專利名稱：一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通過組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生領(lǐng)域，特別是一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法。
背景技術(shù)：
植物無糖組培快繁技術(shù)(Sugar-free micropropagation)又稱為光自養(yǎng)微繁殖技術(shù)，是指在植物組織培養(yǎng)中改變碳源的種類，通過輸入(X)2氣體作為碳源，并控制影響試管苗生長發(fā)育的環(huán)境因子，促進植株光合作用，使試管苗由兼養(yǎng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樽责B(yǎng)型， 進而生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)種苗的一種新的植物微繁殖技術(shù)。這一技術(shù)概念是在1980年提出的，其技術(shù)發(fā)明人是日本千葉大學(xué)的古在豐樹教授。20世紀(jì)90年代以后，這一技術(shù)成為植物微繁殖研究的新領(lǐng)域，受到廣泛的關(guān)注，無糖組織培養(yǎng)技術(shù)也在各國開始得到推廣應(yīng)用。特別是近幾年來，從事這一技術(shù)領(lǐng)域研究的科技人員越來越多，這一技術(shù)也逐漸成熟，并開始應(yīng)用于植物微繁殖工廠化生產(chǎn)。在一般的有糖培養(yǎng)微繁殖中，小植物是以糖(如蔗糖、白砂糖、果糖等)作為主要碳源進行異養(yǎng)或兼養(yǎng)生長，糖被看作是植物組織培養(yǎng)中必不可少的物質(zhì)添加到培養(yǎng)基中。 而無糖培養(yǎng)微繁殖是以C02作為小植株的唯一碳源，通過自然或強制性換氣系統(tǒng)供給小植株生長所需C02，促進植物的光合作用進行自養(yǎng)生長。在傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)中，很少對植株生長的微環(huán)境進行研究，研究的重點是放在培養(yǎng)基的配方以及激素的用量和有機物質(zhì)的添加上；而無糖組織培養(yǎng)技術(shù)是建立在對培養(yǎng)容器內(nèi)環(huán)境控制的基礎(chǔ)上，根據(jù)容器中植株生長所需的最佳環(huán)境條件(如光照強度、C02濃度、環(huán)境濕度、溫度、培養(yǎng)基質(zhì)等)來對植株生長的微環(huán)境進行控制，最大限度地提高小植株的光合速率，促進植株的生長。在傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)中，由于培養(yǎng)基中糖的存在，為了防止污染，一般使用或者說只能使用小的培養(yǎng)容器。而無糖培養(yǎng)在培養(yǎng)過程中不使用糖及各類有機物質(zhì)，極大地避免了污染的發(fā)生，可以使用各種類型的培養(yǎng)容器，小至試管，大至培養(yǎng)室。在傳統(tǒng)的組織培養(yǎng)中，通常使用瓊脂作為培養(yǎng)基質(zhì)，而無糖培養(yǎng)主要是采用多孔的無機物質(zhì)，如蛭石、珍珠巖、纖維、Florialite (—種蛭石和纖維的混合物)作為培養(yǎng)基質(zhì)，可以極大地提高小植株的生根率和生根質(zhì)量。傳統(tǒng)組織培養(yǎng)中的培養(yǎng)室是半開放的，有許多的窗戶以利于陽光直接進入培養(yǎng)室，但自然光在進入培養(yǎng)室的同時也增加了降溫的成本，而且，一年四季、春夏秋冬，晴天、陰天、雨天，早晨、 中午、下午、光的強度和分布是不均勻的。而無糖培養(yǎng)采用的是閉鎖型的培養(yǎng)室，通過人工或自動調(diào)控整個培養(yǎng)室環(huán)境，能周年進行穩(wěn)定的生產(chǎn)。植物無糖組織培養(yǎng)技術(shù)改革了傳統(tǒng)的用糖和瓶子作為碳源營養(yǎng)和生存空間的技術(shù)方法，增加了植物生長和生化反應(yīng)所需的物質(zhì)流的交換和循環(huán)，促進植株的生長和發(fā)育，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)苗低成本的生產(chǎn)。植物無糖組織培養(yǎng)微繁殖的研究和試驗已經(jīng)非常成功，但實際應(yīng)用還是受到一定的限制，其中的一個主要原因就是需要應(yīng)用微環(huán)境控制方面專業(yè)的技術(shù)。商業(yè)化的應(yīng)用還處于起步階段。