一種低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔（≤500m）生存時間的方法。通過1-4次40-80kPa的大氣壓力（每次24-72小時，間隔時間為7天）對新疆雪蓮試管苗進行適應性培養(yǎng)，可使新疆雪蓮試管苗的生存時間從1個月延長到6個月，為人們在低海拔地區(qū)研究新疆雪蓮生生長發(fā)育引得更多的時間，為高原植物在低海拔種植的研究提供新方法。
【專利說明】一種低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于生物【技術領域】，具體涉及一種低大氣壓力延長新疆雪蓮(Saussureainvolucrata Kar.et Kir.ex Maxim)試管苗在低海拔(< 500m)生存時間的方法,采用該方法能夠使新疆雪蓮試管苗的生存時間從I個月延長到6個月，顯著延長新疆雪蓮在低海拔地區(qū)的生存時間，為人們在低海拔地區(qū)研究新疆雪蓮生生長發(fā)育引得更多的時間，為高原植物在低海拔種植的研究提供新方法。
【背景技術】
[0002]天山雪蓮屬菊科(Compositae)菜薊族(Trib.Cynareae Less.)鳳毛菊屬(Saussurea sp.)植物，是我國高山地區(qū)民間常用的一類名貴中草藥。雪蓮性溫、味微苦，具有散寒除濕、強筋助陽、抗炎鎮(zhèn)痛、收縮子宮等功能，可治療風濕性關節(jié)炎、婦女小腹冷痛、陽痿、抗衰老及抑制癌細胞增生等。其主要的活性成分是黃酮、生物堿、多糖。
[0003]新疆雪蓮主要分布在海拔2500-3000m的高山冰潰石、流石灘石隙及高山草甸懸崖峭壁上，其生境的土壤極為貧瘠，再加上惡劣的高原環(huán)境，其生長速度緩慢，從種子發(fā)芽到開花結籽需3至5年時間。因此，野生的新疆雪蓮資源非常有限，再加上近年來對雪蓮的大規(guī)模、無計劃的采挖，更是造成了該植物資源的急劇減少。1988年新疆雪蓮的資源總量還有2830多萬株，而現(xiàn)在可采集量僅為300萬株，在《中國珍稀瀕危保護植物名錄》中，已被列為國家三級漸危物種。另一方面，對野生新疆雪蓮的采挖必然造成周圍環(huán)境和其它植被的破壞。開展新疆雪蓮研究對于保護野生藥用植物資源和高原生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
[0004]為了解決野生新疆雪蓮資源的瀕危，一條重要的途徑是通過組織培養(yǎng)進行新疆雪蓮植株的快速繁殖。自1987年以來，瓦.古巴諾娃等(1990年)對新疆雪蓮進行了組織培養(yǎng)研究并獲得再生植株，付春祥等 (2004年)利用發(fā)根農桿菌R1601、R1000、LBA9402感染新疆雪蓮的葉片、葉柄和根段外植體，誘導產生了毛狀根，并由毛狀根獲得了再生苗。郭斌等(2007年)通過對不同的外植體進行誘導獲得新疆雪蓮的試管苗，分化率可達78%。賈莉芳等(2008年)正在進行新疆雪蓮體細胞胚胎發(fā)生的研究。 申請人:的課題組也在前人工作基礎上研究了環(huán)境因子對新疆雪蓮組織細胞分化的影響。提出低溫鍛煉提高新疆雪蓮組織分化能力的策略(2013年)。另外， 申請人:的課題組在新疆雪蓮的生根壯苗方面也作了深入的研究，研究成果已申報了中國發(fā)明專利。
[0005]盡管新疆雪蓮人工繁育過程中從外植體到試管苗的分化已經形成穩(wěn)定的工藝。但是，在栽培過程中存在的瓶頸問題是:所生產的雪蓮種苗只能在高海拔(2000m以上)栽培，不能在低海拔區(qū)生長，這造成雪蓮生產過程中的栽培、灌溉、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的高成本。要解決新疆雪蓮的低海拔人工馴化，必須研究高原環(huán)境對雪蓮生長發(fā)育的影響機制。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，提供一種低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法，該方法通過對新疆雪蓮試管苗進行I~4次經40kPa~SOkPa的大氣壓力(每次24-72小時小時，間隔時間為7天)進行適應性培養(yǎng)，可使新疆雪蓮試管苗的生存時間從I個月延長到6個月。為人們在低海拔地區(qū)研究新疆雪蓮生生長發(fā)育引得更多的時間，為高原植物在低海拔種植的研究提供新方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述任務，本發(fā)明采取如下的技術解決方案:
[0008]一種低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法，其特征在于，該方法包括以下兩個步驟:
[0009]步驟一，新疆雪蓮試管苗的獲得:
[0010]取天山雪蓮種子，用次氯酸鈉溶液或氯化汞溶液進行表面滅菌，然后接到MS固體培養(yǎng)基上；種子發(fā)芽后，待幼苗生長至30天，取其葉片，用手術刀切割0.3cmX0.3cm的小片，接種到含0.5mg/L的N-苯基-N' -1,2, 3~噻二唑-5-脲和2.5mg/L的6-芐氨基腺嘌呤的MS固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度25°C ±2°C，光照強度為4000Lux、光周期16小時；培養(yǎng)35天后產生大量的不定芽；
[0011]當不定芽伸長至3cm時，轉移到附加有0.5mg/L的IAA的MS固體培養(yǎng)基上誘導根的形成，等根生長至5cm以上，即得到新疆雪蓮試管苗；
[0012]步驟二，低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理:
[0013]將得到的新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為40kPa~80kPa、且氧氣分壓為21Pa的環(huán)境中，培養(yǎng)24~72小時，然后放置到正常環(huán)境中培養(yǎng)7天；再轉移到40kPa~80kPa、且氧氣分壓為2IPa的環(huán)境中，培養(yǎng)24~72小時，如此反復培養(yǎng)1_4次，然后轉移到正常環(huán)境中培養(yǎng)。
[0014]本發(fā)明低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法，能夠常使新疆雪蓮試管苗的生存時間從I個月延長到6個月。本發(fā)明利用新疆雪蓮在長期的進化過程中形成了與高原低壓環(huán)境想匹配的一套生存機制，對低海拔的新疆雪蓮組培苗進行間歇的低大氣壓力處理，從而延長新疆雪蓮組培苗在低海拔(< 500m)生存的時間。不僅為新疆雪蓮發(fā)育生物學方面的研究提供材料來源，而且為高原藥用植物在低海拔種植的研究提供思路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的新疆雪蓮間歇低壓處理工藝流程圖；
[0016]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
【具體實施方式】
[0017]經 申請人:研究發(fā)現(xiàn)，新疆雪蓮組培苗在低海拔區(qū)(北京、西安)生長時，無論是在營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基中生長還是在戶外移栽培養(yǎng)，生長都比較緩慢，而且當培養(yǎng)至30天時先是葉片局部變黃，進而大部分葉子整體變黃，隨后全株枯萎、死亡。但是在同樣的培養(yǎng)條件(溫度、光照、營養(yǎng)成分等)下，如果將組培苗移栽在高海拔地區(qū)(新疆天山天池附近，大氣壓力60kPa)，幾乎所有的雪蓮苗一直保持著旺盛的生長狀態(tài)，根系發(fā)達。因此，為了研究新疆雪蓮對大氣壓力的應答機制，必須要延長新疆雪蓮在低海拔的生存時間。本專利巧妙的采用間歇低大氣壓力培養(yǎng)的方式，在一定程度上延長了新疆雪蓮組培苗在低海拔地區(qū)生存的時間。
