mg/L，Na2-EDTA 37.5mg/L，FeSO4∙7H2O 28mg/L，MnSO4∙4H2O 4.5mg/L，ZnSO4∙7H2O 2.5mg/L，H3BO3 1.6mg/L，KI 0.8mg/L，谷氨酰胺 0.8g/L，脯氨酸 0.6g/L，甲硫氨酸 0.5g/L，活性炭 1.3g/L，肌醇 100mg/L，甘氨酸 2.0mg/L，维生素B1 0.1mg/L，维生素B6 0.1mg/L，烟酸 0.5mg/L，亚精胺 21mg/L，蔗糖 20g/L，麦芽糖 32.5g/L，植物凝胶 5.5g/L；

[0017] 2，4-D 6.0mg/L，NAA 0.8mg/L，水解蛋白 0.45g/L，pH 5.8。

[0018] 选择青稞品种冬青11号和果洛作为花药培养供体，青稞花药于2014年5月下旬选取自大田生长、中部小花的花药发育时期处于单核晚期的青稞穗子，取材后将青稞穗子置于实验室3 4℃冰箱内，低温预处理8d后，再取出青稞穗子进行花药培养。接种前将青稞穗~子置于超净工作台内，先用75%酒精擦拭青稞穗进行表面消毒，再用0.1%升汞浸泡10min进行灭菌，然后用无菌水冲洗3次，无菌滤纸吸干水分后待用。在超净台上剥取麦穗中部花药，接种于本发明所提供的青稞花药愈伤诱导培养基中，每瓶接种60枚花药左右，然后将花药诱导培养基转移到25℃培养室内暗培养，20 30d后，可以发现有嫩黄色颗粒状胚性愈伤产~
生，暗培养35d后，统计花药愈伤组织诱导率，然后将花药转移入分化培养基。

[0019] 愈伤诱导率=（形成愈伤组织的花药数/接种花药总数）×100%。

[0020] 实施例2

[0021] 为了比较本发明所提供的青稞花药诱导培养基与前人采用的培养基对诱导青稞花药愈伤组织效果的差异，我们从相关文献查找到了1个青稞花药愈伤诱导培养基配方，配成花药愈伤诱导培养基，并将我们研发的高粱花药诱导培养基和糯玉米花药诱导培养基一起进行对比试验。

[0022] 对比试验选择的其它3种青稞花药诱导培养基为：

[0023] 改良N6培养基：N6基本培养基+2，4，5-T 3.0g/L+KT 0.5mg/L+谷氨酰胺0.8g/L+CH 0.8g/L+肌醇0.1g/L+麦芽糖30g/L+活性炭1.5g/L+琼脂粉5.5g/L，pH5.8（对比文件来源于王亦菲等《青稞花药的离体培养与植株再生》）；

[0024] 高粱花药诱导培养基：KNO3 1650mg/L，NH4NO3 1000mg/L，KH2PO4 250mg/L，CaCl2∙2H2O 300mg/L，MgSO4 130mg/L，Na2-EDTA 37.5mg/L，FeSO4∙7H2O 28mg/L，MnSO4∙H2O 11mg/L，ZnSO4∙7H2O 6.0mg/L，H3BO3 4.0mg/L，KI 1.0mg/L，CuSO4∙5H2O 0.04mg/L，CoCl∙6H2O 
0.04mg/L，NaMoO4∙2H2O 0.1mg/L，甲基磺酸乙酯 0.6mg/L，甘氨酸 2.0mg/L，肌醇 50mg/L，维生素B1 0.5mg/L，维生素B6 0.5mg/L，烟酸 0.5mg/L，D-阿拉伯糖基-2-去氧已糖 0.25g/L，蔗糖 35g/L，植物凝胶 5.0g/L；2，4-D 2.5mg/L，激动素1.5mg/L，复酞核酸0.8mg/L，植物硫化激动素PSK-α 40pmol/L，胰岛素 5.0mg/L，水解蛋白 0.3g/L，pH 5.9（对比文件来源于专利ZL：2015101569067）；

[0025] 糯玉米花粉诱导培养基：KNO3 2650mg/L，(NH4)2SO4 350mg/L，KH2PO4 260mg/L，CaCl2∙2H2O 150mg/L，MgSO4∙7H2O 220mg/L，Na2-EDTA 37.5mg/L，FeSO4∙7H2O 28mg/L，MnSO4∙4H2O 7mg/L，ZnSO4∙7H2O 1.8mg/L，H3BO3 2.0mg/L，KI 1.2mg/L，Na2MoO4∙2H2O 0.175mg/L，CoCl2∙6H2O 0.0175mg/L，CuSO4∙5H2O 0.0175mg/L，丙三醇 3mg/L，甘氨酸 1.0mg/L，叶酸 
0.3mg/L，丙氨酸 1.5mg/L，赖氨酸 1.7mg/L，维生素B1 1.0mg/L，维生素B6 1.0mg/L，烟酸 
0.8mg/L，蔗糖 25g/L，葡萄糖 15g/L，植物凝胶 4.0g/L；2，4-D 1.7mg/L，KT 0.8mg/L，复酞核酸 0.3mg/L，L-脯氨酸 80mg/L，水解蛋白 0.6g/L，秋水仙碱 0.15mg/L，生物素 0.1mg/L，活性炭 2.75g/L，pH 5.9（对比文件来源于专利ZL：2015101568933）。

[0026] 选取青稞品种冬青11号和果洛作为花药供体诱导花药愈伤，操作方法、培养方法同实施例1，调查统计两个青稞品种的花药在该3种不同培养基中的花药愈伤组织诱导率，同时与实施例1的本发明的花药愈伤组织诱导率进行对比，对比的结果如下表1所示：

[0027]

[0028] 从表1可以发现，本发明的培养基对2个青稞品种花药愈伤组织平均诱导率为51.5%，而前人采用的改良N6培养基和本研究组研发的高粱花药诱导培养基、糯玉米花粉诱导培养基对2个青稞品种的花药愈伤组织平均诱导率分别只有28.8%、14.8%、10.1%，可以发现本发明的青稞花药诱导培养基对青稞花药愈伤组织的诱导率要显著高于其他3种诱导培养基。

[0029] 以上2个实施例可以说明本发明提供的青稞花药诱导培养基的配比是较优组合，本发明的培养基具有显著提高青稞花药出愈率的优点，从而大大提高了青稞花药培养的效率。我们将青稞花药诱导培养效率提高到具有产业化价值的水平，青稞花培育种体系的建立对青稞育种业具有显而易见的进步意义。

[0030] 本领域技术人员可以根据本发明公开的内容和所掌握的本领域技术对本发明内容作出替换或变型，但是这些替换或变型都不应视为脱离本发明构思的，这些替换或变型均在本发明要求保护的权利范围内。