在植物無糖組織培養(yǎng)微繁殖的實際應(yīng)用中，除了需要應(yīng)用微環(huán)境控制方面專業(yè)的技術(shù)，同時需要合適而又用得起的微環(huán)境控制相關(guān)設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)的培養(yǎng)箱大多采用微處理控制系統(tǒng)是維持培養(yǎng)箱內(nèi)溫度、濕度和C02濃度穩(wěn)態(tài)的操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高昂。由此可見，研究并設(shè)計一種采用簡易實用、成本低的微環(huán)境控制設(shè)備，適合規(guī)?；a(chǎn)的植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究并設(shè)計一種采用簡易實用、 成本低的微環(huán)境控制設(shè)備，適合規(guī)?；a(chǎn)的植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法。本發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是培養(yǎng)容器采用包括鏤空網(wǎng)格底板，沿著底板四周邊緣且與底板垂直的側(cè)板，其特征是網(wǎng)格底板與側(cè)板的結(jié)合位置高于側(cè)板的下邊緣，側(cè)板的下邊緣設(shè)計有與其四周邊緣密封結(jié)合的、無鏤空網(wǎng)格的密實底板，側(cè)板位于與網(wǎng)格底板結(jié)合位置的之下設(shè)計有輸入管和輸出管，托盤上口活動地契合有上罩的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤，以此實現(xiàn)植物無糖組織培養(yǎng)過程中的微小環(huán)境和強制性換氣系統(tǒng)進行有效控制。所述的輸入管和輸出管在側(cè)板上的設(shè)置位置不在同一側(cè)面上，且輸入管的設(shè)置位置高于輸出管的設(shè)置位置。所述的輸入管和輸出管上均設(shè)計有控制輸入或輸出的單向閥。 上述設(shè)計的技術(shù)效果是從輸進、輸出管建立強制性換氣系統(tǒng)。單向閥的設(shè)計是必要時關(guān)閉閥門后，使育苗托盤的網(wǎng)格底板下面相對封閉，以更好地營造和控制強制性換氣系統(tǒng)。所述的輸入管設(shè)置于緊靠密實底板的側(cè)板下部。該項設(shè)計的技術(shù)效果是必要時可以排空從輸入管進入的或從育苗托盤上部滲入的水分、營養(yǎng)物質(zhì)及其他促進根部萌生、發(fā)育的物質(zhì)。所述的上罩的下口與托盤上口活動地契合是通過設(shè)計有凹凸相扣的榫口實現(xiàn)的。 所述的上罩的內(nèi)面設(shè)計有噴霧裝置和光照裝置。上述設(shè)計的技術(shù)效果是凹凸相扣的榫口實現(xiàn)上罩的下口與托盤上口活動地契合，一方面使育苗托盤的上部實現(xiàn)較好的封閉，配合前述必要時關(guān)閉輸入管和輸出管上閥門后，使育苗托盤的網(wǎng)格底板下面的微環(huán)境相對封閉，這樣就形成了強制性換氣系統(tǒng)。噴霧裝置和光照裝置的設(shè)計是實現(xiàn)對各種不同不同品種的溫度、濕度和光照要求的微小環(huán)境要素的有效控制；另一方面，活動地契合意味著可以從育苗托盤上口移開上罩，以方便地對育苗托盤內(nèi)的無糖組織培養(yǎng)的幼苗進行管理或移栽，也可以方便地對噴霧裝置和光照裝置進行維護或修理。所述的強制性換氣是指關(guān)閉輸出管的閥門，從輸入管送入壓強0. 15Ma的二氧化碳氣體，每次持續(xù)5士 1分鐘。本發(fā)明的技術(shù)方案經(jīng)初步實施，與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示了如下有益效果1、培養(yǎng)容器簡易實用、成本低。與現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜價格高昂的培養(yǎng)箱相比，本發(fā)明的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤簡易實用，成本大幅度降低。2、適應(yīng)對各種不同品種的植物無糖組織培養(yǎng)過程中的微小環(huán)境和強制性換氣系統(tǒng)進行有效控制。本發(fā)明實施中采用全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤，首先經(jīng)輸入管輸入蒸汽，對無糖組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基進行消毒；其次在育苗托盤上口活動地契合有帶噴霧裝置和光照裝置的上罩，實現(xiàn)對無糖組織培養(yǎng)過程中的溫度、濕度、光照要求的微小環(huán)境要素的有效控制。