本发明涉及植物培育技术领域,是一种唐棣的组织培养方法。
背景技术:
桤叶唐棣(amelanchieralnifolia)是蔷薇科唐棣属一种落叶小乔木或灌木。桤叶唐棣树形为圆形丛状,树皮褐黑色,小枝粗壮细长,紫褐色。果实中含糖11%至21%,含蛋白质1.9%至9.7%。每100g鲜果中,含镁400mg、含钾300mg、含原花青素168mg、含钙102mg、含铁79mg、含锌3.28mg,并且还含钠、锰、胡萝卜素等微量元素,富含18种氨基酸。桤叶唐棣的叶、茎和果实中含茶多酚。果实中含有矢车菊花色素苷、槲皮素源性黄酮醇苷和绿原酸的衍生物。叶子中含有槲皮素和山柰酚衍生的黄酮苷、儿茶素、新木脂素和羟基肉桂酸。茎中主要含黄酮类、儿茶素和苯甲酸衍生物。桤叶唐棣的茎和叶子中含有原花青素、3%的干浆果生物量和10%至14%干物质质量,此外,桤叶唐棣种子中含有苦杏仁苷、种子油。
唐棣树种由国家林业局“948”项目自加拿大引进,桤叶唐棣是重要的兼顾生态效益的经济林树种,具有耐寒耐旱和抗逆性强的特点以及较高的种植效益,是目前国际上发展速度最快的第三代新型水果之一,具有广阔的市场前景,正在日益受到政府、社会和商业资本的关注和亲睐。
但现有唐棣的培育方法存在培育时间长、生根率低、根数少且短,严重影响了唐棣种苗的繁殖系数和种苗质量,已不能满足唐棣种苗规模化生产的要求。
技术实现要素:
本发明提供了一种唐棣的组织培养方法,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有唐棣的培育方法存在培育时间长、生根率低和根数少且短,严重影响了唐棣种苗的繁殖系数和种苗质量,已不能满足唐棣种苗规模化生产要求的问题。
本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种唐棣的组织培养方法,按下述步骤进行:
第一步,唐棣无菌苗的培养,将唐棣种子用水冲洗干净,先用乙醇水溶液浸泡,乙醇水溶液浸泡后用无菌水冲洗,无菌水冲洗后再用hgcl2水溶液浸泡,hgcl2水溶液浸泡后用无菌水冲洗,最后将唐棣种子表面的水渍吸干后接种于ms培养基上,在温度为22℃至26℃、光照强度为1500lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养2d至3d后种子发芽,培养10d后得到唐棣无菌苗;
第二步,愈伤组织诱导,选取唐棣无菌苗的茎尖、茎段和叶片分别作为诱导愈伤组织,将茎尖和茎段切成小段,无菌苗的叶片切成小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片消毒后,得到消毒后的愈伤组织;
第三步,唐棣丛生芽诱导培养,将消毒后的愈伤组织接种到培养基中,在温度为23℃至26℃、光照强度为1400lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养18d至22d后,分化获得唐棣丛生芽;
第四步,唐棣无菌苗生根培养,将唐棣丛生芽切成单芽后置于装有1/2ms生根培养基的瓶中,在温度为23℃至26℃、光照强度为1400lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养18d至22d后,得到唐棣带根苗;
第五步,炼苗与移栽,将得到的唐棣带根苗在室温下打开瓶盖,在瓶中加入少量自来水,炼苗2d至4d,待表面角质形成后将唐棣带根苗取出,用自来水洗净根部,洗净根部后移栽到基质中并浇透水,培养28d至35d后移栽至大田。
下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
上述第一步中,唐棣种子为籽粒饱满、大小一致的种子;或/和,第一步中,用自来水将唐棣种子冲洗干净。
