本發(fā)明涉及植物生物技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種三葉青組培苗的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
三葉青,別名金線吊葫蘆、三葉扁藤、石老鼠、小扁藤、石猴子、三葉對(duì),為葡萄科崖爬藤屬植物。三葉青是一味民間的中草藥,極為珍稀,在浙江民間,采用三葉青治療腫瘤的歷史較為久遠(yuǎn)。三葉青藥用功效神奇,具有提高免疫力、抗病毒、增強(qiáng)肝功能等功效,被中醫(yī)藥界譽(yù)為極品中草藥,尤其對(duì)癌癥、腫瘤、乙肝、小兒高熱驚厥、支氣管炎、肺炎、病毒性腦膜炎等具有獨(dú)特的療效作用。
三葉青在藥理和臨床等方面具抗腫瘤、抗病毒、退高熱等特有的顯著療效,現(xiàn)在備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度關(guān)注。隨著三葉青在民間的廣泛應(yīng)用,以及現(xiàn)代先進(jìn)科研技術(shù)在其研究中的運(yùn)用,其藥用價(jià)值的開(kāi)發(fā)和利用將有著廣闊的前景。然而,現(xiàn)有的野生三葉青瀕臨滅絕,根本無(wú)法滿足當(dāng)今社會(huì)的需求。因此,三葉青的人工繁殖將是一個(gè)非常重要的研究領(lǐng)域。
組培采用的植物材料完全是在人為提供的培養(yǎng)基和小氣候環(huán)境條件下進(jìn)行生長(zhǎng),擺脫了大自然中四季、晝夜的變化以及災(zāi)害性氣候的不利影響,便于穩(wěn)定地進(jìn)行周年培養(yǎng)生產(chǎn),且植物材料能按幾何級(jí)數(shù)繁殖生產(chǎn)。因此,組培是一種快速、低成本、且能提供規(guī)格一致優(yōu)質(zhì)種苗的新技術(shù)。
三葉青新品種“中澤1號(hào)”是浙江大學(xué)和浙江省中藥研究所合作選育的產(chǎn)量與藥效兼顧的三葉青優(yōu)良品種,塊根卵圓形,毛根不明顯,特定設(shè)施基質(zhì)栽培條件下,節(jié)莖較短,植株矮生,塊根結(jié)果較集中,塊根木質(zhì)纖維極少,淀粉積累較高,鮮食麻感輕微,口感好,產(chǎn)量高。
目前,已有關(guān)于三葉青的組培快速繁殖的相關(guān)報(bào)道,例如:
申請(qǐng)公布號(hào)為cn101103700a的發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種三葉青的組培快速繁殖方法,該方法包括外植體的選取與處理,誘導(dǎo)培養(yǎng),增殖培養(yǎng),生根培養(yǎng),移栽等步驟。該發(fā)明以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ),加入了輔助劑:活性炭、聚乙烯吡咯烷酮、6-芐基腺嘌呤、激動(dòng)素、玉米素、萘乙酸、吲哚丁酸等,用于三葉青叢生芽誘導(dǎo)、壯苗及生根三個(gè)關(guān)鍵階段的組織培養(yǎng)。該本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:(1)三葉青的生產(chǎn)可以在人為控制條件下進(jìn)行,不受季節(jié)、氣候條件與土壤等因素的制約,可排除病蟲(chóng)害的侵染和農(nóng)藥殘留的影響,嚴(yán)格控制三葉青藥材的質(zhì)量;(2)增殖速度快,生產(chǎn)周期短,設(shè)備簡(jiǎn)單,占地面積少,能節(jié)省人力、物力等,便于工廠化生產(chǎn);(3)可以保存三葉青的種質(zhì)資源,同時(shí)有利于保護(hù)野生資源,減少對(duì)自然資源的破壞。
杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院生物技術(shù)研究所的錢(qián)麗華也公開(kāi)了藥用植物“三葉青”的組培快繁技術(shù)研究報(bào)道,其以藥用植物"三葉青"的腋芽為供試材料,通過(guò)開(kāi)展腋芽外植體誘導(dǎo)技術(shù)、不定芽繼代增殖技術(shù)及試管苗生根技術(shù)研究,形成一套完整的"三葉青"組培快繁技術(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:1/2ms+ba0.03~0.5mg/l可作為"三葉青"腋芽外植體誘導(dǎo)配,25d腋芽平均萌發(fā)率最高達(dá)92%;在此誘導(dǎo)配方上,23μmol·m-2·s-1的光照強(qiáng)度有利于腋芽的萌發(fā),較8μmol·m-2·s-1下最高萌發(fā)率高出15.38%;ms基本培養(yǎng)基+ba2mg/l+naa0.2mg/l或ba2mg/l為不定芽繼代增殖配方,不定芽平均增殖系數(shù)達(dá)5.455和4.135,繼代周期縮短到35~40d;1/2ms+20g/l蔗糖+naa0.2mg/l為三葉青不定芽生根培養(yǎng)基配方,10~15d不定芽生根率達(dá)到98%以上。
