本發(fā)明涉及植物多倍體培育技術領域,具體地,涉及一種四倍體石斛的培育方法。
背景技術:
石斛是一種草本蘭科植物,為傳統(tǒng)名貴中藥材,具有滋陰養(yǎng)胃,清熱生精、增強免疫力、抑制癌癥之功效。近年,隨著社會的發(fā)展,人們生活水平逐步提高,人們?nèi)找嬷匾暽钯|(zhì)量。然而,由于環(huán)境惡化,人們過度采挖,現(xiàn)有的二倍體石斛生長緩慢、成活率低,品質(zhì)難以保證,而人工種植投入高,農(nóng)戶種植積極性不高,使得石斛資源已瀕臨枯竭,國內(nèi)市場供需矛盾嚴重。
多倍體育種是植物新品種培育的重要手段,多倍體育種起源于20 世紀初,現(xiàn)已廣泛應用于植物培育。多倍體由于基因組倍性的增加,往往表現(xiàn)出形態(tài)上的巨大性和抗性增強等特點。植物多倍化后,其根、莖、葉等營養(yǎng)器官的變大,次生代謝物含量的提高,通過多倍體育種技術可大大提升鐵皮石斛的種植積極性,促進我國石斛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 因此,培育四倍體鐵皮石斛,可以較大幅度地提高鐵皮石斛藥材產(chǎn)量。
專利200710061225.8報道了鐵皮石斛四倍體的培育方法,此法誘變率較高但存在一定的缺陷:育種周期長,從育種到產(chǎn)業(yè)化應用需五年以上;四倍體植株中嵌合四倍體的頻率較高,種質(zhì)難以保證;獲得植株少,限制產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
專利201210244240.7報道了一種大量繁育同源純合四倍體鐵皮石斛方法,此法雖產(chǎn)量高但存在一定的缺陷:原球莖需要多次續(xù)代培養(yǎng),選出四倍體植株后仍需要續(xù)代3次,進行誘導分化再生四倍體植株,操作繁瑣;誘導時間長達72小時等問題。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種四倍體石斛簡單易行的培育方法。
本發(fā)明通過如下技術方案實現(xiàn):提供一種四倍體石斛的培育方法,包括如下步驟:
(1)優(yōu)選出抗逆性好、生長快、莖稈粗、莖高長、分蘗多、纖維含量低、藥效成分含量高的不同產(chǎn)地的霍山石斛品種作為多倍體培育原植株親本;
(2)對不同品種原植株種子在固體培養(yǎng)基中進行無菌播種,獲得二倍體原球莖;
(3)將獲得的二倍體原球莖轉(zhuǎn)入含有150-200mg/L秋水仙堿的1/2MS液體培養(yǎng)基中于30℃下進行誘變處理12小時;
(4)將誘導完畢的外植體用無菌水沖洗干凈后,轉(zhuǎn)移到MS固體培養(yǎng)基上在光照下繼續(xù)培養(yǎng)直至成苗分化;
(5)四倍體的鑒定:移栽時,按株編號,取新生長的根尖,采用常規(guī)染色鏡檢辦法檢測染色體倍數(shù),選取染色體數(shù)目2n=4x=76的幼苗,是加倍成功的四倍體;其他染色體數(shù)目的幼苗,為非整倍體,加倍不成功,不能使用;
(6)待植株長至3~5cm移栽進行正常管理栽培。
優(yōu)選地,步驟(2)所述培養(yǎng)為在固體培養(yǎng)基靜止培養(yǎng),適合蘭科植物的不同培養(yǎng)基均可,首選MS培養(yǎng)基,培養(yǎng)溫度為20-26℃,光照時間10-12小時,光照強度1500-3000lux,色溫在4000-5000K。
優(yōu)選地,步驟(3)所述1/2MS培養(yǎng)基中含有150-200mg/L秋水仙堿、0.5-1mg/L NAA(萘乙酸)、1-2mg/L 6-BA(6-芐基氨基嘌呤),且調(diào)節(jié)pH值為5.6±0.2。
優(yōu)選地,步驟(4)所述光照強度為1500-3000lux,色溫為4000-5000K,在光周期為16小時/天,培養(yǎng)溫度為20-26℃。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
