一种利用稀土元素促进铁皮石斛丛生芽的诱导和生根的培养基及培养方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于植物生物技术领域，具体涉及一种药用植物铁皮石斛丛生芽的诱导与 生根的培养方法，是可有效增加出苗率，提高移栽成活率的方法。
【背景技术】
[0002] 铁皮石斛又称黑节草，属于兰科附生兰类，是一种珍稀的药用植物，具有养阴生 津，润喉护嗓，温胃明目等功效，属国家二级保护的贵重濒危药材之一，历代医学经典均奉 其为"药中之上品"。铁皮石斛的药用部分是新鲜或干燥茎，现代医学研究表明：铁皮石斛能 显著提高机体免疫功能，抗衰老，抗疲劳，耐缺氧，具有辅助抑制肿瘤等功效。铁皮石斛作为 一种名贵的中药材具有很大的市场需求，但由于铁皮石斛种子极小且不含胚乳，需与真菌 共生才能萌发，自然条件下繁殖能力极低，再加上生境的破坏，人类长期掠夺式采挖，野生 铁皮石斛已濒临灭绝。为了缓解这一局面，发展铁皮石斛人工栽培满足市场需求已经成为 大势所趋。
[0003] 目前关于铁皮石斛组织培养已有相关报道，对于人工栽培瓶苗，出苗率的高低以 及移栽存活率的高低是组织培养技术能否应用于工厂化大规模生产的关键。有研究表明， 适量的稀土元素能够增加植物体内源激素的含量，从而促进叶绿体膜上Mg 2+-ATPase活性， 使各种酶的活性增强，呼吸作用提高，有效清除组织内的H2O 2，从而促进组培苗的生物量增 加。稀土元素多用于水生植物的富集和缓解、小麦生长调节，未见其应用于铁皮石斛的组织 培养。因此，亟需一种将稀土元素与组织培养相结合的新型培养技术，应用于铁皮石斛集约 化生产，以有效增加铁皮石斛组培出苗数量，提高铁皮石斛组培苗炼苗移栽的成活率。
【发明内容】
[0004] 本发明的旨在于提供一种丛生芽的诱导和生根的培养方法，该培养方法中包括一 种利用稀土元素促进丛生芽诱导的培养基和一种稀土元素促进诱导生根的培养基。针对现 有技术中出苗率不高，移栽存活率低等问题，本发明提供了一种切实可行的解决方法。本发 明具有简单易行，出苗数量多，成苗移栽成活率高，为工厂化育苗提供技术支持。
[0005] 选取经过分化阶段长成高度为1~2厘米铁皮石斛组培苗为外植体材料，接种到 丛生芽的诱导培养基中，经7周左右的生长形成高度约3~4厘米的小苗；选取长势整齐的 小苗，将其根部切断，保留2厘米左右的根部，在生根培养基上诱导4周左右，形成6~8厘 米高的大苗，根系发达且茎粗壮的成苗即可进行移栽，从而实现了本发明的目的。
[0006] 本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：
[0007] -种利用稀土元素促进铁皮石斛丛生芽的诱导与生根培养基，
[0008] 所述丛生芽的诱导培养基为向1/2M培养基中加入花宝二号1~3g/L、香蕉汁 30~60g/L、土豆汁50~80g/L、硝酸钐4~15mg/L、白砂糖15~30g/L、活性炭1~3g/ L、琼脂6~8g/L配置而成；生根培养基为向1/2M培养基中加入花宝二号0. 5~3g/L、香 蕉汁30~60g/L、土豆汁50~80g/L、硝酸铕4~15mg/L、白砂糖15~30g/L、活性炭1~ 3g/L、琼脂6~8g/L、配置而成。
[0009] 优化的，如下组分在丛生芽的诱导培养基中的浓度分别为：花宝二号1~2g/L、、 香蕉汁40~60g/L、土豆汁60~80g/L、硝酸钐4~12mg/L ;如下组分在生根培养基中的浓 度分别为：花宝二号1~2g/L、、香蕉汁40~60g/L、土豆汁60~80g/L、硝酸铕4~12mg/ L0
[0010] 进一步优化的，如下组分在丛生芽的诱导培养基中的浓度分别为：花宝二号lg/ L、香蕉汁60g/L、土豆汁80g/L、硝酸钐10mg/L ;如下组分在生根培养基中的浓度分别为：花 宝二号lg/L、、香蕉汁60g/L、土豆汁80g/L、硝酸铕10mg/L。
[0011] 本发明还公开了一种铁皮石斛丛生芽的诱导和生根的培养方法，包括以下步骤：