上述方法均能有效培植三葉青,但是,針對(duì)不同品種的三葉青,組培快繁技術(shù)仍存在較大差異;并且本領(lǐng)域研究人員對(duì)于組培苗的栽培技術(shù)的研究還有待進(jìn)一步深入研究。因此,有必要針對(duì)特定三葉青品種“中澤1號(hào)”研究一套特有的組培和配套栽培技術(shù),以確保其產(chǎn)量和品質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種三葉青組培苗的生產(chǎn)方法,該方法獲得的三葉青組培苗木質(zhì)化程度高,苗粗根壯,煉苗所需時(shí)間短,移栽成活率高。
一種三葉青組培苗的生產(chǎn)方法,包括以下步驟:
(1)選取外植體:取三葉青品種“中澤1號(hào)”的當(dāng)年生嫩枝,消毒后,切成含腋芽的小段;
(2)誘導(dǎo)培養(yǎng):將所述小段接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng),得到愈傷組織;誘導(dǎo)培養(yǎng)基以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加0.3~0.4mg/l的芐氨基腺嘌呤和0.02~0.04mg/l的萘乙酸;
(3)增殖培養(yǎng):將所述愈傷組織轉(zhuǎn)接到增殖培養(yǎng)基中,進(jìn)行增殖培養(yǎng);增殖培養(yǎng)基以ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加2.0~3.0mg/l的芐氨基腺嘌呤和0.1~0.2mg/l的萘乙酸;
(4)生根培養(yǎng):將所述增殖培養(yǎng)的外植體轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)培養(yǎng)基中,進(jìn)行生根培養(yǎng);生根培養(yǎng)基以1/2ms培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,添加1.0~2.0mg/l吲哚丁酸;
(5)煉苗和移植栽培:生根培養(yǎng)后進(jìn)行煉苗,再移栽至土壤基質(zhì)中進(jìn)行栽培;
(6)出圃;
所述ms培養(yǎng)基中采用水稻淀粉作為凝固劑,以ms培養(yǎng)基為基準(zhǔn),水稻淀粉的含量為50g/l,蔗糖含量為20g/l。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在采用水稻淀粉作為凝固劑的ms培養(yǎng)基中水稻淀粉的含量為50g/l,蔗糖含量為20g/l時(shí),能夠
作為優(yōu)選,步驟(1)中,所述消毒的過(guò)程為:將所述嫩枝先放入體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇溶液中浸泡10s后,用無(wú)菌水洗凈,再放入體積分?jǐn)?shù)為2%的次氯酸鈉溶液中消毒10~15min,再無(wú)菌水沖洗3~4次。
作為優(yōu)選,步驟(1)中,所述小段的長(zhǎng)度為0.8~1.0cm。
作為優(yōu)選,步驟(2)中,所述誘導(dǎo)培養(yǎng)的條件為:在光照強(qiáng)度3000~4000lx、溫度25℃±2℃的條件下,光照培養(yǎng)10~12h/d。
作為優(yōu)選,所述水稻淀粉來(lái)源于水稻品種“浙大脂稻1號(hào)”,其特性如下:淀粉的膠稠度>65mm,熱漿粘度>2500cp,冷膠粘度>3000cp,直鏈淀粉含量介于28~30%之間。
作為優(yōu)選,步驟(3)中,所述增殖培養(yǎng)的條件為:在光照強(qiáng)度3000~4000lx、溫度25℃±2℃的條件下,光照培養(yǎng)10~12h/d。
作為優(yōu)選,步驟(4)中,所述生根培養(yǎng)的條件為:在光照強(qiáng)度3000~4000lx、溫度25℃±2℃的條件下,光照培養(yǎng)10~12h/d。