上述第一步中,冲洗干净后的唐棣种子先用体积百分比为70%的乙醇水溶液浸泡3min至6min,用无菌水冲洗2次至3次,再用质量百分比为0.1%的hgcl2水溶液浸泡8min至10min,浸泡后用无菌水冲洗4次至5次,最后用已灭菌的滤纸吸掉唐棣种子表面的水渍后接种于ms培养基上。
上述第二步中,茎尖和茎段切成长为0.5cm至0.7cm的小段,无菌苗的叶片切成0.3cm×0.3cm的小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片用体积百分比为70%的乙醇水溶液浸泡13s至17s进行消毒。
上述第三步中,培养基为按1lms培养基中加入1.0mg至1.5mg的6-苄氨基嘌呤混合后得到;或,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.1mg至0.5mg的萘乙酸混合后得到;或,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.1mg至0.5mg的2,4-二氯苯氧乙酸混合后得到;或,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.3mg的萘乙酸和1.0mg4-(吲哚-3-基)丁酸混合后得到。
上述第五步中,室温温度为23℃至26℃,基质为泥炭土和珍珠岩按质量比为1:1的混合物;或/和,第五步中,在温度为20℃至28℃下培养28d至35d后移栽至大田,移栽时大田的温度为20℃至28℃、相对湿度为75%至80%、遮阳率为70%至80%,移栽至大田后的一个星期内,每天喷水3次至5次。
本发明中唐棣都是通过母体采集样品,可以获得大量与母株优良性状一致的优良苗木,具有抗寒、抗旱、高产、抗逆性强的特点,可实现唐棣组培苗规模化生根快速诱导,大大提高了唐棣组培苗生根诱导效率和育种进程;本发明唐棣的组织培养方法较现有唐棣的培育方法大大提高了生根率、根数和根长;显著提高了唐棣种苗的繁殖系数和种苗质量,可实现规模化生产,满足了生产的需要。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1,该唐棣的组织培养方法,按下述步骤进行:
第一步,唐棣无菌苗的培养,将唐棣种子用水冲洗干净,先用乙醇水溶液浸泡,乙醇水溶液浸泡后用无菌水冲洗,无菌水冲洗后再用hgcl2水溶液浸泡,hgcl2水溶液浸泡后用无菌水冲洗,最后将唐棣种子表面的水渍吸干后接种于ms培养基上,在温度为22℃至26℃、光照强度为1500lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养2d至3d后种子发芽,培养10d后得到唐棣无菌苗;
第二步,愈伤组织诱导,选取唐棣无菌苗的茎尖、茎段和叶片分别作为诱导愈伤组织,将茎尖和茎段切成小段,无菌苗的叶片切成小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片消毒后,得到消毒后的愈伤组织;
第三步,唐棣丛生芽诱导培养,将消毒后的愈伤组织接种到培养基中,在温度为23℃至26℃、光照强度为1400lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养18d至22d后,分化获得唐棣丛生芽;
第四步,唐棣无菌苗生根培养,将唐棣丛生芽切成单芽后置于装有1/2ms生根培养基的瓶中,在温度为23℃至26℃、光照强度为1400lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养18d至22d后,得到唐棣带根苗;
第五步,炼苗与移栽,将得到的唐棣带根苗在室温下打开瓶盖,在瓶中加入少量自来水,炼苗2d至4d,待表面角质形成后将唐棣带根苗取出,用自来水洗净根部,洗净根部后移栽到基质中并浇透水,培养28d至35d后移栽至大田。
实施例2,该唐棣的组织培养方法,按下述步骤进行:
