专利名称：离子注入诱导花卉试管内成花的方法
技术领域：
本发明涉及一种花卉培养的方法，更具体的说，是涉及一种利用离子注入技术处理花卉种子及进行培养、成花的方法。
背景技术：
随着生活水平的提高，物质文明的实现，人们逐步要求一些高层次、高水平的精神享受。鲜花，不仅能创造优美环境又能为人们提供一种色、香、意的境界。遗憾的是，不少花只限于不同的季节开放，许多花的花期又很短，怎样才能使不同种的花在任何季节同时开放成为人们研究的课题。长期以来，人们在花芽分化研究方面作不懈努力，但花芽分化的机理至今仍未完全揭示，迄今仍只有一些假设而已。如Kraus和Kragbill提出的C/N假设；Chailakhyan提出的开花素假设。其他研究人员也提出过光周期假说、春化假说、成花促进和抑制物质平衡假说、营养分配假说和激素平衡假说等。在这些假说基础上，人们也进行过一些离体花芽分化和试管开花的试验。1957年日本的川田信一郎等用20多种植物的茎尖进行离体培养，终于使水稻、小麦和向日葵茎尖在试管内培养成小植株并开了花。1968年Ringe等人把秋海棠茎段培养在试管内，使之成苗并开了花。1967年Nitsch等人用紫雪花的茎段在试管内培养成植株也开了花等等。不过，在诸多的试管开花的成功例子中，他们的试验方法、条件、时间等各不相同，没有一个可循的规律，试验结果的重现性较差，开花数少。而且花卉多为试管外培养，而在试管培养条件下不能成花或成花量少、成畸形花。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种利用离子注入技术使不同的花卉的生长发育过程完全在试管培养条件下进行，无需栽培，无论在任何季节都能开花，并且花期长的离子注入诱导花卉试管内成花的方法。
本实用新型通过下述技术方案实现
一种离子注入诱导花卉试管内成花的方法，包括下述步骤离子注入的步骤取花卉种子排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上进行离子注入；注入离子为P离子，所用电流为2～6μA，注入能量为90～120keV，注入剂量为0.5×1014～2×1017/cm2；种子灭菌处理的步骤将上述离子注入的种子进行灭菌处理；种子培养的步骤将上述灭菌后的离子注入的种子接种在种子培养基上，培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000～3000LX，光照长度为10～14h/D培养至发芽；继代分化促花培养的步骤将上述发芽的植株转入继代分化和促花培养基中进行继代分化和/或促花培养，培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000～3000LX，光照长度为10～14h/天。
所述种子培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入细胞分裂素0.3～0.8mg/L、生长素0.1～0.5mg/L、碳源10～30g/L、固形剂6.0～8.0g/L，pH值为5.5～6.5。
所述继代分化和促花培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入细胞分裂素0.3～0.8mg/L、生长素0.1～0.5mg/L、噻重氮苯基脲0.01～0.5mg/L的激素配比组合、碳源10～30g/L、固形剂6.0～8.0g/L，pH值为5.5～6.5。
所述碳源为蔗糖或葡萄糖或果糖或麦芽糖；所述固形剂为琼脂粉或倍力凝或冷凝脂；所述生长素为萘乙酸或吲哚丁酸或吲哚乙酸或2，4-二氯苯氧乙酸；所述细胞分裂素为6-苄基氨基嘌呤或激动素或玉米素。
所述种子培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入6-苄氨基嘌呤0.8mg/L、萘乙酸0.3mg/L、蔗糖15g/L、琼脂粉6.0～8.0g/L，pH值为5.8。
所述继代分化和促花培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入6-苄氨基嘌呤0.5mg/L、萘乙酸0.2mg/L、噻重氮苯基脲0.02mg/L的激素配比组合、蔗糖30g/L、琼脂粉6.0～8.0g/L，pH值为5.8。
培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000LX，光照长度为12h/天。
本发明的离子注入诱导花卉试管内成花的方法具有下述优点1.采用离子注入诱导花卉试管内成花，在离子注入育种过程中，由于加速后的离子具有质量、能量和电荷三种作用势，因此，注入种子后会产生质、能、电联合作用于种子的集体效应。而且离子本身最终也停留在花卉种子内，使花卉种子产生变异。
2.花卉种子经低能离子注入后产生变异，接种在培养基上，在适宜的条件下培养在试管内，可以在任何季节、任何时间开花，且花色鲜艳、花期长，有很高的观赏价值。
3.接种在特定的培养基上，发芽率高，达70％以上，成花量大。植株经转接培养3代后仍可保持正常开花能力。
