一种泡桐植物组织培养方法与流程

文档序号:11602414阅读:1923来源:国知局

本发明涉及植物组织培养领域,具体是一种泡桐植物组织培养方法。



背景技术:

泡桐为玄参科泡桐属落叶乔木树种,原产我国北纬20°-40°,东经98°-125°范围内的23个省(区),是一个优良的速生用材树种。“绿桐1号”是自然杂交的泡桐新品种,于2016年获国家林业局保护植物新品种授权(新品种授权证号:20160153)。“绿桐1号”植物学特征具有生长迅速、干形通直、枝下树干高、适应性强的特点。5年采伐期时的树高达16-18m,胸径28-30cm,单株材积达0.7m3-0.8m3。“绿桐1号”适应性强,在我国北至新疆、黑龙江、河北,南到广西、广东、海南等地建立了试验示范林,在各地都表现出优良的生长性状,具有特异性、一致性和稳定性。木材的木纤维含量高,抗压、抗弯、抗风能力强,用途广泛,是刨花板、纤维板、造纸等的优良原料用材,市场前景广阔。目前最快捷有效且育苗成本低的方法是建立“绿桐1号”泡桐无性系组培快繁技术体系,以迅速提高“绿桐1号”生产力。

目前,泡桐属树木的组织培养技术已有较多的报道,如白花泡桐、“桐优1号”、“泡桐9501”、“豫杂一号”等泡桐品种的无性系组培技术,但泡桐新品种“绿桐1号”的组培技术尚未有公开报道。利用现代组织培养生物技术,建立现代化的育苗生产基地,不仅能大大加快繁殖速度,使苗木的质量均衡一致,更适合规范化管理,走向育苗产业化。推广应用新品种“绿桐1号”,实现人工林栽培树种多样化及国家木材战略核心储备基地建设目标和生态环境建设目标,其意义重大。因此,提供一种从芽的诱导、增殖培养、生根诱导整个阶段具有较好快繁效果的组织培养方法,生产优质经济苗木,是推广应用营造“绿桐1号”速生丰产林,提高经济效益的必由之路。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种泡桐新品种“绿桐1号”植物组织培养方法,能够在培养过程中具有较高的不定芽分化率、增值系数和生根率。

为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种泡桐植物组织培养方法,其包括如下步骤:

(1)、外植体选择及无菌处理

选取泡桐新品种“绿桐1号”植株幼苗茎段作为组织培养的外植体,用自来水冲洗2-3小时,剪去叶片,在蒸馏水冲洗,置超净工作台内,用75%酒精浸泡30-60秒,倒去酒精,无菌水清洗3-5次,然后用0.1%氯化汞溶液处理5-7分钟,倒去氯化汞液,用无菌水清洗3-5次,将外植体置于无菌滤纸上吸干水分,在无菌条件下将消毒好的外植体自顶芽从上往下剪取带顶芽段、第二茎段,每段1.0-1.5厘米带1个茎节;

(2)、丛生芽诱导培养

将经过无菌处理的外植体接种到诱导培养基中进行组织诱导丛生芽,培养周期:15-30天,培养温度:20-28℃,光照培养时间:10-14小时/天,光照强度:2000-3000lux;所述的诱导培养基为:ms培养基+蔗糖10-30g/l+琼脂6-8g/l+naa0.1-0.5mg/l+6-ba1.0-5.0mg/l,ph值为5.0-7.0;

(3)、增殖培养

将诱导出的丛生芽接种到增殖培养基中进行增殖培养,获得足够的有效苗,培养周期:15-30天,培养温度:20-28℃,光照培养时间:10-14小时/天,光照强度:2000-3000lux;所述的继代培养基为:ms培养基+蔗糖10-30g/l+琼脂6-8g/l+naa0.1-0.5mg/l+6-ba1.0-5.0mg/l,ph值为5.0-7.0;

(4)、生根诱导:

将增殖培养获得的有效苗转接到生根培养基上进行生根培养,获得完整无菌苗,培养周期:20-30天,培养温度:20-28℃,光照培养时间:10-14小时/天,光照强度:2000lux;所述的生根培养基为:ms培养基+蔗糖10-30g/l+琼脂6-8g/l+naa0.1-0.5mg/l+iba0.1-0.5mg/l,ph值为5.0-7.0。

所述在无菌条件下将消毒好的外植体剪成1.0-1.5厘米带1个茎节的小段是指将消毒好的外植体自顶芽从上往下剪取带顶芽段、第二茎段,每段1.0-1.5厘米带1个茎节。

作为优选,丛生芽诱导培养周期15-20天,增殖培养周期15-20天,生根培养培养周期10-20天。

除另有说明外,本发明所述的百分比均为质量百分比,各组分含量百分数之和为100%。

本发明突出的优点在于:

通过植物组织培养,保持植物体的优良性状。

该方法易操作,生产成本低,不污染环境。

采用本发明所述方法建立了稳定、高效的组培快繁体系,可实现工厂化育苗。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

泡桐新品种“绿桐1号”植物的外植体选择及无菌处理

选取泡桐新品种“绿桐1号”植株幼苗茎段作为组织培养的外植体,用自来水冲洗2-3小时,剪去叶片,在蒸馏水冲洗,置超净工作台内。

设置用75%酒精浸泡a1(30秒)、a2(60秒),倒去酒精,无菌水清洗3-5次。然后设置0.1%氯化汞溶液处理b1(5分钟)、b2(7分钟),倒去氯化汞液,用无菌水清洗3-5次,将外植体置于无菌滤纸上吸干水分,在无菌条件下将消毒好的外植体自顶芽自上往下剪取c1(带顶芽段)、c2(第二茎段),每段1.0-1.5厘米带1个茎节。设a1b1c1、a1b1c2、a1b2c1、a1b2c2、a2b1c1、a2b1c2、a2b2c1、a2b2c2共8种处理,见表1,每种处理接种10瓶,每瓶接1个外植体,每种处理重复3次。