作為優(yōu)選,步驟(5)中,以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì),所述土壤基質(zhì)為60%的泥炭土和40%的珍珠巖,ph值為5.0~6.0。
作為優(yōu)選,步驟(5)中,移栽4周內(nèi),控制光照強(qiáng)度為2000~4000lx;移栽4周后,控制光照強(qiáng)度為4000~6000lx;培養(yǎng)溫度均為20~25℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明在誘導(dǎo)培養(yǎng)過(guò)程中采用水稻淀粉作為ms培養(yǎng)基中的凝固劑,并配合適宜的蔗糖含量,既顯著降低了三葉青組培苗規(guī)模繁育的培養(yǎng)成本,又提高了三葉青組培苗的木質(zhì)化程度,使組培苗的苗粗根壯,縮短煉苗所需時(shí)間,提高移栽成活率。
(2)本發(fā)明在誘導(dǎo)培養(yǎng)過(guò)程中采用水稻淀粉作為ms培養(yǎng)基中的凝固劑,在支撐組培體的同時(shí),可以有效提供碳源促進(jìn)愈傷組織的增殖,使幼苗更好地生長(zhǎng)。
(3)與傳統(tǒng)的瓊脂相比,本發(fā)明采用的水稻淀粉成本低,主要體現(xiàn)在兩方面:一方面,淀粉作為凝固劑替代瓊脂,在保證培養(yǎng)基對(duì)組培體起支撐作用的前提下,成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于瓊脂,這使得大規(guī)模生產(chǎn)的成本顯著降低;另一方面,淀粉屬于糖類,可作為碳源為植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),表現(xiàn)出組培促生長(zhǎng)效益,進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1中三葉青愈傷組織接種到增殖培養(yǎng)基2周后的培養(yǎng)基質(zhì)的重量。
圖2為實(shí)施例1中三葉青組織增殖培養(yǎng)后的幼苗接種到生根培養(yǎng)基中3周后的苗高、根長(zhǎng)和根數(shù)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡釋。
實(shí)施例1
本實(shí)施例采用的“中澤1號(hào)”是由浙江大學(xué)和浙江省中藥研究所合作選育的產(chǎn)量與藥效兼顧的三葉青優(yōu)良品種,該品種可購(gòu)買(mǎi)于杭州中澤生物科技有限公司或浙江大學(xué)。
采用的淀粉凝固劑來(lái)源于特用的水稻品種“浙大脂稻1號(hào)”,系浙江大學(xué)選育,其特性如下:淀粉的膠稠度>65mm,熱漿粘度>2500cp,冷膠粘度>3000cp,直鏈淀粉含量介于28~30%之間。
針對(duì)上述品種,本發(fā)明提供一種具體地三葉青組培苗的生產(chǎn)方法,具體步驟如下:
(1)外植體的選擇:2014年冬季(12月上旬),選擇無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)病菌侵染的生長(zhǎng)健壯的10株“中澤1號(hào)”三葉青上的當(dāng)年生嫩枝。
(2)外植體的處理與接種:用洗滌劑水刷洗,經(jīng)自來(lái)水沖洗干凈,在超凈工作臺(tái)(sw-cj系列)上將外植體嫩枝先放入70%乙醇溶液中,浸泡10s后,用無(wú)菌水洗凈,再放入2%次氯酸鈉溶液中消毒15min后,無(wú)菌水沖洗3次;用無(wú)菌的解剖刀、鑷子將嫩枝切成0.8cm的小段,每段保證含1個(gè)腋芽。
(3)誘導(dǎo)培養(yǎng):將步驟(2)獲得的小段接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基(培養(yǎng)皿直徑75mm)中,每瓶10段小段,芽朝上插入培養(yǎng)基中,進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng),得到愈傷組織;
誘導(dǎo)培養(yǎng)基為ms培養(yǎng)基添加0.35mg/l芐氨基腺嘌呤和0.03mg/l萘乙酸;其中,ms培養(yǎng)基中采用水稻淀粉作為凝固劑,以培養(yǎng)基的體積計(jì),淀粉的添加量為50g/l,蔗糖含量為20g/l;
