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      一種蔥蘭快速繁殖的方法

      文檔序號:349949閱讀:528來源:國知局
      專利名稱:一種蔥蘭快速繁殖的方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種生物技術(shù)領(lǐng)域的組織培養(yǎng)方法,具體是蔥蘭的頂芽離體培養(yǎng)快速
      繁殖方法。
      背景技術(shù)
      蔥蘭(Z印hyranthes Candida herb.),石蒜科蔥蘭屬植物,別名蔥蓮、玉簾、白花 菖蒲蓮;原產(chǎn)南美。為多年生鱗莖草本植物,鱗莖圓錐形,具細(xì)長頸部;株高15 20cm。葉 基生,線形,稍肉質(zhì),叢生,暗綠色?;ㄝ阒锌?,自葉叢中抽出,花單生,白色,花被六片;蕊 嫩黃或金黃色,橢圓狀披針形,無筒部。花徑3 4cm。花期6月下旬至11月上旬。蔥蘭 的植株叢低矮整齊,易成活,花朵繁多,花期長,花素潔高雅,清香馥郁,恬淡宜人,花型優(yōu) 美,近年來被廣泛用于城市園林綠化中用作花壇、花鏡及路邊的鑲邊材料,或用于林下、坡 地等處作為地被植物,亦可做切花材料,是優(yōu)良的園林花卉觀賞植物之一。目前,園林環(huán)境 美化對蔥蘭種苗的市場需求越來越大,但蔥蘭的供應(yīng)卻極度的不足。造成這種市場缺口主 要有兩方面的原因其一是蔥蘭的繁殖方法,目前蔥蘭的主要繁殖方式是種子繁殖(實(shí)生 繁殖)和分株繁殖(韓梅珍,盧鈺,蔥蘭的繁殖與園林應(yīng)用,山東林業(yè)科技,2004年第4期 39頁)。石蒜屬大多數(shù)植物的種子難以正常成熟,自然結(jié)實(shí)率很低,種子收集亦受季節(jié)限 制,從收集種子到播種成苗一般要經(jīng)歷幾個月甚至一年時間,且實(shí)生苗發(fā)育到開花大多需 要4 5年或更長時間;分株繁殖也有季節(jié)要求,一般要在春季進(jìn)行,而且多為2 3年分 株一次,產(chǎn)苗量小。因此,繁殖系數(shù)低、繁殖周期長自然就成了限制蔥蘭大量繁殖的一個主 要原因;其二是病害,近年來發(fā)現(xiàn)幾種較為常見的主要危害蔥蘭葉部的病害,如黑線剌盤孢 菌Colletotrichum dematium(Pers. ex F r.)(俞文君,林建新.蔥蘭葉枯病病原的研究, 江蘇林業(yè)科技,1998年25巻第1期,64 65頁)、蔥蘭炭疽病、赤斑病和黃化病(吳大椿, 鄒亞飛,蔥蘭赤斑病病原及防治初步研究,湖北植保,1998年第5期6 7頁;陳集雙,李德 葆,蔥蘭黃化病病原類菌原體的研究,微生物學(xué)報,1994年第34巻第3期,245 247頁;李 騰,蔥蘭炭疽病發(fā)生及其防治初報,廣東園林,2006年第28巻第4期,49 50頁)等病害, 這些病害可引起蔥蘭的葉部病害,即使發(fā)病較輕,也影響蔥蘭開花,發(fā)病較重時若防治不及 時,可造成蔥蘭成片死亡。這些葉部病害不僅影響了蔥蘭的觀賞價值和經(jīng)濟(jì)價值,且有逐年 加重的趨勢,更為嚴(yán)重的是葉部病害使得蔥蘭的分株繁殖極大受限。上述兩方面的因素造 成了蔥蘭的產(chǎn)量與園林環(huán)境綠化對蔥蘭大量健康種苗的需求極不相符。因此,利用蔥蘭離 體器官培養(yǎng),進(jìn)行工廠化育苗,快速獲得蔥蘭大量健康種苗,成為蔥蘭育種的必然趨勢。
      目前,鱗莖類植物的組織培養(yǎng)及快速繁殖方法,研究較多的是百合科和石蒜科。百 合科組培研究較多,外植體包含鱗片、鱗莖、葉片和花器官。其中研究較成功的是百合鱗片 誘導(dǎo)產(chǎn)生小鱗莖,在MS+BA 1.0mg/L+NAA 0. lmg/L+糖3 % +瓊脂0. 35 %培養(yǎng)基中,以中 部鱗片切割為6塊產(chǎn)生的小鱗莖增殖系數(shù)最高,可達(dá)11. 5(王愛琴,何龍飛,溫慶蘭,林鑒 釗,百合組培中鱗片處理及其顏色變化與鱗莖形成的關(guān)系,園藝學(xué)報,2004年31巻第1期 117 119頁);大百合的鱗片100%可誘導(dǎo)產(chǎn)生不定芽,增殖系數(shù)為4 7 ;70%的葉片可
