专利名称：：植物组织培养用培养基的制作方法
技术领域：
：本发明属于植物组织培养
技术领域：
。技术背景植物组织培养是指将植物体的细胞、组织或器官的一部分，在无菌条件下接种到特定的培养基上，在一定的容器内进行培养以得到新个体的方法，因属脱离母体培养，所以也称为离体培养。目前，植物组织培养技术在生物技术中占有着重要地位，从观赏植物、无性繁殖作物到园艺作物、经济林木等，其中的部分或大部分苗木都是通过植物组织培养技术予以提供。在植物组织培养技术中，培养基的组成成分是重要一环。经过半个多世纪的研究，已有若干种培养基的配方问世，目前主要采用的有MS、WHITE、B5、N6、GS等。其主要成分包括无机元素和有机元素，无机元素中，其浓度大于0.5mmol/L的为大量元素，小于0.5mmol/L的为微量元素；含有有机元素的物质包括碳水化合物、维生素、肌醇、天然复合物、氨基酸等。不同培养基的差别主要是某种或某几种元素的含量不词，以适应于不同植物的培养。例如，高盐成分的培养基，包括MS、LS、ER等，其特点是钾盐、铵盐及硝酸盐的含量均较高，用于植物的器官、花药、细胞和原生质体的培养，其中以MS的应用最为广泛；硝酸钾含量较高的培养基，主要有B5、N6、GS等，特别适合葡萄、南洋杉、豆科和十字花科植物的培养，其中又以GS应用最为广泛。然而，上述培养基仍存有缺陷。用这些培养机进行植物组织培养时，其试管苗炼苗成活率低，使用效果差。以GS为例，在使用GS进行葡萄的组织培养过程中，由于试管苗的根系吸收功能差，试管苗长势弱，导致试管苗炼苗成活率低，一般不高于70%，不仅影响商业效应，而且对许多研究工作造成损失，严重限制了该技术的进一步发展和运用。
发明内容本发明的目的是提供一种使用效果好的植物组织培养用培养基。为实现上述目的，本发明技术方案的特征是该培养基的水溶液中含有大量元素化合物、微量元素化合物、有机元素化合物和稀土元素化合物。本发明所说的稀土元素化合物是由一种稀土元素组成的一种化合物；也可以是由两种或两种以上的稀土元素所组成的两种或两种以上的化合物；优选NdCl:,和/或LaCl:,，按每升培养基的水溶液中所含物质的毫克量计，NdCl3和/或LaCl3量为2.0—10。如果同时使用两种或两种以上的稀土元素化合物，不同的稀土元素化合物可以是任意比例。本发明所说的大量元素化合物是指培养基的水溶液中有效元素的浓度大于0.5mmol/L的无机物；所说的微量元素化合物是指培养基的水溶液中有效元素的浓度小于0.5mmol/L的无机物。本发明可以是由GS和稀土元素化合物组成，也可以是由MS和稀土元素化合物组成。本发明的一种技术方案是按每升培养基的水溶液中所含物质的毫克数计含有下列物质大量元素化合物KN0:,1000-1500;(肌)孤53.6-80.4;Na2HP04140-210;MgS047H20100-150;FeS04*7H2011.12-16.68;Na2-EDTA14.92—22.38;CaCl22H20120-180;微量元素化合物MnS04'H204—6;ZnS04'7H200.8—1.2;CoCl2'6H200.010—0.015;CuS04*511200.010-0.015;H3B031.2-1.8;KI0.30-0.45;有机元素化合物烟酸(Vpp)0.8-1.2;盐酸吡哆醇(VB6)0.8-1.2;盐酸硫胺素(VB,)8-12;肌醇20-30;稀土元素化合物NdCl:i2.0—10。本发明的另一技术方案，按每升培养基的水溶液中所含物质的毫克数计含有下列物质大量元素化合物MiNO:t1320—1980;KN031520-2280;CaCl22H20352—528;MgS047H20296-444;KH2P04136—204;FeS047H2022.96-34.44;Na2-EDTA29.84-44.76;微量元素化合物MnS04'H2017.84-26.76;ZnS04'7H206.88-10.32;CoCl2'6H200.02-0.03;CuS045H200.02-0.03;H3B034.96—7.44;Na2M042H200.2-0.3;KI0.664-0.996;有机元素化合物烟酸(V卯)0.4-0.6;盐酸吡哆醇(VB6)0.4-0.6;盐酸硫胺素(VB》0.08-0.12;肌醇80-120;甘氨酸1.6-2.4;稀土元素化合物NdCl32.0—10。本发明的主要特点是在现有的植物组织培养基中添加了稀土元素。稀土元素是化学元素周期表中性质十分相近的15种镧系元素，也被称为过渡元素。这些元素的离子的构型相似，所带电荷相同，离子半径也相差无几，所以这些+3价元素的性质极为相似。稀土元素可以和氮、氢、碳、磷等元素发生反应，易溶于盐酸、硫酸和硝酸中。