一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法及应用

本发明属于植物繁殖，具体涉及一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法及应用。

背景技术：

1、捕虫树(roridula)又名“捕虫木”、“捕蝇幌”、“捕蝇灌木”、“南非捕虫树”等，是杜鹃花目捕虫树科捕虫树属植物，为多年生灌木。捕虫树原产南非最南端的开普地区，扎根在非常贫瘠的山区石英岩砂砾中，与刺蝽共生。捕虫树株型优美、茎叶颜色艳丽，叶片上密布腺毛，分泌黏性极高的黏液，在阳光下如同蜜汁一样闪光，吸引昆虫并将其牢牢粘住；捕虫树也可以开出漂亮的粉红色五瓣小花，吸引昆虫来传粉并将其捕获；捕虫树不能消化昆虫，它捕捉的昆虫被刺蝽吃掉后，排出粪便供捕虫树吸收。捕虫树叶片分泌的粘液的粘性在食虫植物中是最强的，可以捕获更大型的昆虫，是罕见的食虫植物。

2、然而，捕虫树分布区域小，生长较为缓慢，且自然繁殖困难。现阶段针对捕虫树组织培养的研究较少，其种苗的主要来源依赖进口，价格相对高昂。捕虫树种苗的巨大需求以及人工繁育捕虫树的困难，造成人们对捕虫树的过度采挖和盗卖，导致捕虫树原生地的种质资源遭到巨大破坏。为保护原生地种质资源，满足捕虫树的市场需求，急需开展捕虫树组织培养技术研究，建立捕虫树的组培快繁体系，提供大量优质种苗。

3、基于此，提供一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法，以实现捕虫树低成本、高效率、高存活率、高质量的繁殖，对于解决目前捕虫树种苗价格相对高昂、供需不匹配导致的过度采挖和盗卖对原生地的种质资源造成巨大破坏具有重要的意义，也是研究人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种低成本、高效率、高存活率和高质量的捕虫树组织培养和快速繁殖的方法。

2、本发明的目的之二在于提供一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法在捕虫树幼苗培育中的应用。

3、本发明实现目的之一采用的技术方案是：提供一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、s1、取捕虫树半木质化的健壮茎段，进行第一次修剪、清洗和消毒；

5、s2、对消毒后的捕虫树茎段进行第二次修剪，而后接种于启动培养基上，进行启动培养；

6、s3、当腋芽高度为4～6cm时，将其从捕虫树茎段取下，进行第三次修剪，接种于增殖培养基上，进行增殖培养；

7、s4、将增殖培养得到的带顶芽茎段进行第四次修剪，接种于生根培养基上，进行生根培养；

8、s5、当捕虫树组培苗有根生长至长度为1.5～2.5cm时，温室散光条件下进行炼苗处理，得到捕虫树幼苗；

9、所述增殖培养和生根培养均以white作为基本培养基。

10、本发明提供的一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法，包括外植体的选择和消毒、启动培养、增殖培养、生根培养和炼苗移栽五个步骤。其中，外植体的选择和消毒能够降低培养的污染率，是提高捕虫树幼苗存活率的前提保障；在腋芽高度达4～6cm时进行增殖培养，能够显著提高增殖培养的效率；进一步地，在组培苗有根生长至长度为1.5～2.5cm时，置于温室散光条件下进行炼苗处理，对于提升幼苗对环境的适应能力、提高成活率具有重要作用。上述步骤相互配合，协同作用，显著提升了捕虫树移栽的成活率，并确保捕虫树幼苗的品质。

11、进一步地，经大量研究发现，在捕虫树的增殖培养和生根培养过程中，对于培养基的盐浓度要求较为苛刻，当所选培养基盐离子浓度偏高时，很容易产生坏死和畸形芽，导致接种存活率低，长势差等问题。因此，本发明在增殖培养和生根培养阶段，均采用低盐浓度的white作为基本培养基。

12、进一步地，步骤s1中，消毒的方法包括：先采用75％的酒精进行浸泡，清洗后再使用1％～3％的次氯酸钠与1～2滴吐温-80的混合溶液进行浸泡消毒。

13、优选地，所述消毒方法包括：将第一次修剪后的捕虫树茎段先使用75％酒精浸泡20～40s，无菌水冲洗1遍；再用2％的次氯酸钠加1-2滴吐温-80浸泡消毒5-8min，无菌水冲洗4-5遍，最后用无菌滤纸吸干外植体表面的水分。上述步骤能够降低启动培养的污染率，提高存活率。

14、在本发明中，考虑到捕虫树茎段表面会残留有黏性极高的黏液，在启动培养之前，对捕虫树茎段进行充分的清洗，能够有效避免残留黏液对外植体消毒带来的不利影响。同时，控制次氯酸钠的浓度不宜过高，避免高浓度的次氯酸钠对对外植体的损伤，有助于提高启动培养的成活率。