      3誘導(dǎo)分化產(chǎn)生叢生芽,50%的鱗莖誘導(dǎo)分化產(chǎn)生不定芽(虞泓,陸永武,程治英,大百合的 離體快繁和鱗莖的誘導(dǎo),植物生理學(xué)通訊,2005年41巻第2期192頁);對于蘭州百合,鱗 片誘導(dǎo)鱗莖的最適培養(yǎng)基為1/2MS+IBA 0. 5mg/L,鱗莖的增殖系數(shù)為3. 1 (王麗艷,梁國魯, 郭啟高,蘭州百合組培苗試管結(jié)鱗莖研究,北方園藝,2004年第3期73頁);百合屬的花器 官也可作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),以花絲的鱗莖誘導(dǎo)率最高(為89. 01% ),其次是花柱,子 房的誘導(dǎo)率最低,但子房誘導(dǎo)出鱗莖的增殖系數(shù)卻最高(為2. 9)(周俊輝,周厚高,林麗嬋, 盧俊圖,火百合花器的鱗莖誘導(dǎo)和增殖培養(yǎng)研究,廣西植物,2008年28巻第6期,811 815 頁);另外百合科的湖北貝母、湘貝母、巻丹、郁金香等的組織培養(yǎng)也有研究,不同的培養(yǎng)基 類型及激素組合,具有不同的誘導(dǎo)效果。其中郁金香的鱗片及鱗莖在5種培養(yǎng)基上很難誘 導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織或者小鱗莖;而花托的誘導(dǎo)率最高,在MS+2,4-D 0. 5mg/L培養(yǎng)基上誘導(dǎo)率 為56.7% (楊永剛,代漢萍,胡新穎,雷家軍,郁金香器官離體培養(yǎng)再生小鱗莖的研究,園藝 學(xué)報2006年33巻第5期1133 1136頁)。對于石蒜科植物的組織培養(yǎng),以石蒜屬、朱頂 紅屬、君子蘭屬和水仙屬的研究居多,其中以鱗莖作為外植體進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)直接產(chǎn)生小鱗 莖或不定芽最為成功。同樣,不同部位的外植體,不同的培養(yǎng)基類型及激素組合也具有不 同的誘導(dǎo)效果(趙天榮,施永泰,蔡建崗,倪建剛,石蒜屬植物的研究進(jìn)展,北方園藝,2008 年第4期65 69頁)。如林田,劉灶長,李天菲等(不同激素配比對紅花石蒜小鱗莖及莖 尖的分化培養(yǎng)的影響,上海農(nóng)業(yè)學(xué)報,2006年22巻第4期45-47頁)以紅花石蒜鱗莖為外 植體,在最適培養(yǎng)基上(MS+BA3. Omg/L+NAA 1. 5mg/L),小鱗莖的誘導(dǎo)率為53% ;而劉志高 等(乳白石蒜組織培養(yǎng),浙江林學(xué)院學(xué)報,2006年23巻第3期347 350頁)以乳白石蒜 的鱗莖作為外植體,最高誘導(dǎo)率達(dá)到100% ;通過切割誘導(dǎo)得到的小鱗莖,在MS+BA5. Omg/ L+NAA2.0mg/L培養(yǎng)基上得到了最好的增殖效果,最高增殖倍數(shù)達(dá)到15。這些結(jié)果表明,對 于鱗莖類植物,通過離體培養(yǎng)可以獲得再生植株,同時也說明不同植物所含的特有物質(zhì)及 遺傳特性不同,離體培養(yǎng)適用的組織器官部位、培養(yǎng)方法、培養(yǎng)基組分及培養(yǎng)條件等往往具 有很大的種間及屬間特異性,甚至同種植物不同部位的組織也有很大的差異。