3、作為一種對植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)微環(huán)境進行有效控制的系統(tǒng)單元，只需將眾多本發(fā)明的培養(yǎng)容器的輸入管和輸出管分別連接成管網(wǎng)，就可以組合成一個植物無糖組織培養(yǎng)過程中的微小環(huán)境和強制性換氣控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)對植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)分期分批進行劃區(qū)管理，就方便地實現(xiàn)植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)的規(guī)?；S化經(jīng)
營生產(chǎn)。


圖1為符合本發(fā)明培養(yǎng)容器主題結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖1中的榫口結(jié)構(gòu)局部放大示意圖；圖3為本發(fā)明培養(yǎng)容器的結(jié)構(gòu)透視示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖將本發(fā)明的培養(yǎng)容器全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤的實施細節(jié)說明如下如圖1、2、3所示，一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是培養(yǎng)容器采用包括鏤空網(wǎng)格底板1，沿著底板四周邊緣且與底板垂直的側(cè)板2，其特征是網(wǎng)格底板與側(cè)板的結(jié)合位置3高于側(cè)板的下邊緣21，側(cè)板的下邊緣設(shè)計有與其四周邊緣密封結(jié)合的、無鏤空網(wǎng)格的密實底板4，側(cè)板位于與網(wǎng)格底板結(jié)合位置的下部設(shè)計有輸入管5和輸出管6，托盤上口活動地契合有上罩7的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤，以此實現(xiàn)植物無糖組織培養(yǎng)過程中的微小環(huán)境和強制性換氣系統(tǒng)進行有效控制。結(jié)合具體實施，圖1中還顯示了育苗用基質(zhì)11和幼苗期苗木12。如圖1、3所示，所述的輸入管5和輸出管6在側(cè)板上的設(shè)置位置不在同一側(cè)面上， 且輸入管的設(shè)置位置高于輸出管的設(shè)置位置，所述的輸入管5設(shè)置于緊靠密實底板4的側(cè)板2下部。所述的輸入管5和輸出管6上均設(shè)計有控制輸入或輸出的單向閥51、61。如圖1、2所示，所述的上罩7的下口與托盤上口契合是通過設(shè)計有凹凸相扣的榫口 8實現(xiàn)的。所述的上罩7的內(nèi)面設(shè)計有噴霧裝置9。所述的所述的上罩的內(nèi)面還設(shè)計有光照裝置10。實施例金線蓮無糖組織培養(yǎng)方法步驟1 選擇7月份生長的金線蓮為種源，除去根、葉并進行清洗和無菌處理后，剪成帶莖節(jié)的小段組織；步驟2 將經(jīng)過清洗和無菌處理的金線蓮小段組織接種至無糖誘導(dǎo)培養(yǎng)基內(nèi)，置于全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤中進行組織誘導(dǎo)培養(yǎng)叢生芽；強制性換氣8 次/天，培養(yǎng)周期為40士 10天，培養(yǎng)溫度為25士3°C，光照時間為12士2小時/天，光照強度為2500士500Lx ；無糖誘導(dǎo)培養(yǎng)基包含以下成分MS培養(yǎng)基、蛭石或珍珠巖或砂、a-萘乙酸和6-芐氨基嘌呤，pH值5. 0-6. 0 ；步驟3 將步驟2中培養(yǎng)叢生芽，置于全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤中進行壯苗培養(yǎng)；強制性換氣12次/天，培養(yǎng)周期為40 士 10天，培養(yǎng)溫度為 25士3°C，光照時間為12士2小時/天，光照強度為2500士500Lx ；壯苗培養(yǎng)基包含B5培養(yǎng)基、蛭石或珍珠巖或砂、蛋白胨、活性炭，PH值為5. 5-6. 0。