上述经过无菌处理外植体接种在诱导培养基为:ms培养基+蔗糖20g/l+琼脂6g/l+naa0.1mg/l+6-ba3.0mg/l,ph值为6.5。培养温度:25℃,光照培养时间:12小时/天,光照强度:3000lux。培养7天后统计污染率、萌芽率和芽的生长势。

表1:不同外植体选择和无菌处理结果

污染率=污染的外植体个数/外植体接种个数×100%,

萌芽率=萌芽的外植体个数/外植体接种个数×100%,

生长势=+示不定芽长势差,颜色失绿,浅褐色,++示不定芽长势较好,颜色浅绿,+++示不定芽长势很好,颜色浓绿。

实验结果发现,消毒时间长(75%浓度酒精60秒、0.1%升汞7分钟)能显著降低污染率。在相同的消毒时间下,c1茎段比c2茎段的污染率高。从萌芽率的结果看,消毒时间长虽然污染率降低,但却明显抑制了萌芽,降低萌芽率,芽的长势差。以处理2即a1b1c2(用75%酒精30秒、0.1%氯化汞5分钟消毒的c2茎段)虽然也有24.5%的污染率,但萌芽率达72.8%,且不定芽长势很好,能满足下一步继续培养所需的不定芽。

实施例2

泡桐新品种“绿桐1号”的丛生芽诱导培养

用实施例1处理2获得的无菌“绿桐1号”外植体继续进行丛生芽诱导。丛生芽诱导培养采用ms培养基,naa0.1mg/l,分别添加6-ba1.0mg/l、2.0mg/l、3.0mg/l、4.0mg/l、5.0mg/l不同浓度的5种处理,蔗糖20g/l,琼脂6.5g/l,ph值为6.5。每种处理接种20瓶,每瓶接1个外植体,每种处理重复3次。培养温度25℃,光照培养时间12小时/天,光照强度3000lux。培养25天后统计分化数、分化率、生长势。

表2:不同6-ba浓度对丛生芽分化的影响

注:增殖系数=不定芽总数/接种数。同列英文字母不同表示差异显著。+示不定芽长势差,颜色略黄,++示不定芽长势较好,颜色浅绿,+++示不定芽长势很好,颜色浓绿。

试验结果表明,本发明采用6-ba5种浓度的诱导培养基对无菌“绿桐1号”外植体进行诱导不定芽,有显著的差异。诱导10天即可见到有不定芽,15天有丛生芽出现,20天芽的个数达到最多,之后基本不再有不定芽发生。添加6-ba3.0mg/l最好,增殖系数最高,达到2.85。添加6-ba4.0mg/l次之,增殖系数为2.45。两种处理芽的长势都很好。

实施例3

泡桐新品种“绿桐1号”的增殖培养

用实施例2获得的长势很好的芽继续进行增殖培养。增殖培养基采用两种培养基(ms培养基和ms改良培养基),两种浓度naa(0.1mg/l、0.2mg/l),两种浓度6-ba(3.0mg/l、4.0mg/l)进行对比试验。蔗糖20g/l,琼脂6.5g/l,ph值为6.5。每种处理接种20瓶,每瓶接1株,每种处理重复3次。培养温度25℃,光照培养时间12小时/天,光照强度3000lux。培养20天后统计增殖率、生长势。

表3:“绿桐1号”增殖培养结果

注:ms改良为1/2ms大量元素,其余成分同ms。

增殖系数=增殖培养后不定芽总数/增殖培养前不定芽总数。

试验结果表明,本发明采用两种不同培养基和添加不同浓度的激素进行的诱导培养基对“绿桐1号”的增殖培养,其增殖率有显著差异。ms培养基诱导的增殖芽呈绿色,长势好,芽的增殖率比ms改良培养基的高。以处理2(ms培养基、6-ba3.0mg/l、naa0.2mg/l)的增殖率最高,达6.7;处理3(ms培养基、6-ba4.0mg/l、naa0.2mg/l)次之,增殖率为5.8,且这两种处理的芽粗壮,呈绿色,长势好,这种芽有利于生根诱导培养。而ms改良培养基诱导在不同激素处理的增殖系数略有差异,但都表现出增殖芽细长,绿色减退,长势差,不利于生根诱导。

实施例4

泡桐新品种“绿桐1号”的生根培养

用实施例3的处理2和处理3获得的长势好、绿色粗壮的增殖芽进行生根培养。生根培养基采用两种iba浓度(0.1mg/l、0.2mg/l)和两种naa浓度(0.1mg/l、0.2mg/l),单独和两种激素组合使用。蔗糖20g/l,琼脂6.5g/l,ph值为6.5。每种处理接种20瓶,每瓶接3株,每种处理重复3次。培养温度25℃,光照培养时间12小时/天,光照强度3000lux。培养20天后统计生根率。

表4:“绿桐1号”生根培养结果

本发明采用两种激素三种浓度组合的培养基诱导“绿桐1号”生根培养。试验结果证明,iba、naa单独使用或者两种激素组合都能诱导“绿桐1号”生根,培养7天就可以看到有根系生长点长出。单独一种激素或两种激素组合在0.1-0.2mg/l时,诱导的根系侧根较多,有利于移栽苗的成活。激素水平超过0.2mg/l时,诱导的根系虽然粗壮,但侧根少,移栽苗的成活率低,因此,这类生根苗不适合移植。以该处理1和处理7的平均每株苗有效根最多,侧根发达,适合移栽,且只用0.1mg/l的iba或naa,成本低。

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