專利名稱：：植物組織培養(yǎng)用培養(yǎng)基的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于植物組織培養(yǎng)
技術(shù)領(lǐng)域：
。技術(shù)背景植物組織培養(yǎng)是指將植物體的細(xì)胞、組織或器官的一部分，在無(wú)菌條件下接種到特定的培養(yǎng)基上，在一定的容器內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)以得到新個(gè)體的方法，因?qū)倜撾x母體培養(yǎng)，所以也稱為離體培養(yǎng)。目前，植物組織培養(yǎng)技術(shù)在生物技術(shù)中占有著重要地位，從觀賞植物、無(wú)性繁殖作物到園藝作物、經(jīng)濟(jì)林木等，其中的部分或大部分苗木都是通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)予以提供。在植物組織培養(yǎng)技術(shù)中，培養(yǎng)基的組成成分是重要一環(huán)。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的研究，已有若干種培養(yǎng)基的配方問(wèn)世，目前主要采用的有MS、WHITE、B5、N6、GS等。其主要成分包括無(wú)機(jī)元素和有機(jī)元素，無(wú)機(jī)元素中，其濃度大于0.5mmol/L的為大量元素，小于0.5mmol/L的為微量元素；含有有機(jī)元素的物質(zhì)包括碳水化合物、維生素、肌醇、天然復(fù)合物、氨基酸等。不同培養(yǎng)基的差別主要是某種或某幾種元素的含量不詞，以適應(yīng)于不同植物的培養(yǎng)。例如，高鹽成分的培養(yǎng)基，包括MS、LS、ER等，其特點(diǎn)是鉀鹽、銨鹽及硝酸鹽的含量均較高，用于植物的器官、花藥、細(xì)胞和原生質(zhì)體的培養(yǎng)，其中以MS的應(yīng)用最為廣泛；硝酸鉀含量較高的培養(yǎng)基，主要有B5、N6、GS等，特別適合葡萄、南洋杉、豆科和十字花科植物的培養(yǎng)，其中又以GS應(yīng)用最為廣泛。然而，上述培養(yǎng)基仍存有缺陷。用這些培養(yǎng)機(jī)進(jìn)行植物組織培養(yǎng)時(shí)，其試管苗煉苗成活率低，使用效果差。以GS為例，在使用GS進(jìn)行葡萄的組織培養(yǎng)過(guò)程中，由于試管苗的根系吸收功能差，試管苗長(zhǎng)勢(shì)弱，導(dǎo)致試管苗煉苗成活率低，一般不高于70%，不僅影響商業(yè)效應(yīng)，而且對(duì)許多研究工作造成損失，嚴(yán)重限制了該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和運(yùn)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種使用效果好的植物組織培養(yǎng)用培養(yǎng)基。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案的特征是該培養(yǎng)基的水溶液中含有大量元素化合物、微量元素化合物、有機(jī)元素化合物和稀土元素化合物。本發(fā)明所說(shuō)的稀土元素化合物是由一種稀土元素組成的一種化合物；也可以是由兩種或兩種以上的稀土元素所組成的兩種或兩種以上的化合物；優(yōu)選NdCl:,和/或LaCl:,，按每升培養(yǎng)基的水溶液中所含物質(zhì)的毫克量計(jì)，NdCl3和/或LaCl3量為2.0—10。如果同時(shí)使用兩種或兩種以上的稀土元素化合物，不同的稀土元素化合物可以是任意比例。本發(fā)明所說(shuō)的大量元素化合物是指培養(yǎng)基的水溶液中有效元素的濃度大于0.5mmol/L的無(wú)機(jī)物；所說(shuō)的微量元素化合物是指培養(yǎng)基的水溶液中有效元素的濃度小于0.5mmol/L的無(wú)機(jī)物。本發(fā)明可以是由GS和稀土元素化合物組成，也可以是由MS和稀土元素化合物組成。本發(fā)明的一種技術(shù)方案是按每升培養(yǎng)基的水溶液中所含物質(zhì)的毫克數(shù)計(jì)含有下列物質(zhì)大量元素化合物KN0:,1000-1500;(肌)孤53.6-80.4;Na2HP04140-210;MgS047H20100-150;FeS04*7H2011.12-16.68;Na2-EDTA14.92—22.38;CaCl22H20120-180;微量元素化合物MnS04'H204—6;ZnS04'7H200.8—1.2;CoCl2'6H200.010—0.015;CuS04*511200.010-0.015;H3B031.2-1.8;KI0.30-0.45;有機(jī)元素化合物煙酸(Vpp)0.8-1.2;鹽酸吡哆醇(VB6)0.8-1.2;鹽酸硫胺素(VB,)8-12;肌醇20-30;稀土元素化合物NdCl:i2.0—10。