4.花卉种子经低能离子注入后接入培养基进行试管培养，从接种到生长成完整植株成花开放约需120天，整个生长发育过程可完全在试管培养条件下进行，无需移栽。且每一植株可连续分化花芽成花，花期长，平均每朵花可开放10～15天。
5.本发明的方法具有重现性，可以采用工业化生产，为人们日益增涨的鲜花和切花的需求开辟了广阔的市场。
具体实施例方式
下面以凤仙花为实施例对本发明详细说明。
1.花卉种子的离子束注入取当年产籽粒饱满风干的茶花凤仙种子，排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上，进行离子注入。所用离子为P离子，采用电流为2～6μA，注入能量为90～120kev，注入剂量为0.5×1014～2×1017/cm2。
2.种子的灭菌处理将离子注入处理后的种子用70％的乙醇消毒30s，用0.1％升汞杀菌10min，无菌水冲洗3次，完成灭菌处理。
3.凤仙种子的组织培养将灭菌处理后的种子接种在种子培养基上，每10天观察一次发芽情况。种子培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入细胞分裂素0.3～0.8mg/L、生长素0.3～0.5mg/L、碳源10～30g/L、固形剂6.0～8.0g/L，pH值为5.5～6.5。其中碳源为蔗糖或葡萄糖或果糖或麦芽糖，固形剂为琼脂粉或倍力凝或冷凝脂，生长素为萘乙酸(NAA)或吲哚丁酸(IBA)或吲哚乙酸(IAA)或2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)，细胞分裂素为6-苄基氨基嘌呤(BA)或激动素(KT)或玉米素(ZT)。培养30天后发芽率达70％，培养60天后植株株高达约4.5～7.0cm。
选择带花芽的单株和生长健壮的植株转接入继代分化和促花培养基中进行继代分化和/或促花培养。继代分化和促花培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中再加入细胞分裂素0.3～0.8mg/L、生长素0.3～0.5mg/L、噻重氮苯基脲(TDZ)0.01～0.5mg/L、碳源10～30g/L、固形剂6.0～8.0g/L、pH为5.5～6.5。其中碳源为蔗糖或葡萄糖或果糖或麦芽糖，固形剂为琼脂粉或倍力凝或冷凝脂，生长素为萘乙酸(NAA)或吲哚丁酸(IBA)或吲哚乙酸(IAA)或2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)，细胞分裂素为6-苄基氨基嘌呤(BA)或激动素(KT)或玉米素(ZT)。接种后每20天观察芽丛的形成生长及花芽分化情况。在此激素配比组合下凤仙芽丛分化率高，分化芽生长健壮，并生长出根，且转接后带花芽单株的花蕾仍可正常开放并继续形成花芽，原来不带花芽的植株可继续形成花芽并正常开放。一般为培养40天后在一些生长健壮的植株顶端和叶腋处形成了花芽，带花芽的植株可成花。植株经转接培养3代后仍可保持正常开花能力。所成花为重瓣花，花色鲜艳，每朵花平均开放时间为10天。其中部分单株花色与原品种正常花色相比发生变异，产生淡绿色花朵。
实施例1取当年产籽粒饱满风干的茶花凤仙种子，排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上，进行离子注入。所用离子为P离子，采用电流为5μA，注入能量为100kev，注入剂量为2×1017/cm2。将上述离子注入处理后的种子用70％的乙醇消毒30s，用0.1％升汞杀菌10min，无菌水冲洗3次，完成灭菌处理。
将灭菌处理后的种子接种在种子培养基上，每10天观察一次发芽情况。种子培养基可以选用由NH4NO3825mg/L，KNO3950mg/L，KH2PO4850mg/L，MgSO4·7H2O 185mg/L，CaCl2·2H2O 440mg/L，FeSO4·7H2O 278mg/L，Na2-EDTA 37.3mg/L，MnSO4·4H2O 22.3mg/L，ZnSO4·7H2O 8.6mg/L，H3BO36.2mg/L，KI 0.83mg/L，NaMoO4·2H2O 0.25mg/L，CuSO4·5H2O 0.025mg/L，CoCi2·6H2O0.025mg/L，肌醇100mg/L，甘氨酸2mg/L，盐酸硫胺素0.4mg/L，盐酸吡哆素0.1mg/L，烟酸0.5mg/L组成的MS改良培养基，在其中加入6-苄氨基嘌呤0.8mg/L、萘乙酸0.3mg/L、蔗糖15g/L、琼脂粉7.0g/L，pH值为5.8。培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000LX，光照长度为12h/天。培养30天后发芽率达70％，培养60天后植株株高达约4.5～7.0cm。