[0012] (1)诱导丛生芽
[0013] 铁皮石斛原球茎经过分化，长成具有根茎叶的幼苗，选择其中1~2厘米长势良 好的幼苗作为材料，接种于上述丛生芽的诱导培养基中，每瓶接种15株，2周后幼苗恢复活 力，3周后茎节间生长点开始萌动，5周左右有许多新芽长出，幼苗数量增多。
[0014] (2)诱导生根
[0015] 选取经过丛生芽的诱导长至3~4厘米的小苗，用剪刀将其缠绕结团的根部剪短， 保留2厘米左右，将小苗一根根分离，接种到上述生根培养基中。2周左右，被截断的根部开 始分裂生长。
[0016] ⑶炼苗与移栽
[0017] 将组培瓶里的成苗放置在自然光下炼苗一周；再将瓶苗取出并洗净根部培养基 后，移栽至泥炭土和苔藓体积比为1:1的混合基质中，成活率在95%以上。
[0018] 本发明中硝酸钐和硝酸铕按下列方法添加到培养基：先将未添加硝酸钐和硝酸 铕的培养基高温灭菌，在培养基未冷却前，于超净工作台中，硝酸钐和硝酸铕分别溶于无菌 水，经孔径为〇. 22 μ m的过滤灭菌器过滤灭菌，再用移液枪分装到每一瓶培养基中，趁热摇 匀。
[0019] 上述方法步骤（2)中，培养的条件为：温度22~26°C，光照强度2000~30001x， 光暗交替16h/8h。
[0020] 上述方法步骤（3)中，培养的条件为：温度22~26°C，光照强度2000~25001X， 光暗交替12h/12h。
[0021] 本发明的有益效果在于：
[0022] 本发明中向常规培养基中添加硝酸钐和硝酸铕，它们都属于稀土元素，低浓度的 硝酸钐可促进丛生芽的生长，有效增加铁皮石斛组培苗出苗数量，提高出苗率，从而降低组 培苗成本；低浓度的硝酸铕可有效刺激根的分生区，诱导截断根的发端，同时促进组培苗生 根，获得粗壮的根系，提高成苗移栽成活率，便于铁皮石斛工厂化生产。此外，向培养基中添 加香蕉汁和土豆汁，为组培苗的生长提供了必要的微量元素、天然激素等，有效促进组培苗 生长，缩短了成苗时间。另一方面，组培苗转移到新的培养基后短期内会有黄化适应过程， 添加稀土元素后，发现可以大大缩短这一过程，使组培苗在较短时间内适应新的培养基。
【附图说明】
[0023] 图1.丛生芽的诱导培养4周后组培苗的生长情况（左图：硝酸钐诱导培养基右 图：对照组）。
[0024] 图2.生根培养4周后组培苗的生长情况（左图：硝酸铕诱导培养基右图：对照 组）。
[0025] 图3.生根诱导7周后组培苗的生长情况。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0027] 实施例1~8
[0028] (1)配制实例1~8所需的诱导丛生芽的培养基
[0029] 实例1~8所需的诱导丛生芽的培养基为向1/2MS培养基中添加琼脂、白砂糖、活 性炭、花宝二号、香蕉汁、土豆汁、硝酸钐配制而成，花宝二号、香蕉汁、土豆汁、硝酸钐在实 施例1~8所需的诱导丛生芽的培养基中的浓度均参见表1所示。表1中的诱导丛生芽的 培养基编号1~8号分别依次对应于实施例1~8的诱导丛生芽的培养基。配制实施例 1~8的诱导丛生芽的培养基后，将其分别装于1~8号培养瓶中，经高压灭菌冷却后备用。
[0030] 表1诱导丛生芽的培养基各成分使用浓度
[0031]
Γ
[0032] (2)配置实例1~8所需的诱导生根培养基
[0033] 实例1~8所需的诱导生根培养基为向1/2MS培养基中添加琼脂、白砂糖、活性 炭、花宝二号、香蕉汁、土豆汁、硝酸铕配制而成，花宝二号、香蕉汁、土豆汁、硝酸铕在实施 例1~8所需的诱导丛生芽的培养基中的浓度均参见表2所示。表2中的诱导生根的培养 基编号1~8号分别依次对应于实施例1~8的诱导生根培养基。配制实施例1~8的诱 导生根培养基后，将其分别装于1~8号培养瓶中，经高压灭菌冷却后备用。
[0034] 表2诱导生根的培养基各成分使用浓度
[0035]
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