本發(fā)明的另一技術(shù)方案，按每升培養(yǎng)基的水溶液中所含物質(zhì)的毫克數(shù)計(jì)含有下列物質(zhì)大量元素化合物MiNO:t1320—1980;KN031520-2280;CaCl22H20352—528;MgS047H20296-444;KH2P04136—204;FeS047H2022.96-34.44;Na2-EDTA29.84-44.76;微量元素化合物MnS04'H2017.84-26.76;ZnS04'7H206.88-10.32;CoCl2'6H200.02-0.03;CuS045H200.02-0.03;H3B034.96—7.44;Na2M042H200.2-0.3;KI0.664-0.996;有機(jī)元素化合物煙酸(V卯)0.4-0.6;鹽酸吡哆醇(VB6)0.4-0.6;鹽酸硫胺素(VB》0.08-0.12;肌醇80-120;甘氨酸1.6-2.4;稀土元素化合物NdCl32.0—10。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是在現(xiàn)有的植物組織培養(yǎng)基中添加了稀土元素。稀土元素是化學(xué)元素周期表中性質(zhì)十分相近的15種鑭系元素，也被稱為過(guò)渡元素。這些元素的離子的構(gòu)型相似，所帶電荷相同，離子半徑也相差無(wú)幾，所以這些+3價(jià)元素的性質(zhì)極為相似。稀土元素可以和氮、氫、碳、磷等元素發(fā)生反應(yīng)，易溶于鹽酸、硫酸和硝酸中。培養(yǎng)基中添加稀土元素后，可以通過(guò)稀土離子對(duì)Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子的置換與競(jìng)爭(zhēng)而影響一些生物酶、生物大分子的生理功能。本發(fā)明由于添加了稀土元素，在使用過(guò)程中，可以促進(jìn)植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育，提高根系活力，促進(jìn)根系分化和代謝活動(dòng)，增強(qiáng)光合作用，改善植物品質(zhì)，提高植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力，可廣泛應(yīng)用于葡萄、矮牽牛、樹莓、速生楊、半夏、甜瓜、大花萱草等多種草本、木本植物的組織培養(yǎng)中，較現(xiàn)有的培養(yǎng)基相比，使用本發(fā)明培養(yǎng)的植物其煉苗成活率可提高10%—30%，使用效果好。由于我國(guó)是稀土資源的大國(guó)，也是農(nóng)業(yè)大國(guó)，因此本發(fā)明具有較好的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式本發(fā)明的實(shí)施例l一6見表1。其中各組分的量為每升培養(yǎng)基的水溶液中所含溶質(zhì)的量，單位為mg/L。實(shí)施例1的配制方法如下1、稀土元素化合物溶液的配制根據(jù)實(shí)施例1中Nd的含量，稱取配203498mg，約用8ml濃度為1N的鹽酸與其反應(yīng)為NdCl3，用蒸餾水定溶至1000ml，配制成濃度為lmg/ml的NdCh溶液。2、母液的配制根據(jù)實(shí)施例1中所列各組分的量，稱量大量元素、微量元素、有機(jī)元素及氯化鈣試劑并定溶，加入己配好的NdCl3溶液。3、培養(yǎng)基的配制先量取500ml蒸餾水，依次加入20g蔗糖、5g瓊脂、上述母液和IAA0.2mg。用蒸餾水定溶至1L，用NaOH、HC1將溶液的ph值調(diào)節(jié)至5.8—6.0。4、培養(yǎng)基滅菌將lL上述已配好的培養(yǎng)基液體分裝至20—22個(gè)150ml錐形瓶中，封口后平放于高壓滅菌鍋中，加溫至壓力為0.05Pa后放汽，繼續(xù)加溫至壓力為0.12—0.15Pa，計(jì)時(shí)15—20分鐘，取出后平放、冷卻即可。經(jīng)上述方法配制好的培養(yǎng)基，即可進(jìn)行材料接種。實(shí)施例2—6的配制分別按表1中所列物質(zhì)的量稱取試劑，按上述步驟分別配制1升培養(yǎng)基溶液。表1、實(shí)施例l一6<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>5按實(shí)施例1—6所制得的培養(yǎng)基，可命名為GSX。經(jīng)試驗(yàn)得知，較現(xiàn)有的GS相比，GSX具有突出的有益效果?，F(xiàn)以對(duì)葡萄試管苗的生長(zhǎng)影響為例予以比較說(shuō)明。