      對于具有較大鱗莖的植物,也可采用鱗莖盤的切割法,如十六等分法、八等分法、 六等分法、四等分法等切割鱗莖進(jìn)行快速繁殖,如忽地笑以八分割基盤所獲取的子球最多, 平均為14個子球,但子球至開花需2 4年;利用雙鱗片繁殖法,可使得一個母球的繁殖倍 數(shù)達(dá)到40 70倍,但子球至開花需4 5年;以4鱗片及其相連的部分基盤為繁殖體,所 形成的子球較大,一母球的繁殖倍數(shù)為38倍,子球至開花需3 4年。雖然底盤切割法是 石蒜屬植物無性繁殖較為有效的方法,但也存在從小鱗莖至開花周期長的缺點(diǎn)(趙天榮, 施永泰,蔡建崗,倪建剛,石蒜屬植物的研究進(jìn)展,北方園藝,2008年第4期65 69頁)。
      對于蔥蘭的離體培養(yǎng)及快速繁殖,目前的報道較少。陳揚(yáng)春("蔥蘭和韭蘭鱗片 離體培養(yǎng)研究",亞熱帶植物通訊,1992年第21巻第2期42 46頁)以帶鱗莖盤和不帶 鱗莖盤的鱗片為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)帶鱗莖盤的鱗片可誘導(dǎo)產(chǎn)生小鱗莖,但在最適 培養(yǎng)基MS+BA 0. lmg/L+NAA 1. Omg/L上,小鱗莖增殖系數(shù)最高為1. 5,而未帶鱗莖盤的鱗莖 則全未形成小鱗莖。何龍飛,周嫦("玉簾的組織和原生體培養(yǎng)",武漢大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué) 版),1995年第41巻第2期213 217頁)以玉簾的不同組織為外植體進(jìn)行培養(yǎng),誘導(dǎo)的 胚性愈傷能產(chǎn)生再生植株,胚性愈傷的誘導(dǎo)率最高僅為20. 5%。這些研究結(jié)果均達(dá)不到快 速繁殖的目的。同時由于蔥蘭的鱗莖盤相對較小,不能采用鱗莖盤的切割方法進(jìn)行培養(yǎng),加上前面所述的蔥蘭病害的原因,使得蔥蘭快速繁殖的選材和方法更為苛刻和不易,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 能滿足大量的市場需求。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明的目的在于克服蔥蘭現(xiàn)有繁殖技術(shù)的不足,提供一種蔥蘭離體培養(yǎng)及快速 繁殖的方法。 本發(fā)明選用蔥蘭鱗莖的頂芽為外植體,快速誘導(dǎo)產(chǎn)生大量不定芽,通過不定芽的 產(chǎn)生及生根得到再生植株,再生植株成活率達(dá)到100% 。具有繁殖速度快、可不受季節(jié)限制, 隨時取頂芽離體器官進(jìn)行組織培養(yǎng)、再生植株變異小、遺傳穩(wěn)定性高、再生植株健康和縮短 育苗周期的優(yōu)點(diǎn)。 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)施 取蔥蘭鱗莖,消毒滅菌后取頂芽,以MS基本培養(yǎng)基加激素組合TDZ和NAA為培養(yǎng) 基進(jìn)行不定芽的誘導(dǎo),在相同的培養(yǎng)基上進(jìn)行不定芽繼代培養(yǎng),然后以1/2MS,添加IBA為 培養(yǎng)基,進(jìn)行不定芽生根培養(yǎng)形成再生植株。
      具體的步驟如下 第一步,取栽培蔥蘭整株,切去根系、鱗莖盤基和葉片,剝掉外面的鱗葉和腋芽進(jìn) 行滅菌;滅菌后繼續(xù)剝離殘留鱗葉,留下頂芽進(jìn)行誘導(dǎo);誘導(dǎo)使用的培養(yǎng)基為MS基本培養(yǎng) 基加激素組合TDZ和NAA, TDZ和NAA濃度分別為0. 1 0. 5mg/L和0. 05 0. 2mg/L ;培養(yǎng) 條件為溫度24±4",光照時間為10 14小時/天,光照強(qiáng)度為2000 2500Lux,不定 芽的誘導(dǎo)時間為16 20天,每芽可長出1 2片綠色葉片,葉片長約0. 5 2cm ;不定芽 的誘導(dǎo)率為100% ;不定芽的增殖系數(shù)為7 9 ; 第二步,將分化的不定芽分成單芽,切去頂部葉片,進(jìn)行繼代培養(yǎng),培養(yǎng)基與分 化培養(yǎng)基相同,培養(yǎng)條件為溫度24士4t:,光照時間為10 14小時/天,光照強(qiáng)度為