[0018]本實施例給出實現(xiàn)低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法，該方法總體分為兩個階段，第一階段獲得新疆雪蓮試管苗；第二階段是通過間歇低壓處理新疆雪蓮試管苗達到延長其在低海拔生存的時間。
[0019]其步驟如下:[0020](I)新疆雪蓮試管苗的獲得:
[0021]取天山雪蓮種子，用次氯酸鈉溶液或氯化汞溶液進行表面滅菌，然后接到無激素的MS固體培養(yǎng)基上；待幼苗生長30天后，取其葉片，用手術刀切割0.3cmX0.3cm的小片，接種到含0.5mg/L N-苯基-N' -1,2, 3-噻二唑-5-脲和2.5mg/L6-芐氨基腺嘌呤MS固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度25±2°C，光照強度為4000LUX、光周期16小時；培養(yǎng)35天后產生大量的不定芽。當不定芽伸長至3cm時，轉移到附加0.5mg/L IAA的MS固體培養(yǎng)基上誘導根的形成，等根生長至5cm以上即為新疆雪蓮試管苗。
[0022](2)低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理:
[0023]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為30_80kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24-72小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到30-80kPa(氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24-72小時，如此反復處理1_4次可以使長新疆雪蓮試管苗在正常環(huán)境中生存時間延長到6個月。
[0024]所述的試管苗為為新疆雪蓮(Saussureainvolucrata Kar.et Kir.ex Maxim)通過組織培養(yǎng)獲得的無菌植株。
[0025]所述的步驟(1)中新疆雪蓮試管苗生長至4cm為最佳的進行低大氣壓力處理的材料；步驟(2)新疆雪蓮試管苗進行處理的壓力最佳為60kPa，在其中最佳的處理時間為48小時，最佳的反復培養(yǎng)次數(shù)為3次。
[0026]以下是發(fā)明人給出的實施例。
[0027]實施例1:
[0028]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0029]取天山雪蓮種子，用次氯酸鈉溶液或氯化汞溶液進行表面滅菌，然后接到無激素的MS固體培養(yǎng)基上；待幼苗生長30天后，取其葉片，用手術刀切割0.3cmX0.3cm的小片，接種到含0.5mg/L N-苯基-N' -1,2, 3-噻二唑-5-脲和2.5mg/L6-芐氨基腺嘌呤MS固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，誘導不定芽的形成。培養(yǎng)溫度25±2°C,光照強度為4000Lux、光周期16小時；培養(yǎng)35天后產生大量的不定芽。當不定芽伸長至3cm時，轉移到附加0.5mg/L IAA的MS固體培養(yǎng)基上誘導根的形成，等根生長至5cm以上即為新疆雪蓮試管苗。
[0030]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0031]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為40kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為45天。
[0032]實施例2:
[0033]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0034]與實施例1相同。
[0035]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理[0036]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為40kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)48小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到30kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)48小時，如此反復培養(yǎng)2次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為60天。
[0037]實施例3: [0038]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0039]與實施例1相同。
[0040]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0041]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為40kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)72小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到40kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)72小時，如此反復培養(yǎng)3次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為75天。
[0042]實施例4:
[0043]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0044]與實施例1相同。
[0045]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0046]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為50kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)48小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到50kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)48小時，如此反復培養(yǎng)4次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為135天。
[0047]實施例5:
[0048]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0049]與實施例1相同。
[0050]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0051]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，如此反復培養(yǎng)3次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為160天。
[0052]實施例6:
[0053]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0054]與實施例1相同。