選取生長(zhǎng)30天的葡萄試管苗，除去莖尖和莖基部，取中間莖段剪成一芽一段，分別接種于GS和GSX培養(yǎng)基上，培養(yǎng)25天后分別測(cè)量其根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、葉片數(shù)及葉綠素含量等指標(biāo)，并計(jì)算平均數(shù)。①對(duì)葡萄試管苗生根、生葉、株高情況的影響見表2。表2、按實(shí)施例1~6所制得的培養(yǎng)基(GSX)和原培養(yǎng)基(GS)對(duì)葡萄試管苗生根、生葉、株高情況的影響比較<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>可以看出，用GSX培育的葡萄試管苗比用GS培育的葡萄試管苗，其平均生根數(shù)高出2.0—3.4條，平均根長(zhǎng)高出0.7—1.2cm，平均生葉數(shù)高出0.5—1.2片，平均株高高出0.8—1.5cm，這說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)顯而易見。②對(duì)葡萄試管苗葉綠素含量的影響見表3。表3、按實(shí)施例1—6所制得的培養(yǎng)基(GSX)和原培養(yǎng)基(GS)對(duì)葡萄試管苗葉綠素含量情況的影響比較<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>可以看出，用GSX培育的試管苗比用GS培育的試管苗，其試管苗葉片葉綠素含量高出15.6%—27.9%。這說(shuō)明本發(fā)明對(duì)植物試管苗葉片葉綠素的提高有著顯著的促進(jìn)作用。葉綠素含量是植物光合作用的基礎(chǔ)，葉綠素的提高，說(shuō)明試管苗光合作用強(qiáng)，使試管苗的有機(jī)合成能力增強(qiáng)，可以保證試管苗有旺盛的生長(zhǎng)勢(shì)。實(shí)施例7—12見表4。實(shí)施例7—12制備方法分別按表4.所列物質(zhì)的量稱取試劑，按實(shí)施例1的配制步驟分別配制1升培養(yǎng)基溶液。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>按實(shí)施例7—12所制得的培養(yǎng)基，可命名為MSX。經(jīng)試驗(yàn)得知，較現(xiàn)有的MS相比，MSX具有突出的有益效果?，F(xiàn)以對(duì)矮牽牛試管苗的生長(zhǎng)影響為例予以比較說(shuō)明。選取生長(zhǎng)30天的矮牽牛試管苗，除去莖尖和莖基部，取中間莖段剪成一芽一段，分別接種于MS和MSX培養(yǎng)基上，培養(yǎng)25天后分別測(cè)量其根數(shù)、根長(zhǎng)、株高、葉片數(shù)等指標(biāo)，并計(jì)算平均數(shù)。對(duì)矮牽牛試管苗生根、生葉、株高情況的影響情況見表5。表5、按實(shí)施例7—12所制得的培養(yǎng)基(MSX)和原培養(yǎng)基(MS)對(duì)矮牽牛試管苗生根、生葉、株高情況的影響比較MSX比較項(xiàng)目MS實(shí)施實(shí)施實(shí)施實(shí)施實(shí)施實(shí)施例7例8例9例10例11例12根數(shù)(條)7.210.710.810.310.110.710.6根長(zhǎng)(cm)2.13.13.53.03.03.22.8葉數(shù)(片)6.48.38.77.68.18.47.4株高(cm)3.55.25.75.05.15.55.0可以看出，用MSX培育的葡萄試管苗比用MS培育的矮牽牛試管苗，其平均生根數(shù)高出2.6—3.6條，平均根長(zhǎng)高出0.7—l.lcm，平均生葉數(shù)高出1一2片，平均株高高出1.6—2.2cm，說(shuō)明本發(fā)明對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)顯而易見。通過(guò)以上數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明GSX、MSX培養(yǎng)基與原培養(yǎng)基GS、MS相比，對(duì)葡萄、矮牽牛的根系發(fā)生有顯著影響，平均生根數(shù)、平均根長(zhǎng)均有明顯提高。由于試管苗的根系生長(zhǎng)得到提高，促進(jìn)了試管苗的吸收能力，使試管苗的莖葉生長(zhǎng)也得到幫助。另外，也有效提高了試管苗葉片的葉綠素含量，從而使試管苗的健壯生長(zhǎng)得到保證。試驗(yàn)得知，使用本發(fā)明后，可使葡萄試管苗的煉苗成活率由原來(lái)的70%左右提高至95%以上，使矮牽牛的煉苗成活率由原來(lái)的90%左右提高至100%，大大提高了植物組織培養(yǎng)的效率，節(jié)約了試管苗的繁殖成本。除了葡萄試管苗和矮牽牛試管苗外，本發(fā)明對(duì)多種植物組織培養(yǎng)均有顯著效果，具有廣普的促進(jìn)效應(yīng)，不再一一進(jìn)行對(duì)比分析。權(quán)利要求1、一種植物組織培養(yǎng)用培養(yǎng)基，其特征是該培養(yǎng)基的水溶液中含有大量元素化合物、微量元素化合物、有機(jī)元素化合物和稀土元素化合物。2、按照權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征是所說(shuō)的稀土元素化合物是由一種稀土元素組成的一種化合物。3、按照權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征是所說(shuō)的稀土元素化合物是由兩種或兩種以上的稀土元素所組成的兩種或兩種以上的化合物。4、按照權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征是所說(shuō)的稀土元素化合物是NdCl:,和/或LaCl:,。5、按照權(quán)利要求l、2、3或4所述的培養(yǎng)基，其特征是每升培養(yǎng)基的水溶液中所含有的稀土元素化合物的量為2.0—10mg。6、按照權(quán)利要求l、2、3或4所述的培養(yǎng)基，其特征是所說(shuō)的大量元素化合物是指培養(yǎng)基的水溶液中有效元素的濃度大于0.5mmol/L的無(wú)機(jī)物。7、按照權(quán)利要求l、2、3或4所述的培養(yǎng)基，其特征是所說(shuō)的微量元素化合物是指培養(yǎng)基的水溶液中有效元素的濃度小于0.5mmol/L的無(wú)機(jī)物。8、按照權(quán)利要求l、2、3或4所述的培養(yǎng)基，其特征是該培養(yǎng)基由GS和稀土元素化合物組成，也可以由MS和稀土元素化合物組成。9、按照權(quán)利要求l、2、3或4所述的培養(yǎng)基，其特征是按每升培養(yǎng)基的水溶液中所含物質(zhì)的毫克數(shù)計(jì)含有下列物質(zhì)大量元素化合物跳1000-1500;(NH》孤53.6-80.4;Na2HP04140-210;MgS047H20100—150;FeS04*7H2011.12—16.68;Na2—EDTA14.92—22.38;CaCl22H20120—180;微量元素化合物MnS04H204-6;ZnSO.,7H200.8—1.2;CoCl6H200.01-0.015;CuSOi5H200.01-0.015;H3B031.2-1.8;KI0.30-0.45;有機(jī)元素化合物煙酸(Vpp)0.8-1.2;鹽酸吡哆醇(VBH)0.8-1.2;鹽酸硫胺素(VB!)8-12;肌醇20-30;稀土元素化合物NdCl32.0—10。10、按照權(quán)利要求l、2、3或4所述的培養(yǎng)基，其特征是按每升培養(yǎng)基的水溶液中所含物質(zhì)的毫克數(shù)計(jì)含有下列物質(zhì)大量元素化合物NH4N031320-1980;KN031520-2280;CaCl22H20352-528;MgS047H20296-444;KH2P04136—204;FeS047H2022.96-34.44;Na廠EDTA29.84—44.76;微量元素化合物MnS04H2017.84—26.76;ZnS047H206.88-10.32;CoCl26H200.02-0.03;CuS045H200.02—0.03;H3B034.96—7.44;Na2M042H200.2—0.3;KI0.664-0.996;有機(jī)元素化合物煙酸(Vpp)0.4-0.6;鹽酸吡哆醇(VB6)0.4-0.6;鹽酸硫胺素(VB,)0.08-0.12;肌醇80-120;甘氨酸1.6-2.4;稀土元素化合物NdCl32.0—10。全文摘要一種植物組織培養(yǎng)用培養(yǎng)基，其特征是在現(xiàn)有植物組織培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加稀土元素化合物配制而成。本發(fā)明由于添加了稀土元素，在使用過(guò)程中，可以促進(jìn)植物試管苗根系的生長(zhǎng)發(fā)育，提高根系活力，促進(jìn)根系分化和代謝活動(dòng)，增強(qiáng)光合作用，改善植物品質(zhì)，提高植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收能力。使用本發(fā)明培養(yǎng)的植物試管苗的煉苗成活率可提高10％-30％，使用效果好。文檔編號(hào)C12N5/04GK101250497SQ20081001567公開日2008年8月27日申請(qǐng)日期2008年4月14日優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日發(fā)明者程貫召,趙月玲申請(qǐng)人:濰坊學(xué)院