      2000 2500Lux,培養(yǎng)時間為15 20天,增殖系數(shù)為7 9。 第三步,將第二步的不定芽進(jìn)行生根培養(yǎng),生根培養(yǎng)基為1/2MS,添加0. 1 0. 5mg/L的IBA,培養(yǎng)條件為溫度24士4。C,光照時間為10 14小時/天,光照強(qiáng)度為 2000 2500Lux,生根培養(yǎng)時間為35 40天,生根率100%,根長約10 12cm,形成蔥蘭
      再生植株。 第一步中所述滅菌方法具體為取栽培的蔥蘭植株,用自來水沖洗泥土,切去根系 和葉片,將余下的鱗莖在用自來水下沖洗3 4小時;剝?nèi)[莖外面2/3的鱗葉和腋芽,然 后用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精浸泡2 3min,用無菌水沖洗3 5次,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。的升 汞溶液浸泡10 15min,再用無菌水沖洗5次,然后用無菌濾紙將鱗莖的水分吸干,切去鱗 莖盤基,接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中。 與現(xiàn)有的蔥蘭離體組培方法相比,本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)有幾個方面 其一,取材于蔥蘭鱗莖中的頂芽,一般來說,植物病毒的含量隨與莖尖相隔距離加
      大而增加,莖尖部分病毒含量極低或不含病毒,利用蔥蘭鱗莖最內(nèi)層的頂芽進(jìn)行培養(yǎng)避免
      了帶病菌的外植體,可以獲得健康植株。 其二,利用頂芽進(jìn)行離體培養(yǎng),可誘導(dǎo)產(chǎn)生大量不定芽,在MS+TDZ+NAA培養(yǎng)基中, 誘導(dǎo)率為100%,增殖系數(shù)可達(dá)7 9。而利用葉片和根不能誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織和不定芽;利
      5用鱗片作為外植體進(jìn)行組織培養(yǎng),只有加MS+6-BA+2,4-D的培養(yǎng)基中鱗片有少許膨大,但 也不能產(chǎn)生愈傷組織和不定芽,在MS+TDZ+NAA和MS+6-BA+NAA的培養(yǎng)基中沒有任何誘導(dǎo), 最終60 90天時逐漸褐化死亡。本發(fā)明的結(jié)果表明,蔥蘭的離體組培頂芽是最佳外植體, 根系、葉片和鱗片無法誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織或不定芽。 其三,本發(fā)明表明,利用蔥蘭頂芽誘導(dǎo)產(chǎn)生的不定芽,可在相同的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上繼 代培養(yǎng),培養(yǎng)步驟簡單,繼代周期較短,僅需15 20天。 其四,利用頂芽離體培養(yǎng)直接形成大量不定芽進(jìn)行快速繁殖,沒有經(jīng)過脫分化、愈 傷組織誘導(dǎo)及其分化過程,使產(chǎn)生的再生植株變異率低,遺傳穩(wěn)定性高。
      因此,利用蔥蘭頂芽的離體培養(yǎng)進(jìn)行無性繁殖,取材方便,步驟簡單,增殖系數(shù)高, 獲得的再生植株變異率低,遺傳穩(wěn)定性高,達(dá)到了快速繁殖的目的。


      附圖1為蔥蘭頂芽在MS+TDZ+NAA培養(yǎng)基上誘導(dǎo)產(chǎn)生出不定芽;
      附圖2為蔥蘭不定芽形成根系后的生根苗。
      具體實(shí)施方式