前期進(jìn)行暗培養(yǎng),待芽萌發(fā)后再進(jìn)行光培養(yǎng);其中,光照強(qiáng)度為3000lx,光照時(shí)間為10h/d,培養(yǎng)溫度為25℃±2℃;待小苗長(zhǎng)至5cm以上時(shí),切段進(jìn)行增殖培養(yǎng)。
(4)增殖培養(yǎng):將步驟(3)獲得的小段接種于增殖培養(yǎng)基中,進(jìn)行增殖培養(yǎng);
增殖培養(yǎng)基為ms培養(yǎng)基添加2.5mg/l芐氨基腺嘌呤和0.2mg/l萘乙酸;其中,ms培養(yǎng)基中采用水稻淀粉作為凝固劑,以培養(yǎng)基的體積計(jì),淀粉的添加量為50g/l,蔗糖含量為20g/l;
培養(yǎng)溫度為25℃±2℃,光照強(qiáng)度為3000lx,光照時(shí)間為10h/d;待小苗長(zhǎng)至2cm以上時(shí),切斷進(jìn)行生根培養(yǎng)。
(5)生根培養(yǎng):將步驟(4)獲得的小段接種于生根培養(yǎng)基中,進(jìn)行生根培養(yǎng);
生根培養(yǎng)基為1/2ms培養(yǎng)基添加1.5mg/l吲哚丁酸;其中,ms培養(yǎng)基中采用水稻淀粉作為凝固劑,以培養(yǎng)基的體積計(jì),淀粉的添加量為50g/l,蔗糖含量為20g/l;
培養(yǎng)溫度為25℃±2℃,光照強(qiáng)度為4000lx,光照時(shí)間為12h/d;待小苗長(zhǎng)至5cm以上時(shí),移至溫室煉苗。
(6)組培苗的煉苗和移植:將培養(yǎng)瓶置于25±3℃的溫室中,自然散射光下,封口煉苗3d,再開(kāi)口煉苗3d,然后開(kāi)口煉苗時(shí)可在培養(yǎng)基表面灑一層薄薄的水;煉苗結(jié)束后,打開(kāi)培養(yǎng)瓶蓋,加水將培養(yǎng)基打散倒出,清水洗凈小苗后,移植于穴盤(pán)中;其中,穴盤(pán)中的移植基質(zhì)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%的泥炭土+質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%的珍珠巖。
(7)組培苗移植后的栽培管理:移栽時(shí)澆足水分,以后每3d淋水1次;定植后3周,相對(duì)濕度80%,當(dāng)?shù)谝黄律~完全展開(kāi)后,相對(duì)濕度降至70%;移栽4周內(nèi),光照強(qiáng)度3000lx,4周后增加光照強(qiáng)度至5000lx,并可噴淋澆水;整個(gè)育苗期,溫度為25℃;移栽第4~8周,每周噴施液肥1次,液肥中n:p:k=20:10:20,稀釋1500倍液使用;及時(shí)防治苗期病蟲(chóng)害。
(8)出圃:組培苗移栽2個(gè)月左右,新根長(zhǎng)至5條以上,平均根長(zhǎng)超過(guò)3cm,新葉4~5片以上,植株生長(zhǎng)健壯、無(wú)病蟲(chóng)害、葉色翠綠即可出圃。
以上述采用水稻淀粉作為凝固劑的ms培養(yǎng)基(簡(jiǎn)稱水稻淀粉組)為處理;原始ms培養(yǎng)基(凝固劑為瓊脂的ms培養(yǎng)基,簡(jiǎn)稱瓊脂組)作為對(duì)照,進(jìn)行組培苗的生產(chǎn),其他步驟相同。
將三葉青愈傷組織接種到增殖培養(yǎng)基中2周后,對(duì)培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行稱重。
如圖1所示,瓊脂組鮮重增長(zhǎng)平均僅為0.13g;水稻淀粉組的鮮重增長(zhǎng)平均高達(dá)0.24g,增加近1倍,水稻淀粉的加入明顯促進(jìn)了增殖效應(yīng)。
將三葉青組織增殖培養(yǎng)后的幼苗接種到生根培養(yǎng)基中3周后,調(diào)查苗高、根長(zhǎng)與根數(shù)。
如圖2所示,瓊脂組的苗高平均為23.5厘米,根長(zhǎng)7.3厘米,根數(shù)9.5;水稻淀粉組的苗高平均為27.8厘米,根長(zhǎng)13.7厘米,根數(shù)17.2,表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)效應(yīng),顯示淀粉基質(zhì)在支撐組培體的同時(shí),可以有效提供碳源、促進(jìn)三葉青組培苗的生產(chǎn)效應(yīng)。
對(duì)比瓊脂組和水稻淀粉組移栽苗的折干率,瓊脂組為9.8%,水稻淀粉組為12.3%;對(duì)比煉苗時(shí)間瓊脂組平均為45天,水稻淀粉組平均時(shí)間為15天;對(duì)比煉苗20天移栽成活率瓊脂組86.4%,水稻淀粉組97.1%。