一种组培用油菜种子的灭菌方法与流程

文档序号:16663652发布日期:2019-01-18 23:07阅读:1537来源:国知局

本发明涉及植物组织培养领域,具体涉及一种组培用油菜种子的灭菌方法。



背景技术:

油菜属十字花科芸苔属植物,是一种重要的油料作物,其产品既可以加工成人类食用油、工业润滑油,也可以作为绿肥和堆肥。据报道,在2014-2015年间,全球的菜籽油产量超过269.8万吨,为第三大产油植物。通过转基因技术快速获得理想性状油菜栽培种,现在已被广泛使用,据国际农业生物技术应用服务组织(isaaa)统计,2016年转基因作物种植面积达1.851亿公顷,且全球种植的油菜有24%为转基因品种(http://www.isaaa.org),获得转基因油菜的普遍做法是农杆菌介导转化法,通过组织培养获得转基因油菜,而组织培养技术的第一步就是油菜种子的无菌化处理,种子灭菌是转基因油菜成功的关键。

目前使用最多的油菜种子灭菌剂为次氯酸钠(naclo),值得注意的是如果使用的naclo浓度过低或灭菌时间不够,种子灭菌就不彻底,播种后容易滋生病原菌,苗容易被病原菌感染;浓度过高或灭菌时间过久,则会损伤种子,令种子发芽不正常甚至无法发芽,无法获得足够的苗用于转基因研究,而目前报道的naclo使用浓度从0.1%到50%,灭菌时间从6min到45min不等,这为转基因油菜研究的应用推广带来了极大的困难。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种组培用油菜种子的灭菌方法,用不同浓度的naclo灭菌油菜种子不同时间来筛选出最适合的种子灭菌浓度和灭菌时间,提高油菜种子灭菌效率。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种组培用油菜种子的灭菌方法,包括如下步骤:

(1)先将组培用油菜种子放在水中浸泡1h,去除浮在水面上的种子;

(2)用自来水冲洗2遍;

(3)用75%酒精处理消毒1min;

(4)用0%-30%naclo灭菌10-30min;

(5)用无菌水冲洗5-6次,最后用无菌滤纸吸去种子上的水份;

(6)将种子播种到ms种子萌发培养基上;

(7)播种5日后,统计种子发芽率、健康芽率和菌落数。

优选的,步骤(4)中,naclo浓度为3%,灭菌种子时间为15min。

步骤(6)中,ms种子萌发培养基为:ms培养基2.22g/l+蔗糖30g/l+琼脂粉8g/l,ph值为5.8。

步骤(6)中,培养环境为:25℃、相对湿度60%-70%,前2日全暗处理,后3日2000lx光照16h/日。

本发明的优点在于:

本发明处理方法通过比较目前报道的naclo灭菌浓度和时间,得到了用naclo灭菌油菜种子的最佳浓度和时间,在节约了naclo的使用成本的同时,又节省了种子灭菌的操作时间,在不影响种子发芽率的基础上,又可以获得最多的健康芽率,获得足够的健康苗用于油菜的转基因研究。本发明为油菜的遗传转化研究奠定了坚实的基础,可以提高油菜转基因用的外植体数量,从而提高遗传转化的效率。

具体实施方式

以下通过具体实施范例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例10%-30%naclo灭菌种子大范围筛选

挑选饱满且无明显伤痕的种子放在水中浸泡1h,去除浮在水面上的种子后,自来水冲洗几遍,之后转移至超净工作台内操作,75%酒精消毒1分钟,无菌水冲洗2遍,再用不同浓度naclo(0%,0.1%,1%,5%,10%,20%,30%;另设一不用75%酒精,仅用无菌h2o的对照处理组)灭菌10min,之后用无菌水漂洗6遍,转移至无菌干燥的滤纸上晾干,播种于ms种子萌发培养基,每组处理32颗种子,共4个重复。

上述种子播种于ms种子萌发培养基为:ms培养基2.22g/l+蔗糖30g/l+琼脂粉8g/l,ph值为5.8。培养环境:25℃、相对湿度60%-70%,前2日全暗处理,后3日2000勒克斯(lx)光照16h/日。播种5日后,统计种子发芽率,健康芽率(茎秆高于5cm,子叶正常展开且未生菌的苗为健康芽),菌落数。

表1:0%-30%naclo灭菌种子大范围筛选结果

种子发芽率=(发芽的种子数/播种种子数)×100%

种子健康芽率=(健康芽数/播种种子数)×100%

发芽率和健康芽率数据进行平方根的反正炫(arcsin)转换后采用spss软件的单因素方差分析(用duncan进行多重比较),菌落数直接采用spss软件的单因素方差分析,不同字母表示具有显著性差异(p=0.05)。

