本發(fā)明屬于通過組織培養(yǎng)技術(shù)的植物再生技術(shù),具體涉及一種鐵皮石斛優(yōu)質(zhì)種苗自然光培養(yǎng)一次成苗快速繁殖方法,以及所采用的一次成苗培養(yǎng)基。
背景技術(shù):
鐵皮石斛是蘭科石斛屬附生植物,自古以來就是公認(rèn)的名貴中草藥。野生鐵皮石斛生長發(fā)育所需的環(huán)境條件極為苛刻,生長緩慢,繁殖率極低,而人為掠奪性采挖已導(dǎo)至野生鐵皮石斛資源近于枯竭。目前的繁殖方法主要分兩類,一類是組織快繁。組培苗栽培前應(yīng)先進(jìn)行14~21天的煉苗,具體措施是將組培苗移至煉苗房,使其在開放變化的環(huán)境中逐漸適應(yīng)自然環(huán)境,待組培苗葉色濃綠時(shí)即可出瓶種植。出瓶前先將瓶蓋打開,讓瓶苗在室外空氣中放置2~3天,讓其適應(yīng)自然溫濕度。然后進(jìn)行洗苗,洗苗時(shí)將帶有培養(yǎng)基的幼苗輕輕取出,置于盆中清洗,污染苗和裸根苗或少根苗應(yīng)分開放置。組培苗先用自來水清洗,主要是應(yīng)洗掉瓊脂,以免瓊脂發(fā)霉引起爛根,而后再用清水漂洗一下。洗苗時(shí)最好根據(jù)苗的大小和優(yōu)劣同步進(jìn)行分級,以便栽培、管理,提高組培苗的成活率并使其生長整齊。另一類是分株扦插,主要原理是分株時(shí)選擇1年生或2年生、色澤嫩綠、健壯、萌發(fā)多、根系發(fā)達(dá)及無病蟲害的植株作種株,剪去枯枝、斷枝、老枝及過長的須根,將株叢切開,分成小叢,每叢帶有葉的莖株5~7根,即可種植。
組培繁育鐵皮石斛種苗的技術(shù)雖然已經(jīng)獲得成功,但鐵皮石斛種苗普遍存在培養(yǎng)周期長、污染率高、操作復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高的等問題,從而制約著鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。如公開號為CN101564008A、名稱為“一種鐵皮石斛無菌苗的無激素培養(yǎng)及快速繁殖方法”的國內(nèi)發(fā)明專利公開了一種鐵皮石斛無菌苗的無激素培養(yǎng)及快速繁殖方法,內(nèi)容包括鐵皮石斛種子的無菌萌發(fā),原球莖及幼苗的形成與保存,無菌苗的生根、增殖和壯苗培養(yǎng),無菌苗的練苗和移栽等過程。但該技術(shù)存在的缺點(diǎn)是原球莖及幼苗的誘導(dǎo)過程涉及紅光、綠光、無光、黃光和藍(lán)光的使用,因此過程非常復(fù)雜,而且誘導(dǎo)的過程很難控制,不利于于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是鐵皮石斛種苗普遍存在的培養(yǎng)周期長、污染率高、操作復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高的問題等問題,本發(fā)明通過利用高萌發(fā)率的種子、營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基、全自然光培養(yǎng)室實(shí)現(xiàn)鐵皮石斛種苗一次成苗大規(guī)模生產(chǎn),具有低成本,高效率的特點(diǎn),是種苗的規(guī)?;a(chǎn)的高新生物技術(shù),可促進(jìn)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
為解決上述問題,本發(fā)明提出的技術(shù)方案是一種鐵皮石斛優(yōu)質(zhì)種苗自然光培養(yǎng)一次成苗快速繁殖方法,包含以下步驟:
(1)準(zhǔn)備鐵皮石斛材料;
(2)建造全自然光培養(yǎng)室
使用透光材料,并配備遮陽系統(tǒng)、降溫設(shè)備和培養(yǎng)架,通過遮陽系統(tǒng)確保培養(yǎng)室內(nèi)頂層培養(yǎng)架的光照強(qiáng)度為3000~5000Lux,光照強(qiáng)度隨著培養(yǎng)架的層數(shù)下移而降低,底層培養(yǎng)架的光照強(qiáng)度為100~1000Lux,降溫設(shè)備可將玻璃培養(yǎng)室的溫度控制在20~30℃,培養(yǎng)架長度可根據(jù)培養(yǎng)室的大小而定;
(3)制作種子懸浮液
于鐵皮石斛種質(zhì)圃中,選取生長健壯、萌芽率高、抗逆性、抗病蟲害強(qiáng)的健康株系,于開花季節(jié)進(jìn)行人工授粉并套袋,選取一定范圍果齡的蒴果為外植體,進(jìn)行消毒、清洗和除水,接著用無菌手術(shù)刀切開蒴果,將蒴果內(nèi)的種子全部洗脫至一裝有無菌水的瓶中,每個(gè)蒴果的種子對應(yīng)洗脫至一個(gè)瓶,制成種子懸浮液,對每個(gè)蒴果種子懸浮液進(jìn)行種子密度的檢測,根據(jù)每瓶懸浮液種子濃度用無菌水進(jìn)一步稀釋成種子濃度為10-15粒/毫升的接種用的種子懸浮液;
(4)無菌播種
無菌條件下用移液槍吸取接種用的種子懸浮液2毫升至裝有150毫升的一次成苗固體培養(yǎng)基的蘭花培養(yǎng)瓶中,每瓶鐵皮石斛的種子數(shù)量20-30粒;
(5)一次成苗培養(yǎng)
原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng):將種子懸浮液均勻分布培養(yǎng)基表面上,將此培養(yǎng)瓶放置全自然光培養(yǎng)室中的培養(yǎng)架上,保持其光照強(qiáng)度在100~1000Lux,保持培養(yǎng)室溫度在(26±2)℃,此條件下培養(yