本發(fā)明涉及植物的組織培養(yǎng)技術,具體涉及一種青錢柳試管苗生根培養(yǎng)基及生根培養(yǎng)方法。
背景技術:
青錢柳[Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja]屬胡桃科(Juglandaceae)青錢柳屬植物,別名搖錢樹、麻柳,青錢李、山麻柳、山化樹。青錢柳被譽為“植物大熊貓”、“醫(yī)學界的第三棵樹”,是冰川四紀幸存下來的珍稀樹種,僅存于中國,是國家重點保護的瀕危植物。青錢柳主要分布于江西、浙江、江蘇、安徽、福建、臺灣、湖北、四川、貴州、云南等地,多零星分布于深山老林和一些自然保護區(qū)中。
青錢柳更具有獨特的保健和藥用價值。民間長期以來用青錢柳葉做茶,茶氣清香,味甜?!吨袊兴庂Y源志要》(1994)記載,青錢柳葉具清熱消渴解毒之效。《全國中草藥名鑒》(1996)記載,青錢柳樹皮、葉、根有殺蟲止癢,消炎止痛祛風之功效。現(xiàn)代藥理學研究證明,青錢柳有降血壓、降血脂和抗衰老等藥用功效。研究發(fā)現(xiàn),青錢柳葉含有大量的鉀、鈣、鎂、磷等常量元素,還含有錳、鐵、銅、鉻、鋅、硒、釩、鍺等微量元素。其中,與糖代謝和胰島素作用密切相關的元素鉻、鎳、鋰、硒、釩的含量較高,能夠協(xié)助胰島素發(fā)揮降血糖作用,并能改善糖耐量。青錢柳葉還含有豐富的多糖、黃酮、三萜、甾體類、皂苷、香豆精等有機化合物,這些化合物能有效降低甘油三酯和膽固醇,使青錢柳具有降血壓、降血糖、降血脂的功能,同時對增強人體免疫力、抗氧化、抗衰老等具有獨特作用。
目前,市場上的青錢柳苗木多為野生資源移栽或人工培育的種子實生苗。由于青錢柳種源有限,種子飽滿率低,還具有深休眠特性,采用常規(guī)播種育苗方法育種周期長,效率低,難以在短期內(nèi)生產(chǎn)出大量種苗,不能滿足市場的需求。近幾年來,國內(nèi)外研究人員以離體胚、葉片、嫩芽、莖段等為外植體相繼開展青錢柳的組織培養(yǎng)與快速繁殖的研究,如謝寅峰等(謝寅峰等.青錢柳組培快繁體系的初步研究.西北植物學報,2009,29(11):2331-2338)利用離體胚初步建立了青錢柳的快繁體系,采用WPM+0.2mg/L IBA+20g/L蔗糖培養(yǎng)基進行誘導,生根率為16.67%,經(jīng)過15d暗誘導處理,生根率可提高到23.33%。喬卿梅等(喬卿梅,程茂高,魏志華.不同外源激素對青錢柳莖段組織培養(yǎng)的影響.北方園藝2009(7):125-127)研究發(fā)現(xiàn),在青錢柳莖段組織培養(yǎng)中,不定根誘導的適宜培養(yǎng)基為改良MS+5.0mg/L IBA,誘導率為40.00%。魯萌等(魯萌等.青錢柳莖段腋芽的離體培養(yǎng)技術.南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2013,37(6):6-10)以WPM為基本培養(yǎng)基,研究IBA、GGR-6、ABT-1對青錢柳生根的影響,結(jié)果表明,10%GGR+1.0mg/L IBA組合處理效果最好,生根率為25%。已有的研究結(jié)果表明,青錢柳試管苗已能成功擴繁,但其生根率低、生根質(zhì)量差,難以滿足工廠化育苗的要求。由此可見,青錢柳組培苗的生根技術已成為制約青錢柳種苗工廠化生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié),組培苗生根技術的突破,對建立青錢柳高效組培快繁體系、擴大種植規(guī)模具有重要意義。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種青錢柳試管苗生根培養(yǎng)基及生根培養(yǎng)方法。采用本發(fā)明所述的生根培養(yǎng)基對常規(guī)青錢柳試管苗進行生根培養(yǎng),可以獲得70%以上的生根率,且根系發(fā)育良好,植株生長健壯,移栽成活率高。
本發(fā)明所述的青錢柳試管苗生根培養(yǎng)基的配方為:
改良MS+IBA0.5~2.0mg/L+IAA0~2.0mg/L+胺鮮酯0.02~0.1mg/L+蔗糖15~20g/L,pH5.5~6.0;
其中,改良MS的配方為:
大量元素的組分及濃度為:硝酸鉀700mg/L、硝酸銨600mg/L、七水硫酸鎂185mg/L、磷酸二氫鉀60mg/L、二水氯化鈣165mg/L;
有機化合物的組分及濃度為:肌醇100mg/L、煙酸1mg/L、鹽酸吡哆醇1mg/L、鹽酸硫胺素0.2mg/L、甘氨酸2mg/L;
微量元素的組分及濃度同MS培養(yǎng)基。
上述技術方案中,所述青錢柳生根培養(yǎng)基的配方優(yōu)選為:改良MS+IBA0.5~1.0mg/L+IAA 0.8~1.5mg/L+胺鮮酯0.05~0.08mg/L+蔗糖18~20g/L,pH5.5~6.0;最優(yōu)選為改良MS+IBA 0.5mg/L+IAA 1.0mg/L+胺鮮酯0.05mg/L+蔗糖20g/L,pH5.5~6.0。所述青錢柳生根培養(yǎng)基的pH值優(yōu)選為5.8~6.0。
本發(fā)明還包括青錢柳試管苗的生根培養(yǎng)方法,具體為:切取單株試管苗,接入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)至少25d;其中:
所述生根培養(yǎng)基的配方為:
改良MS+IBA0.5~2.0mg/L+IAA0~2.0mg/L+胺鮮酯0.02~0.1mg/L+蔗糖15~20g/L,pH5.5~6.0;
其中,改良MS的配方為:
大量元素的組分及濃度為:硝酸鉀700mg/L、硝酸銨600mg/L、七水硫酸鎂185mg/L、磷酸二氫鉀60mg/L、二水氯化鈣165mg/L;
有機化合物的組分及濃度為:肌醇100mg/L、煙酸1mg/L、鹽酸吡哆醇1mg/L、鹽酸硫胺素0.2mg/L、甘氨酸2mg/L;
微量元素的組分及濃度同MS培養(yǎng)基。
上述方法中,青錢柳試管苗的生根培養(yǎng)條件可以與現(xiàn)有技術相同。優(yōu)選如下:培養(yǎng)溫度為20~30℃,光照周期為10~14h/d,光照強度為2000~3000Lx;進一步優(yōu)選的培養(yǎng)條件為:培養(yǎng)溫度為23~27℃,光照周期為10~12h/d,光照強度為2000~3000Lx。
上述方法中,青錢柳試管苗在生根培養(yǎng)基中在上述培養(yǎng)條件下培養(yǎng)25d時,生根率可達到70%以上,而且根系發(fā)育良好,植株生長健壯。本發(fā)明所述方法中,優(yōu)選試管苗在生根培養(yǎng)基中的培養(yǎng)時間為25~35d。
上述方法中,所述青錢柳生根培養(yǎng)基的配方優(yōu)選為:改良MS+IBA0.5~1.0mg/L+IAA 0.8~1.5mg/L+胺鮮酯0.05~0.08mg/L+蔗糖18~20g/L,pH5.5~6.0;最優(yōu)選為改良MS+IBA 0.5mg/L+IAA 1.0mg/L+胺鮮酯0.05mg/L+蔗糖20g/L,pH5.5~6.0。所述青錢柳生根培養(yǎng)基的pH值優(yōu)選為5.8~6.0。
本發(fā)明所述方法中,用于進行生根培養(yǎng)的試管苗按現(xiàn)有常規(guī)方法離體培養(yǎng)得到,優(yōu)選是以青錢柳當年生枝條,按常規(guī)方法離體培養(yǎng)所得。優(yōu)選是選取高度≥2cm的單株試管苗進行生根培養(yǎng),更優(yōu)選是選取高度≥3cm且長有3~4個復葉的單株試管苗進行生根培養(yǎng),這樣可以進一步提高植株的移栽成活率。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的特點在于:通過改良基本培養(yǎng)基組分濃度、結(jié)合使用特定濃度的胺鮮酯、IBA以及IAA植物生長調(diào)節(jié)劑,使所得生根培養(yǎng)基可有效促進青錢柳試管苗的生根。利用該生根培養(yǎng)基對青錢柳試管苗進行生根培養(yǎng),可使生根率達到70%以上(優(yōu)選實施例可達86%),且根系發(fā)育良好,植株生長健壯,移栽成活率高,為實現(xiàn)青錢柳組培產(chǎn)業(yè)化和推廣應用提供了技術支撐。
附圖說明
圖1為實施例1中按常規(guī)方法獲得的青錢柳試管苗的圖片;
圖2為采用本發(fā)明實施例1中所述的生根培養(yǎng)基培養(yǎng)25d時的生根苗的圖片。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳述,以更好地理解本發(fā)明的內(nèi)容,但本發(fā)明并不限于以下實施例。
以下各實施例中,所涉及的改良MS包括大量元素、微量元素和有機化合物,具體的配方如下:
大量元素的組分及濃度為:硝酸鉀700mg/L、硝酸銨600mg/L、七水硫酸鎂185mg/L、磷酸二氫鉀60mg/L、二水氯化鈣165mg/L;
微量元素的組分及濃度為:碘化鉀0.83mg/L、硼酸6.2mg/L、四水硫酸錳22.3mg/L、七水硫酸鋅8.6mg/L、二水鉬酸鈉0.25mg/L、五水硫酸銅0.025mg/L、六水氯化鈷0.025mg/L、七水硫酸亞鐵27.8mg/L。其中,七水硫酸亞鐵與乙二胺四乙酸二鈉螯合,乙二胺四乙酸二鈉濃度為37.3mg/L。