第一步,唐棣无菌苗的培养,将唐棣种子用水冲洗干净,先用乙醇水溶液浸泡,乙醇水溶液浸泡后用无菌水冲洗,无菌水冲洗后再用hgcl2水溶液浸泡,hgcl2水溶液浸泡后用无菌水冲洗,最后将唐棣种子表面的水渍吸干后接种于ms培养基上,在温度为22℃或26℃、光照强度为1500lx或2000lx、每天光照时间为12h或14h下进行培养,培养2d或3d后种子发芽,培养10d后得到唐棣无菌苗;
第二步,愈伤组织诱导,选取唐棣无菌苗的茎尖、茎段和叶片分别作为诱导愈伤组织,将茎尖和茎段切成小段,无菌苗的叶片切成小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片消毒后,得到消毒后的愈伤组织;
第三步,唐棣丛生芽诱导培养,将消毒后的愈伤组织接种到培养基中,在温度为23℃或26℃、光照强度为1400lx或2000lx、每天光照时间12h或14h下进行培养,培养18d或22d后,分化获得唐棣丛生芽;
第四步,唐棣无菌苗生根培养,将唐棣丛生芽切成单芽后置于装有1/2ms生根培养基的瓶中,在温度为23℃或26℃、光照强度为1400lx或2000lx、每天光照时间为12h或14h下进行培养,培养18d或22d后,得到唐棣带根苗;
第五步,炼苗与移栽,将得到的唐棣带根苗在室温下打开瓶盖,在瓶中加入少量自来水,炼苗2d或4d,待表面角质形成后将唐棣带根苗取出,用自来水洗净根部,洗净根部后移栽到基质中并浇透水,培养28d或35d后移栽至大田。
实施例3,作为上述实施例的优化,第一步中,唐棣种子为籽粒饱满、大小一致的种子;或/和,第一步中,用自来水将唐棣种子冲洗干净。
实施例4,作为上述实施例的优化,第一步中,冲洗干净后的唐棣种子先用体积百分比为70%的乙醇水溶液浸泡3min至6min,用无菌水冲洗2次至3次,再用质量百分比为0.1%的hgcl2水溶液浸泡8min至10min,浸泡后用无菌水冲洗4次至5次,最后用已灭菌的滤纸吸掉唐棣种子表面的水渍后接种于ms培养基上。
实施例5,作为上述实施例的优化,第二步中,茎尖和茎段切成长为0.5cm至0.7cm的小段,无菌苗的叶片切成0.3cm×0.3cm的小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片用体积百分比为70%的乙醇水溶液浸泡13s至17s进行消毒。
实施例6,作为上述实施例的优化,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入1.0mg至1.5mg的6-苄氨基嘌呤(6-ba)混合后得到;或,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.1mg至0.5mg的萘乙酸(naa)混合后得到;或,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.1mg至0.5mg的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-d)混合后得到;或,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.3mg的萘乙酸和1.0mg4-(吲哚-3-基)丁酸(iba)混合后得到。
实施例7,作为上述实施例的优化,第五步中,室温温度为23℃至26℃,基质为泥炭土和珍珠岩按质量比为1:1的混合物;或/和,第五步中,在温度为20℃至28℃下培养28d至35d后移栽至大田,移栽时大田的温度为20℃至28℃、相对湿度为75%至80%、遮阳率为70%至80%,移栽至大田后的一个星期内,每天喷水3次至5次。
实施例8,该唐棣的组织培养方法,按下述步骤进行:
第一步,唐棣无菌苗的培养,将唐棣种子用水冲洗干净,先用乙醇水溶液浸泡,乙醇水溶液浸泡后用无菌水冲洗,无菌水冲洗后再用hgcl2水溶液浸泡,hgcl2水溶液浸泡后用无菌水冲洗,最后将唐棣种子表面的水渍吸干后接种于ms培养基上,在温度为22℃、光照强度为1500lx、每天光照13h进行培养,培养3d后种子发芽,培养10d后得到唐棣无菌苗;