      實(shí)施例1 第一步,取栽培的蔥蘭植株,用自來水沖洗泥土,剪去根系和葉片,將余下的鱗莖 在用自來水下沖洗4小時;剝?nèi)[莖外面2/3的鱗葉和腋芽,然后用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒 精浸泡2min,用無菌水沖洗5次,再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。的升汞溶液浸泡12min,再用無菌水沖 洗5次,將消毒后的鱗莖盤基切去,將剩余直徑約為0. 6cm的頂芽接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,培 養(yǎng)基為MS基本培養(yǎng)基,添加劑為0. 5mg/L的TDZ和0. lmg/L的NAA,加入蔗糖30g/L,瓊脂 8g/L,培養(yǎng)基ra值5.9,培養(yǎng)條件為溫度25士2t:,光照時間為12小時/天,光照強(qiáng)度為 2500Lux,不定芽的誘導(dǎo)時間為18天的效果見圖1 ; 第二步,將分化的不定芽切割為單芽,切去葉片進(jìn)行繼代培養(yǎng),培養(yǎng)基與分化培養(yǎng) 基相同,培養(yǎng)條件為溫度25士2t:,光照時間為12小時/天,光照強(qiáng)度為2500Lux,培養(yǎng)
      時間為18天; 第三步,將步驟二得到的不定芽進(jìn)行生根培養(yǎng),培養(yǎng)條件為溫度25士2t:,光照 時間為12小時/天,光照強(qiáng)度為2500Lux,生根培養(yǎng)時間為38天,得到蔥蘭再生植株,詳 見圖2。 將第三步中經(jīng)生根培養(yǎng)后得到的再生苗進(jìn)行練苗,待再生苗長到10cm高時,將其 與空氣接觸,25士2t:下生長5天;然后用流水洗去再生苗根部的培養(yǎng)基,將其移栽到消毒
      的栽培基質(zhì)(泥炭土 蛭石=2 : i)中培養(yǎng),得到蔥蘭再生植株,成活率達(dá)ioo%。
      權(quán)利要求
      一種蔥蘭快速繁殖的方法,其特征在于取蔥蘭鱗莖頂芽,以MS加激素組合TDZ和NAA為培養(yǎng)基進(jìn)行不定芽的誘導(dǎo),在相同的培養(yǎng)基上進(jìn)行不定芽繼代培養(yǎng),然后以1/2MS,添加IBA為生根培養(yǎng)基,進(jìn)行不定芽生根培養(yǎng)形成再生植株。
      2. 權(quán)利要求1所述的蔥蘭快速繁殖的方法,所述培養(yǎng)基中MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,激素TDZ濃度為0. 1 0. 5mg/L、 NAA濃度為0. 05 0. 2mg/L。
      3. 權(quán)利要求1所述的蔥蘭快速繁殖的方法,所述的生根培養(yǎng)基中的IBA濃度為0. 1 0. 5mg/L。
      全文摘要
      本發(fā)明選用蔥蘭鱗莖的頂芽為外植體,快速誘導(dǎo)產(chǎn)生大量不定芽,通過不定芽的產(chǎn)生及生根得到再生植株,再生植株成活率達(dá)到100%;具有繁殖速度快、不受季節(jié)限制,隨時取頂芽離體器官進(jìn)行組織培養(yǎng)、再生植株變異小、遺傳穩(wěn)定性高、再生植株健康和縮短育苗周期的優(yōu)點(diǎn)。
      文檔編號A01H4/00GK101766123SQ20101011241
      公開日2010年7月7日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
      發(fā)明者季洪強(qiáng), 袁秀云, 謝惠玲 申請人:鄭州師范高等??茖W(xué)校生物工程研究所
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