培养基中添加稀土元素后，可以通过稀土离子对Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子的置换与竞争而影响一些生物酶、生物大分子的生理功能。本发明由于添加了稀土元素，在使用过程中，可以促进植物根系的生长发育，提高根系活力，促进根系分化和代谢活动，增强光合作用，改善植物品质，提高植物对营养元素的吸收能力，可广泛应用于葡萄、矮牵牛、树莓、速生杨、半夏、甜瓜、大花萱草等多种草本、木本植物的组织培养中，较现有的培养基相比，使用本发明培养的植物其炼苗成活率可提高10%—30%，使用效果好。由于我国是稀土资源的大国，也是农业大国，因此本发明具有较好的应用前景。具体实施方式本发明的实施例l一6见表1。其中各组分的量为每升培养基的水溶液中所含溶质的量，单位为mg/L。实施例1的配制方法如下1、稀土元素化合物溶液的配制根据实施例1中Nd的含量，称取配203498mg，约用8ml浓度为1N的盐酸与其反应为NdCl3，用蒸馏水定溶至1000ml，配制成浓度为lmg/ml的NdCh溶液。2、母液的配制根据实施例1中所列各组分的量，称量大量元素、微量元素、有机元素及氯化钙试剂并定溶，加入己配好的NdCl3溶液。3、培养基的配制先量取500ml蒸馏水，依次加入20g蔗糖、5g琼脂、上述母液和IAA0.2mg。用蒸馏水定溶至1L，用NaOH、HC1将溶液的ph值调节至5.8—6.0。4、培养基灭菌将lL上述已配好的培养基液体分装至20—22个150ml锥形瓶中，封口后平放于高压灭菌锅中，加温至压力为0.05Pa后放汽，继续加温至压力为0.12—0.15Pa，计时15—20分钟，取出后平放、冷却即可。经上述方法配制好的培养基，即可进行材料接种。实施例2—6的配制分别按表1中所列物质的量称取试剂，按上述步骤分别配制1升培养基溶液。表1、实施例l一6<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>5按实施例1—6所制得的培养基，可命名为GSX。经试验得知，较现有的GS相比，GSX具有突出的有益效果。现以对葡萄试管苗的生长影响为例予以比较说明。选取生长30天的葡萄试管苗，除去茎尖和茎基部，取中间茎段剪成一芽一段，分别接种于GS和GSX培养基上，培养25天后分别测量其根数、根长、株高、叶片数及叶绿素含量等指标，并计算平均数。①对葡萄试管苗生根、生叶、株高情况的影响见表2。表2、按实施例1~6所制得的培养基(GSX)和原培养基(GS)对葡萄试管苗生根、生叶、株高情况的影响比较<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>可以看出，用GSX培育的葡萄试管苗比用GS培育的葡萄试管苗，其平均生根数高出2.0—3.4条，平均根长高出0.7—1.2cm，平均生叶数高出0.5—1.2片，平均株高高出0.8—1.5cm，这说明本发明的优势显而易见。②对葡萄试管苗叶绿素含量的影响见表3。表3、按实施例1—6所制得的培养基(GSX)和原培养基(GS)对葡萄试管苗叶绿素含量情况的影响比较<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>可以看出，用GSX培育的试管苗比用GS培育的试管苗，其试管苗叶片叶绿素含量高出15.6%—27.9%。这说明本发明对植物试管苗叶片叶绿素的提高有着显著的促进作用。叶绿素含量是植物光合作用的基础，叶绿素的提高，说明试管苗光合作用强，使试管苗的有机合成能力增强，可以保证试管苗有旺盛的生长势。实施例7—12见表4。实施例7—12制备方法分别按表4.所列物质的量称取试剂，按实施例1的配制步骤分别配制1升培养基溶液。<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>按实施例7—12所制得的培养基，可命名为MSX。经试验得知，较现有的MS相比，MSX具有突出的有益效果。现以对矮牵牛试管苗的生长影响为例予以比较说明。选取生长30天的矮牵牛试管苗，除去茎尖和茎基部，取中间茎段剪成一芽一段，分别接种于MS和MSX培养基上，培养25天后分别测量其根数、根长、株高、叶片数等指标，并计算平均数。对矮牵牛试管苗生根、生叶、株高情况的影响情况见表5。