第二步,愈伤组织诱导,选取唐棣无菌苗的茎尖、茎段和叶片分别作为诱导愈伤组织,将茎尖和茎段切成小段,无菌苗的叶片切成小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片消毒后,得到消毒后的愈伤组织;
第三步,唐棣丛生芽诱导培养,将消毒后的愈伤组织接种到培养基中,在温度为23℃、光照强度为1400lx、每天光照12h进行培养,培养22d后,分化获得唐棣丛生芽;
第四步,唐棣无菌苗生根培养,将唐棣丛生芽切成单芽后置于装有1/2ms生根培养基的瓶中,在温度为23℃、光照强度为1400lx、每天光照12h进行培养,培养22d后,得到唐棣带根苗;
第五步,炼苗与移栽,将得到的唐棣带根苗在室温下打开瓶盖,在瓶中加入少量自来水,炼苗4d,待表面角质形成后将唐棣带根苗取出,用自来水洗净根部,洗净根部后移栽到基质中并浇透水,培养35d后移栽至大田。
实施例8中,培养基为按1lms培养基中加入1.0mg至1.5mg的6-苄氨基嘌呤(6-ba)混合后得到;实施例8中唐棣无菌苗的生根率可达到96%,平均根长1.70cm,平均根数6.3条。
实施例9,该唐棣的组织培养方法,按下述步骤进行:
第一步,唐棣无菌苗的培养,将唐棣种子用水冲洗干净,先用乙醇水溶液浸泡,乙醇水溶液浸泡后用无菌水冲洗,无菌水冲洗后再用hgcl2水溶液浸泡,hgcl2水溶液浸泡后用无菌水冲洗,最后将唐棣种子表面的水渍吸干后接种于ms培养基上,在温度为23℃、光照强度为1600lx、每天光照13h进行培养,培养3d后种子发芽,培养10d后得到唐棣无菌苗;
第二步,愈伤组织诱导,选取唐棣无菌苗的茎尖、茎段和叶片分别作为诱导愈伤组织,将茎尖和茎段切成小段,无菌苗的叶片切成小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片消毒后,得到消毒后的愈伤组织;
第三步,唐棣丛生芽诱导培养,将消毒后的愈伤组织接种到培养基中,在温度为24℃、光照强度为1700lx、每天光照13h进行培养,培养19d后,分化获得唐棣丛生芽;
第四步,唐棣无菌苗生根培养,将唐棣丛生芽切成单芽后置于装有1/2ms生根培养基的瓶中,在温度为24℃、光照强度为1700lx、每天光照13h进行培养,培养21d后,得到唐棣带根苗;
第五步,炼苗与移栽,将得到的唐棣带根苗在室温下打开瓶盖,在瓶中加入少量自来水,炼苗3d,待表面角质形成后将唐棣带根苗取出,用自来水洗净根部,洗净根部后移栽到基质中并浇透水,培养30d后移栽至大田。
实施例9中,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.1mg至0.5mg的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-d)混合后得到;实施例9中唐棣无菌苗的生根率可达到98%,平均根长1.85cm,平均根数7.5条。
实施例10,该唐棣的组织培养方法,按下述步骤进行:
第一步,唐棣无菌苗的培养,将唐棣种子用水冲洗干净,先用乙醇水溶液浸泡,乙醇水溶液浸泡后用无菌水冲洗,无菌水冲洗后再用hgcl2水溶液浸泡,hgcl2水溶液浸泡后用无菌水冲洗,最后将唐棣种子表面的水渍吸干后接种于ms培养基上,在温度为22℃至26℃、光照强度为1500lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养2d至3d后种子发芽,培养10d后得到唐棣无菌苗;
第二步,愈伤组织诱导,选取唐棣无菌苗的茎尖、茎段和叶片分别作为诱导愈伤组织,将茎尖和茎段切成小段,无菌苗的叶片切成小片,然后将切成小段的茎尖和茎段与切成小片的叶片消毒后,得到消毒后的愈伤组织;