步驟4 將步驟3中生長的壯苗， 移栽到全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤中含有泥炭黃心土 = 1 1(體積比)的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤的基質(zhì)中，強制性換氣16次/天，澆透水，保持溫度25士3°C，相對濕度 90 士 5%，前10天遮光75%，后逐漸見光，25天后生根成活；步驟5 將步驟4中生長有帶根小苗的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤的上罩移開，讓帶根小苗在自然環(huán)境下生長20士5天進行煉苗，然后移栽至栽培田中。步驟2、3、4中的強制性換氣是指關(guān)閉輸出管的閥門，從輸入管送入壓強0. 15Ma的二氧化碳氣體，每次持續(xù)5士 1分鐘。
權(quán)利要求
1.一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是培養(yǎng)容器采用包括鏤空網(wǎng)格底板 (1)，沿著底板四周邊緣且與底板垂直的側(cè)板O)，網(wǎng)格底板與側(cè)板的結(jié)合位置C3)高于側(cè)板的下邊緣(21)，側(cè)板的下邊緣設(shè)計有與其四周邊緣密封結(jié)合的、無鏤空網(wǎng)格的密實底板 G)，側(cè)板位于與網(wǎng)格底板結(jié)合位置的下部設(shè)計有輸入管( 和輸出管(6)，托盤上口活動地契合有上罩(7)的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤，以此實現(xiàn)植物無糖組織培養(yǎng)過程中的微小環(huán)境和強制性換氣系統(tǒng)進行有效控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是所述的輸入管 (5)和輸出管(6)在側(cè)板上的設(shè)置位置不在同一側(cè)面上，且輸入管的設(shè)置位置高于輸出管的設(shè)置位置，所述的輸入管( 設(shè)置于緊靠密實底板的側(cè)板( 下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是所述的輸入管(5)和輸出管(6)上均設(shè)計有控制輸入或輸出的單向閥(51)、(61)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是所述的上罩 (7)的下口與托盤上口契合是通過設(shè)計有凹凸相扣的榫口⑶實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是所述的上罩 (7)的內(nèi)面設(shè)計有噴霧裝置(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是所述的上罩 (7)的內(nèi)面設(shè)計有光照裝置(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法，其特征是所述的強制性換氣是指關(guān)閉輸出管的閥門，從輸入管送入壓強0. 15Ma的二氧化碳氣體，每次持續(xù)5士 1分鐘。
全文摘要
一種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)方法。屬苗木栽培技術(shù)。其特征是培養(yǎng)容器采用包括由網(wǎng)格底板，側(cè)板，其特征是網(wǎng)格底板與側(cè)板的結(jié)合位置高于側(cè)板的下邊緣，側(cè)板的下邊緣設(shè)計有與其四周邊緣密封結(jié)合的密實底板，側(cè)板位于與網(wǎng)格底板結(jié)合位置之下設(shè)有輸入管和輸出管，托盤上口活動地契合有上罩的全封閉微環(huán)境控制用育苗托盤，上罩的內(nèi)面設(shè)有噴霧裝置和光照裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比培養(yǎng)容器簡易實用，制造和使用成本低；適應(yīng)對各種不同品種植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)期微環(huán)境進行有效控制；將眾多培養(yǎng)容器的輸入管和輸出管分別連接成管網(wǎng)，就可以組合成對植物微繁殖無糖組織培養(yǎng)微環(huán)境進行有效控制的系統(tǒng)，實現(xiàn)規(guī)?；S化經(jīng)營生產(chǎn)。
文檔編號A01H4/00GK102349446SQ20111024916
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者王承宏 申請人:鎮(zhèn)江盛弘景觀植物有限公司