15、优选地，步骤s1中，第一次修剪时，保留叶片基部0.8～1.2cm。

16、优选地，步骤s2中，第二次修剪时，剪去之前保留的叶片和茎段两端的伤口，将茎段剪成1.5～2cm长的段。

17、进一步地，步骤s2中，启动培养基包括：1/2ms+6-ba0.02～0.5mg/l+naa0.01～1.0mg/l+蔗糖20～30g/l+琼脂6～8g/l+活性炭1～3g/l，所述启动培养基的ph值为5.6～6.0。优选地，启动培养基包括：1/2ms+6-ba 0.1mg/l+naa0.01mg/l+蔗糖30g/l+琼脂6g/l+活性炭1g/l，所述启动培养基的ph值为5.8。

18、优选地，步骤s3中，第三次修剪时，将腋芽从老茎上剪下，去掉顶芽，不摘除叶片，每段剪成1.5～2cm长。

19、进一步地，步骤s3中，增殖培养基包括：white+6-ba 0.02～0.5mg/l+naa 0.01～1.0mg/l+蔗糖20～30g/l+琼脂6～8g/l+活性炭1～3g/l，所述增殖培养基的ph值为5.6～6.0。优选地，增殖培养基包括：white+6-ba 0.1mg/l+naa 0.01mg/l+蔗糖30g/l+琼脂6g/l+活性炭1g/l，所述增殖培养基的ph值为5.8。

20、本发明对捕虫树的增殖培养过程中，采用盐离子浓度更低的white培养基、低浓度的ba和naa和添加活性炭，对于降低畸芽率和死亡率具有重要作用，使组培苗存活率为97％～100％，增殖倍数达7.5～7.8倍。

21、优选地，步骤s4中，第四次修剪时，选取生长健康的带顶芽茎段，不摘除叶片，剪至2cm左右的长度。

22、进一步地，步骤s4中，生根培养基包括：white+iba 0.1～0.3mg/l+蔗糖20～30g/l+琼脂6～8g/l+活性炭1～3g/l，所述生根培养基的ph值为5.6～6.0。优选地，生根培养基包括：white+iba 0.3mg/l+蔗糖30g/l+琼脂6g/l+活性炭1g/l，所述生根培养基的ph值为5.8。

23、本发明对捕虫树的增殖培养过程中，以低盐浓度的white培养基作为基本培养基，综合运用naa、iba和活性炭等各种因素，使组培苗的生根率达87％～89％，每株平均根数为5.5～5.7条。

24、优选地，步骤s2-s4中，培养温度为20～25℃、光照强度为1000～1500lux、光暗周期比为1:1。

25、进一步地，步骤s5中，炼苗处理先后包括封口炼苗和开口炼苗。优选地，封口炼苗的时间为6～8d，开口炼苗的时间为2～4d。炼苗处理后置于温室环境下继续进行培养。

26、进一步地，步骤s5中，温室培养的温度为20～30℃；温室培养的第1～2周环境湿度为80％～90％；温室培养的第3～4周，环境湿度为50％～70％。

27、优选地，温室培养的第1～2周，早、晚各喷一次水以避免叶片萎焉，并定时通风保持空气流通；温室培养的第3～4周，降低空气湿度，加强通风。移栽时浇足水，之后保持水苔湿润而底部无积水。经过30d的炼苗后，捕虫树的存活率可达88％以上。

28、优选地，步骤s5中，温室培养的基质为浸泡过水的干水苔。相对于其他基质，水苔具有优异的保水性和透气性，将其作为捕虫树幼苗的移栽基质，能够进一步提升捕虫树幼苗的存活率，将捕虫树移栽成活率控制在90％以上。

29、本发明实现目的之二采用的技术方案是：提供一种根据本发明目的之一所述的捕虫树组织培养和快速繁殖的方法在捕虫树幼苗培育中的应用。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

31、(1)本发明提供的一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法，包括外植体的选择和消毒、启动培养、增殖培养、生根培养和炼苗移栽五个步骤。该方法结合捕虫树组织生长发育特点，通过选择合适的消毒方法、多次修剪策略、调配和优化增殖培养基和生根培养基的盐浓度、激素成分，降低畸芽率和死亡率，获得更高的增殖倍数和生根率，调整炼苗移栽过程中的培养条件，提高组培幼苗的存活率，确保组培幼苗的培育初期充分发育，为后期生长为健康、优质的植株提供重要的前提保障。

32、(2)本发明提供的一种捕虫树组织培养和快速繁殖的方法，通过对捕虫树进行组织培养快速繁殖，在短时间内培育出大量优质种苗，该方法能够有效的解决现有的捕虫树培育方案存在的成本高、效率低、种苗存活率低，质量差等问题，可实现规模化生产，提供大量优质种苗，有效满足市场需求。该方法有助于避免现有捕虫树种苗价格高昂，需求量大导致的过度采挖和生态破坏等问题，对于保护原生地的种质资源具有重要的生态意义，具有广阔的推广及应用前景。