表5、按实施例7—12所制得的培养基(MSX)和原培养基(MS)对矮牵牛试管苗生根、生叶、株高情况的影响比较MSX比较项目MS实施实施实施实施实施实施例7例8例9例10例11例12根数(条)7.210.710.810.310.110.710.6根长(cm)2.13.13.53.03.03.22.8叶数(片)6.48.38.77.68.18.47.4株高(cm)3.55.25.75.05.15.55.0可以看出，用MSX培育的葡萄试管苗比用MS培育的矮牵牛试管苗，其平均生根数高出2.6—3.6条，平均根长高出0.7—l.lcm，平均生叶数高出1一2片，平均株高高出1.6—2.2cm，说明本发明对促进植物生长的优势显而易见。通过以上数据可以看出，本发明GSX、MSX培养基与原培养基GS、MS相比，对葡萄、矮牵牛的根系发生有显著影响，平均生根数、平均根长均有明显提高。由于试管苗的根系生长得到提高，促进了试管苗的吸收能力，使试管苗的茎叶生长也得到帮助。另外，也有效提高了试管苗叶片的叶绿素含量，从而使试管苗的健壮生长得到保证。试验得知，使用本发明后，可使葡萄试管苗的炼苗成活率由原来的70%左右提高至95%以上，使矮牵牛的炼苗成活率由原来的90%左右提高至100%，大大提高了植物组织培养的效率，节约了试管苗的繁殖成本。除了葡萄试管苗和矮牵牛试管苗外，本发明对多种植物组织培养均有显著效果，具有广普的促进效应，不再一一进行对比分析。权利要求1、一种植物组织培养用培养基，其特征是该培养基的水溶液中含有大量元素化合物、微量元素化合物、有机元素化合物和稀土元素化合物。2、按照权利要求1所述的培养基，其特征是所说的稀土元素化合物是由一种稀土元素组成的一种化合物。3、按照权利要求1所述的培养基，其特征是所说的稀土元素化合物是由两种或两种以上的稀土元素所组成的两种或两种以上的化合物。4、按照权利要求1所述的培养基，其特征是所说的稀土元素化合物是NdCl:,和/或LaCl:,。5、按照权利要求l、2、3或4所述的培养基，其特征是每升培养基的水溶液中所含有的稀土元素化合物的量为2.0—10mg。6、按照权利要求l、2、3或4所述的培养基，其特征是所说的大量元素化合物是指培养基的水溶液中有效元素的浓度大于0.5mmol/L的无机物。7、按照权利要求l、2、3或4所述的培养基，其特征是所说的微量元素化合物是指培养基的水溶液中有效元素的浓度小于0.5mmol/L的无机物。8、按照权利要求l、2、3或4所述的培养基，其特征是该培养基由GS和稀土元素化合物组成，也可以由MS和稀土元素化合物组成。9、按照权利要求l、2、3或4所述的培养基，其特征是按每升培养基的水溶液中所含物质的毫克数计含有下列物质大量元素化合物跳1000-1500;(NH》孤53.6-80.4;Na2HP04140-210;MgS047H20100—150;FeS04*7H2011.12—16.68;Na2—EDTA14.92—22.38;CaCl22H20120—180;微量元素化合物MnS04H204-6;ZnSO.,7H200.8—1.2;CoCl6H200.01-0.015;CuSOi5H200.01-0.015;H3B031.2-1.8;KI0.30-0.45;有机元素化合物烟酸(Vpp)0.8-1.2;盐酸吡哆醇(VBH)0.8-1.2;盐酸硫胺素(VB!)8-12;肌醇20-30;稀土元素化合物NdCl32.0—10。10、按照权利要求l、2、3或4所述的培养基，其特征是按每升培养基的水溶液中所含物质的毫克数计含有下列物质大量元素化合物NH4N031320-1980;KN031520-2280;CaCl22H20352-528;MgS047H20296-444;KH2P04136—204;FeS047H2022.96-34.44;Na厂EDTA29.84—44.76;微量元素化合物MnS04H2017.84—26.76;ZnS047H206.88-10.32;CoCl26H200.02-0.03;CuS045H200.02—0.03;H3B034.96—7.44;Na2M042H200.2—0.3;KI0.664-0.996;有机元素化合物烟酸(Vpp)0.4-0.6;盐酸吡哆醇(VB6)0.4-0.6;盐酸硫胺素(VB,)0.08-0.12;肌醇80-120;甘氨酸1.6-2.4;稀土元素化合物NdCl32.0—10。全文摘要一种植物组织培养用培养基，其特征是在现有植物组织培养基的基础上添加稀土元素化合物配制而成。本发明由于添加了稀土元素，在使用过程中，可以促进植物试管苗根系的生长发育，提高根系活力，促进根系分化和代谢活动，增强光合作用，改善植物品质，提高植物对营养元素的吸收能力。使用本发明培养的植物试管苗的炼苗成活率可提高10％-30％，使用效果好。文档编号C12N5/04GK101250497SQ20081001567公开日2008年8月27日申请日期2008年4月14日优先权日2008年4月14日发明者程贯召,赵月玲申请人:潍坊学院