实验结果发现,不同浓度naclo灭菌后的种子发芽率具有显著性差异(df1,2=7,24,f=222.644,p<0.001),发芽率最高的处理组1%naclo,种子发芽率为99.2%,健康芽率为94.5%,产生的菌落数较少。

实施例21%-5%naclo灭菌种子小范围筛选

从实施例1可知,1%浓度naclo对种子灭菌效果最佳,但是值得注意的是,1%与5%naclo灭菌种子得到的发芽率与健康芽率差异显著,因此有理由怀疑在1%-5%浓度间存在一个更加适合种子灭菌的浓度,为了验证这一假设,我们做了实施例2,具体如下:

挑选饱满且无明显伤痕的种子放在水中浸泡1h,去除浮在水面上的种子后,自来水冲洗几遍,之后转移至超净工作台内操作,75%酒精消毒1分钟,无菌水冲洗2遍,再用不同浓度naclo(1%,2%,3%,4%,5%)灭菌10min,之后用无菌水漂洗6遍,转移至无菌干燥的滤纸上晾干,播种于ms种子萌发培养基,每组处理32颗种子,共4个重复。

上述种子播种于ms种子萌发培养基为:ms培养基2.22g/l+蔗糖30g/l+琼脂粉8g/l,ph值为5.8。培养环境:25℃、相对湿度60%-70%,前2日全暗处理,后3日2000勒克斯(lx)光照16h/日。播种5日后,统计种子发芽率,健康芽率(茎秆高于5cm,子叶正常展开且未生菌的苗为健康芽),菌落数。

表2:1%-5%naclo灭菌种子小范围筛选结果

种子发芽率=(发芽的种子数/播种种子数)×100%

种子健康芽率=(健康芽数/播种种子数)×100%

发芽率和健康芽率数据进行平方根的反正炫(arcsin)转换后采用spss软件的单因素方差分析(用duncan进行多重比较),菌落数直接采用spss软件的单因素方差分析,不同字母表示具有显著性差异(p=0.05)。

实验结果表明1%-5%naclo对种子灭菌后的发芽率没有显著性差异(df1,2=4,15,f=2.190,p=0.12),但健康芽率存在着显著性差异(df1,2=4,15,f=21.877,p<0.001),2%、3%和1%naclo灭菌种子得到的健康芽率最高,不同浓度处理组间产生的菌落数也存在着显著性差异(df1,2=4,16,f=7.045,p=0.002),1%naclo处理组产生的菌落数最多,显著高于其它处理组。因此,我们可知2%或3%naclo灭菌种子的效果最好,但考虑到高浓度灭菌效果会更好,最后认为最佳的浓度为3%。

实施例3最佳浓度naclo灭菌时间筛选

挑选饱满且无明显伤痕的种子放在水中浸泡1h,去除浮在水面上的种子后,自来水冲洗几遍,之后转移至超净工作台内操作,75%酒精消毒1分钟,无菌水冲洗2遍,再用3%naclo灭菌种子10min、15min、20min、25min和30min,之后用无菌水漂洗6遍,转移至无菌干燥的滤纸上晾干,播种于ms种子萌发培养基,每组65颗种子,3个重复。

上述种子播种于ms种子萌发培养基为:ms2.22g/l+蔗糖30g/l+琼脂粉8g/l,ph值为5.8。培养环境:25℃、相对湿度60%-70%,前2日全暗处理,后3日2000勒克斯(lx)光照16h/日。播种5日后,统计种子发芽率,健康芽率(茎秆高于5cm,子叶正常展开且未生菌的苗为健康芽),菌落数。

表3:最佳浓度naclo灭菌时间筛选

种子发芽率=(发芽的种子数/播种种子数)×100%

种子健康芽率=(健康芽数/播种种子数)×100%

发芽率和健康芽率数据进行平方根的反正炫(arcsin)转换后采用spss软件的单因素方差分析(用duncan进行多重比较),菌落数直接采用spss软件的单因素方差分析,不同字母表示具有显著性差异(p=0.05)。

实验结果表明,3%naclo灭菌种子10-30min对种子的发芽率(df1,2=4,10,f=2.018,p=0.168)和产生的菌落数(df1,2=4,10,f=1.238,p=0.355)均无显著差异,但健康芽率存在显著性的差异(df1,2=4,15,f=3.875,p=0.037),灭菌15min、20min、30min和25min得到的健康芽率显著高于10min处理组,其中灭菌15min得到的健康芽率最高,为81.5%,因此,3%naclo灭菌种子最佳时间为15min。

但是,上述具体实施方式只是示例性的,是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利,不能理解为是对本专利包括范围的限制;只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰,均落入本专利包括的范围。

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