选择带花芽的单株和生长健壮的植株转接入继代分化和促花培养基中进行继代分化和促花培养。继代分化和促花培养基为在上述MS改良培养基中再加入6-苄氨基嘌呤0.5mg/L、萘乙酸0.1mg/L、噻重氮苯基脲0.02mg/L的激素配比组合、蔗糖20g/L、琼脂粉7.0g/L，pH值为5.8。培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000LX，光照长度为12h/天。接种后每20天观察芽丛的形成生长及花芽分化情况。培养40天后在一些生长健壮的植株顶端和叶腋处形成了花芽，带花芽的植株可成花。所成花为重瓣花，花色鲜艳，每朵花平均开放时间为10天。植株经转接培养3代后仍可保持正常开花能力。
实施例2取当年产籽粒饱满风干的茶花凤仙种子，排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上，进行离子注入。所用离子为P离子，采用电流为2μA，注入能量为90kev，注入剂量为0.5×1014/cm2。将上述离子注入处理后的种子用70％的乙醇消毒30s，用0.1％升汞杀菌10min，无菌水冲洗3次，完成灭菌处理。
将灭菌处理后的种子接种在种子培养基上，每10天观察一次发芽情况。种子培养基为在MS基本培养基中加入激动素0.3mg/L、吲哚丁酸0.1mg/L、葡萄糖10g/L、倍力凝8.0g/L，pH6.0。MS基本培养基由NH4NO31650mg/L，KNO31900mg/L，KH2PO4170mg/L，MgSO4·7H2O 370mg/L，CaCl2·2H2O 440mg/L，FeSO4·7H2O 278mg/L，Na2-EDTA 37.3mg/L，MnSO4·4H2O 22.3mg/L，ZnSO4·7H2O 8.6mg/L，H3BO36.2mg/L，KI 0.83mg/L，NaMoO4·2H2O 0.25mg/L，CuSO4·5H2O 0.025mg/L，CoCi2·6H2O 0.025mg/L，肌醇100mg/L，甘氨酸2mg/L，盐酸硫胺素0.4mg/L，盐酸吡哆素0.5mg/L，烟酸0.5mg/L组成。培养温度为25℃±2℃，光照强度为3000LX，光照长度为10h/天。培养30天后发芽率达70％，培养60天后植株株高达约4.5～7.0cm。
选择带花芽的单株和生长健壮的植株转接入继代分化和促花培养基中进行继代分化和促花培养。继代分化和促花培养基在上述MS基本培养基中再加入激动素0.3mg/L、吲哚丁酸0.3mg/L、噻重氮苯基脲0.1mg/L的激素配比组合、葡萄糖15g/L、倍力凝8.0g/L，pH值为6.0。培养温度为25℃±2℃，光照强度为3000LX，光照长度为10h/D。接种后每20天观察芽丛的形成生长及花芽分化情况。培养40天后在一些生长健壮的植株顶端和叶腋处形成了花芽，带花芽的植株可成花。所成花为重瓣花，花色鲜艳，每朵花平均开放时间为15天。植株经转接培养3代后仍可保持正常开花能力。
实施例3取当年产籽粒饱满风干的茶花凤仙种子，排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上，进行离子注入。所用离子为P离子，采用电流为6μA，注入能量为120kev，注入剂量为0.5×1017/cm2。将上述离子注入处理后的种子用70％的乙醇消毒30s，用0.1％升汞杀菌10min，无菌水冲洗3次，完成灭菌处理。
将灭菌处理后的种子接种在种子培养基上，每10天观察一次发芽情况。种子培养基为在MS改良培养基中加入玉米素0.5mg/L、2，4-二氯苯氧乙酸0.5mg/L、麦芽糖30g/L、冷凝脂7.0g/L，pH值为6.5。MS改良培养基与实施例1相同，培养温度为25℃±2℃，光照强度为2500LX，光照长度为14h/天。培养30天后发芽率达70％，培养60天后植株株高达约4.5～7.0cm。
选择带花芽的单株和生长健壮的植株转接入继代分化和促花培养基中进行继代分化和促花培养。继代分化和促花培养基为在上述MS改良培养基中再加入玉米素0.8mg/L、2，4-二氯苯氧乙酸0.5mg/L、噻重氮苯基脲0.5mg/L的激素配比组合、麦芽糖30g/L、冷凝脂7.0g/L，pH值为6.5。培养温度为25℃±2℃，光照强度为2500LX，光照长度为14h/天。接种后每20天观察芽丛的形成生长及花芽分化情况。培养40天后在一些生长健壮的植株顶端和叶腋处形成了花芽，带花芽的植株可成花。所成花为重瓣花，花色鲜艳，每朵花平均开放时间为12天。植株经转接培养3代后仍可保持正常开花能力。
实施例4取当年产籽粒饱满风干的茶花凤仙种子，排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上，进行离子注入。所用离子为P离子，采用电流为3μA，注入能量为110kev，注入剂量为0.5×1017/cm2。将上述离子注入处理后的种子用70％的乙醇消毒30s，用0.1％升汞杀菌10min，无菌水冲洗3次，完成灭菌处理。
将灭菌处理后的种子接种在种子培养基上，每10天观察一次发芽情况。种子培养基为在MS基本培养基中加入玉米素0.8mg/L、吲哚乙酸0.3mg/L、果糖30g/L、冷凝脂6.0g/L，pH值为6.5。MS基本培养基与实施例2相同，培养温度为25℃±2℃，光照强度为2500LX，光照长度为14h/天。培养30天后发芽率达70％，培养60天后植株株高达约4.5～7.0cm。