1、本發(fā)明采用石斛原球莖為材料進行四倍體誘變,不受季節(jié)氣候的影響,一次性可獲得上萬株四倍體石斛。
2、本發(fā)明簡單有效易行,縮短了傳統(tǒng)四倍體育種時間,四倍體鐵皮石斛的根、莖、葉、株高等都明顯大或高于原二倍體鐵皮石斛,大幅度地提高了鐵皮石斛的藥材產(chǎn)量,提高了鐵皮石斛的品質(zhì)和產(chǎn)量,另一方面為多倍體選種之用,使多倍體育種成為石斛遺傳改良、新品種培育的重要方法。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
品種A表示高緯度、高海拔地區(qū)的染色體核型指數(shù)為2n=38的霍山石斛品種,該品種具有抗逆性強、莖稈粗、藥效成分含量高的特點;品種B表示低緯度、低海拔地區(qū)的染色體核型指數(shù)為2n=38的霍山石斛品種,該品種具有生長速度快、莖高長、分蘗多、纖維含量低的特點。
實施例1
(1)將品種A和品種B的植株按常規(guī)方法種植栽培;
(2)對不同品種原植株種子在固體培養(yǎng)基中進行無菌播種,獲得品種A和品種B植株的二倍體原球莖,所述培養(yǎng)為在MS固體培養(yǎng)基上靜止培養(yǎng),培養(yǎng)溫度為22℃,光照時間10小時,光照強度1500lux,色溫在4000K;
(3)將獲得的二倍體原球莖轉(zhuǎn)入含有200mg/L秋水仙堿、0.5mg/L NAA(萘乙酸)、1mg/L 6-BA(6-芐基氨基嘌呤),pH值為5.6±0.2的1/2MS液體培養(yǎng)基中于30℃下進行誘變處理12小時;
(4)將上述處理完畢的外植體用無菌水沖洗干凈后,轉(zhuǎn)移到MS固體培養(yǎng)基上在光照強度為1500lux,色溫為4000K,在光周期為16小時/天,培養(yǎng)溫度為22℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)直至成苗分化;
(5)四倍體的鑒定:移栽時,按株編號,取新生長的根尖,采用常規(guī)染色鏡檢辦法檢測染色體倍數(shù),選取染色體數(shù)目2n=4x=76的幼苗,是加倍成功的四倍體;其他染色體數(shù)目的幼苗,為非整倍體,加倍不成功,不能使用;
(6)待植株長至3~5cm移栽進行正常管理栽培。
本實施例中四倍體成株后,四倍體植株根系更為發(fā)達、其平均莖粗是二倍體石斛的1.3倍,平均株高是二倍體石斛株高的1.5倍,其中總多糖含量較二倍體石斛高出3.1 %。
實施例2
(1)將品種A和品種B的植株按常規(guī)方法種植栽培;
(2)對不同品種原植株種子在固體培養(yǎng)基中進行無菌播種,獲得品種A和品種B植株的二倍體原球莖,所述培養(yǎng)為在MS固體培養(yǎng)基上靜止培養(yǎng),培養(yǎng)溫度為25℃,光照時間12小時,光照強度3000lux,色溫在5000K;
(3)將獲得的二倍體原球莖轉(zhuǎn)入含有150mg/L秋水仙堿、、1mg/L NAA(萘乙酸)、2mg/L 6-BA(6-芐基氨基嘌呤),pH值為5.6±0.2的1/2MS液體培養(yǎng)基中于30℃下進行誘變處理12小時;
(4)將上述處理完畢的外植體用無菌水沖洗干凈后,轉(zhuǎn)移到MS固體培養(yǎng)基上在光照強度為3000lux,色溫為5000K,在光周期為16小時/天,培養(yǎng)溫度為25℃條件下繼續(xù)培養(yǎng)直至成苗分化;
(5)四倍體的鑒定:移栽時,按株編號,取新生長的根尖,采用常規(guī)染色鏡檢辦法檢測染色體倍數(shù),選取染色體數(shù)目2n=4x=76的幼苗,是加倍成功的四倍體;其他染色體數(shù)目的幼苗,為非整倍體,加倍不成功,不能使用;
(6)待植株長至3~5cm移栽進行正常管理栽培。
本實施例中四倍體成株后,四倍體植株根系更為發(fā)達、其平均莖粗是二倍體石斛的1.2倍,平均株高是二倍體石斛株高的1.4倍,其中總多糖含量較二倍體石斛高出2.9 %。
以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。