[0055]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0056]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)48小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)48小時，如此反復培養(yǎng)3次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為180天。
[0057]實施例7:
[0058]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0059]與實施例1相同。。[0060]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0061]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)60小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)60小時，如此反復培養(yǎng)4次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為180天。
[0062]實施例8:
[0063]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0064]與實施例1相同。
[0065]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0066]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)72小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到60kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)72小時，如此反復培養(yǎng)3次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為180天。
[0067]實施例9:
[0068]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0069]與實施例1相同。。
[0070]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0071]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為70kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到70kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，如此反復培養(yǎng)3次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為105天。
[0072]實施例10:
[0073]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0074]與實施例1相同。。
[0075]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0076]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為70kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)60小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到70kPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)60小時，如此反復培養(yǎng)4次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為120天。
[0077]實施例11:
[0078]1、新疆雪蓮試管苗的獲得
[0079]與實施例1相同。
[0080]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0081]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為SOkPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到SOkPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)24小時，如此反復培養(yǎng)4次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為50天。
[0082]實施例12:
[0083]1、新疆雪蓮試管苗的獲得[0084]與實施例1相同。。
[0085]2、低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理
[0086]將新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為SOkPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)72小時，然后放置到正常環(huán)境(大氣壓力≤500m的環(huán)境)中培養(yǎng)7天，再轉移到SOkPa (氧氣分壓為21Pa)的環(huán)境中培養(yǎng)72小時，如此反復培養(yǎng)3次，然后轉移到正常環(huán)境中生長。新疆雪蓮組培苗的存活時間為75天 。
【權利要求】
1.一種低大氣壓力延長新疆雪蓮試管苗在低海拔生存時間的方法,其特征在于，該方法包括以下兩個步驟: 步驟一，新疆雪蓮試管苗的獲得: 取天山雪蓮種子，用次氯酸鈉溶液或氯化汞溶液進行表面滅菌，然后接到MS固體培養(yǎng)基上；種子發(fā)芽后，待幼苗生長至30天，取其葉片，用手術刀切割0.3cmX0.3cm的小片，接種到含0.5mg/L的N-苯基-N' -1,2, 3~噻二唑-5-脲和2.5mg/L的6-芐氨基腺嘌呤的MS固體培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度25°C ±2°C，光照強度為4000LUX、光周期16小時；培養(yǎng)35天后產生大量的不定芽； 當不定芽伸長至3cm時，轉移到附加有0.5mg/L的IAA的MS固體培養(yǎng)基上誘導根的形成，等根生長至5cm以上，即得到新疆雪蓮試管苗； 步驟二，低大氣壓力對新疆雪蓮試管苗的處理: 將得到的新疆雪蓮試管苗轉移到壓力為40kPa~80kPa、且氧氣分壓為21Pa的環(huán)境中，培養(yǎng)24~72小時，然后放置到正常環(huán)境中培養(yǎng)7天；再轉移到40kPa~80kPa、且氧氣分壓為21Pa的環(huán)境中，培養(yǎng)24~72小時，如此反復培養(yǎng)1_4次，然后轉移到正常環(huán)境中培養(yǎng)。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的試管苗為新疆雪蓮(Saussureainvolucrata Kar.et Kir.ex Maxim)通過組織培養(yǎng)獲得的無菌植株。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中所述的新疆雪蓮試管苗指生長至3-6cm以上已生根的無菌植株。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中所述的正常環(huán)境是指海拔小于或等于500m的環(huán)境。
【文檔編號】A01H4/00GK103518622SQ201310497204
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權日:2013年10月21日
【發(fā)明者】郭斌, 尉亞輝, 何瑋, 郭盼, 祁昊楠 申請人:西北大學