选择带花芽的单株和生长健壮的植株转接入继代分化和促花培养基中进行继代分化和促花培养。继代分化和促花培养基为在MS基本培养基中再加入玉米素0.5mg/L、吲哚乙酸0.5mg/L、噻重氮苯基脲0.01mg/L的激素配比组合、麦芽糖30g/L、冷凝脂6.0g/L，pH值为6.5。培养温度为25℃±2℃，光照强度为2500LX，光照长度为14h/天。接种后每20天观察芽丛的形成生长及花芽分化情况。培养40天后在一些生长健壮的植株顶端和叶腋处形成了花芽，带花芽的植株可成花。所成花为重瓣花，花色鲜艳，每朵花平均开放时间为12天。植株经转接培养3代后仍可保持正常开花能力。
尽管参照实施例对所公开的涉及一种离子注入诱导花卉试管内成花的方法进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于包括下述步骤离子注入的步骤取花卉种子排列在离子注入机样品架上，使离子束作用在每粒种子的相同部位上进行离子注入；注入离子为P离子，所用电流为2～6μA，注入能量为90～120keV，注入剂量为0.5×1014～2×1017/cm2；种子灭菌处理的步骤将上述离子注入的种子进行灭菌处理；种子培养的步骤将上述灭菌后的离子注入的种子接种在种子培养基上，培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000～3000LX，光照长度为10～14h/天培养至发芽；继代分化促花培养的步骤将上述发芽的植株转入继代分化和促花培养基中进行继代分化和/或促花培养，培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000～3000LX，光照长度为10～14h/天。
2.根据权利要求1所述的离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于所述种子培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入细胞分裂素0.3～0.8mg/L、生长素0.1～0.5mg/L、碳源10～30g/L、固形剂6.0～8.0g/L，pH值为5.5～6.5。
3.根据权利要求1或2所述的离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于所述继代分化和促花培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入细胞分裂素0.3～0.8mg/L、生长素0.1～0.5mg/L、噻重氮苯基脲0.01～0.5mg/L的激素配比组合、碳源10～30g/L、固形剂6.0～8.0g/L，pH值为5.5～6.5。
4.根据权利要求3所述的离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于所述碳源为蔗糖或葡萄糖或果糖或麦芽糖；所述固形剂为琼脂粉或倍力凝或冷凝脂；所述生长素为萘乙酸或吲哚丁酸或吲哚乙酸或2，4-二氯苯氧乙酸；所述细胞分裂素为6-苄基氨基嘌呤或激动素或玉米素。
5.根据权利要求4所述的离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于所述种子培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入6-苄氨基嘌呤0.8mg/L、萘乙酸0.3mg/L、蔗糖15g/L、琼脂粉6.0～8.0g/L，pH值为5.8。
6.根据权利要求5所述的离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于所述继代分化和促花培养基为在MS基本培养基或MS改良培养基中加入6-苄氨基嘌呤0.5mg/L、萘乙酸0.2mg/L、噻重氮苯基脲0.02mg/L的激素配比组合、蔗糖30g/L、琼脂粉6.0～8.0g/L，pH值为5.8。
7.根据权利要求6所述的离子注入诱导花卉试管内成花的方法，其特征在于培养温度为25℃±2℃，光照强度为2000LX，光照长度为12h/天。
全文摘要
本发明公开了一种离子注入诱导花卉试管内成花的方法，旨在提供一种利用离子注入技术使不同花卉的生长发育过程完全在试管培养条件下进行，无论在任何季节都能开花，且花期长的花卉试管内成花的方法。它包括下述步骤离子注入的步骤；种子灭菌处理的步骤；种子培养的步骤；继代分化促花培养的步骤。其中注入离子为P离子，所用电流为2～6μA，注入能量为90～120keV，注入剂量为0.5×10
文档编号A01G1/00GK1631087SQ200410094108
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者张磊, 王震星, 刘玉芹, 孙宁, 桂枝 申请人:天津农学院