有機化合物的組分及濃度為:肌醇100mg/L、煙酸1mg/L、鹽酸吡哆醇1mg/L、鹽酸硫胺素0.2mg/L、甘氨酸2mg/L。
實施例1
1)取青錢柳當年生枝條,按常規(guī)方法離體培養(yǎng)獲得試管苗,如圖1所示;
2)生根培養(yǎng):切取高度大于3.5cm且長有3~4個復葉的單株試管苗,接入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)25d(在培養(yǎng)25d時如圖2所示);其中:
所述生根培養(yǎng)基的配方為:改良MS+IBA0.5mg/L+IAA1.0mg/L+胺鮮酯0.05mg/L+蔗糖20g/L,pH5.8,采用濾紙橋為支撐物。
生根培養(yǎng)條件為:溫度為23~25℃,光照周期為12h/d,光照強度為2000Lx。
按生根株數(shù)/接種株數(shù)×100%來計算生根率(以下相同),生根率為86%。
對比例1
重復實施例1的方法,只是將生根培養(yǎng)基配方修改為:改良MS+IBA0.5mg/L+IAA 1.0mg/L+蔗糖20g/L,pH5.8。
經(jīng)計算,生根率為25%。
對比例2
重復實施例1的方法,只是將生根培養(yǎng)基配方修改為:改良MS+IBA 0.5mg/L+IAA 1.0mg/L+胺鮮酯0.01mg/L+蔗糖20g/L,pH5.8。
經(jīng)計算,生根率為40%。
對比例3
重復實施例1的方法,只是將生根培養(yǎng)基配方修改為:改良MS+IBA0.5mg/L+IAA 1.0mg/L+胺鮮酯0.15mg/L+蔗糖20g/L,pH5.8。
經(jīng)計算,生根率為5%。
實施例2
1)取青錢柳當年生枝條,按常規(guī)方法離體培養(yǎng)獲得試管苗;
2)生根培養(yǎng):切取高于3.5cm且長有3~4個復葉的單株試管苗,接入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)25d;其中:
所述生根培養(yǎng)基的配方為:改良MS+IBA1.5mg/L+胺鮮酯0.05mg/L+蔗糖20g/L,pH5.8,采用濾紙橋為支撐物。
在生根培養(yǎng)基中的培養(yǎng)條件為:溫度為23~25℃,光照周期為12h/d,光照強度為2000Lx。
經(jīng)計算,生根率為80%。
實施例3
1)取青錢柳當年生枝條,按常規(guī)方法離體培養(yǎng)獲得試管苗;
2)生根培養(yǎng):切取高于2.5cm且長有2~3個復葉的單株試管苗,接入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)30d;其中:
所述生根培養(yǎng)基的配方為:改良MS+IBA0.5mg/L+IAA 2.0mg/L+胺鮮酯0.02mg/L+蔗糖15g/L,pH6.0,采用濾紙橋為支撐物。
在生根培養(yǎng)基中的培養(yǎng)條件為:溫度為25℃,光照周期為10h/d,光照強度為3000Lx。
經(jīng)計算,生根率為75%。
實施例4
1)取青錢柳當年生枝條,按常規(guī)方法離體培養(yǎng)獲得試管苗;
2)生根培養(yǎng):切取高于2.5cm且長有1~2個復葉的單株試管苗,接入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)27d;其中:
所述生根培養(yǎng)基的配方為:改良MS+IBA1.5mg/L+IAA0.5mg/L+胺鮮酯0.1mg/L+蔗糖18g/L,pH5.5,采用濾紙橋為支撐物。
在生根培養(yǎng)基中的培養(yǎng)條件為:溫度為20℃,光照周期為14h/d,光照強度為2500Lx。
經(jīng)計算,生根率為70%。
實施例5
1)取青錢柳當年生枝條,按常規(guī)方法離體培養(yǎng)獲得試管苗;
2)生根培養(yǎng):選取高于3.5cm且長有3~4個復葉的單株試管苗,接入生根培養(yǎng)基中培養(yǎng)28d;其中:
所述生根培養(yǎng)基的配方為:改良MS+IBA1.0mg/L+IAA1.5mg/L+胺鮮酯0.08mg/L+蔗糖16g/L,pH5.9,采用濾紙橋為支撐物。
在生根培養(yǎng)基中的培養(yǎng)條件為:溫度為30℃,光照周期為12h/d,光照強度為2000~2200Lx。
經(jīng)計算,生根率為82%。