第三步,唐棣丛生芽诱导培养,将消毒后的愈伤组织接种到培养基中,在温度为23℃至26℃、光照强度为1400lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养18d至22d后,分化获得唐棣丛生芽;
第四步,唐棣无菌苗生根培养,将唐棣丛生芽切成单芽后置于装有1/2ms生根培养基的瓶中,在温度为23℃至26℃、光照强度为1400lx至2000lx、每天光照12h至14h进行培养,培养18d至22d后,得到唐棣带根苗;
第五步,炼苗与移栽,将得到的唐棣带根苗在室温下打开瓶盖,在瓶中加入少量自来水,炼苗2d至4d,待表面角质形成后将唐棣带根苗取出,用自来水洗净根部,洗净根部后移栽到基质中并浇透水,培养28d至35d后移栽至大田。
实施例10中,第三步中,培养基为按1lms培养基中加入0.1mg至0.5mg的萘乙酸(naa)混合后得到;实施例10中唐棣无菌苗的生根率可达到99.9%,平均根长1.98cm,平均根数7.78条。
上述实施例中,经第二步得到的消毒后的愈伤组织接种在诱导培养基中进行培养,将茎尖、茎段、叶片分开放在培养皿中并标记,每个培养皿接10个外植体;在培养条件(温度24±2℃、光照强度1500lx至2000lx、光照时间12h/d至14h/d)中诱导出芽,并做好记录;记录表明,茎尖、茎段及叶片的平均诱导率分别为96.3%、83.1%、69.7%;因此,茎尖是最优选的外植体材料。
上述实施例的第三步中,按1lms培养基中加入0.3mg的萘乙酸(naa)混合后得到的培养基,培养的芽苗为翠绿色,长势快,质量最好,更有利于后期诱导生根。
本发明唐棣无菌苗的培养经水西沟示范园及吉木萨尔苗圃的引种试验和伊犁、塔城、阿克苏不同立地类型的区域试验,能够较好的适应新疆气候土壤条件,适合规模化种植要求,具有优质和高产的特点。同时,唐棣品种的引进,从结构、布局和效益方面,将促进我区经济林产业的健康和可持续发展;有利于促进山区、荒漠地区级偏远贫困地区的农业结构的调整和农牧民增收;促进我区农产品高值化利用及产品开拓国内外市场;为我区外向型农业进行有益的探索;为我区引进了一种新型的园林绿化树种和生态农业树种。
本发明较现有技术,具有如下优点:
1.本发明通过生物技术对唐棣进行组织培养快速繁殖,在短时间内(40d至50d)可培育出大量可供大田栽培的唐棣幼苗,生根率可达到95%至99.9%,培养7天的唐棣幼苗平均根长1.68cm至1.98cm、平均根数6.2条至7.78条,同时间内本发明唐棣的组织培养方法的根长是常规唐棣种子育苗的1.5倍至3倍,是常规扦插繁殖的1.2倍至2倍,同时间内本发明唐棣的组织培养方法的根数是常规唐棣种子育苗的2倍至4倍,是常规扦插繁殖的1.5倍至1.7倍,所以本发明唐棣的组织培养方法较现有唐棣的培育方法大大提高了生根率、根数和根长,显著提高了唐棣种苗的繁殖系数和种苗质量,可实现规模化生产,满足了生产的需要。
2.本发明中唐棣都是通过母体采集样品,可以获得大量与母株优良性状一致的优良苗木,具有抗寒、抗旱、高产和抗逆性强的特点。
3.本发明建立了一种简便、高效的组培唐棣组培苗生根新方法,可快速、高效诱导得到生根好、生根率高的唐棣组培苗植株,可在人工控制条件下,实现唐棣组培苗规模化生根快速诱导,大大提高了唐棣组培苗生根诱导效率和育种进程。
4.本发明可以为唐棣优良品种的工厂化育苗提供基础,应用前景非常广阔,对于发展新疆唐棣产业、经济发展和农民增收具有重要意义。
综上所述,本发明中唐棣都是通过母体采集样品,可以获得大量与母株优良性状一致的优良苗木,具有抗寒、抗旱、高产、抗逆性强的特点,可实现唐棣组培苗规模化生根快速诱导,大大提高了唐棣组培苗生根诱导效率和育种进程;本发明唐棣的组织培养方法较现有唐棣的培育方法大大提高了生根率、根数和根长;显著提高了唐棣种苗的繁殖系数和种苗质量,可实现规模化生产,满足了生产的需要。
以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。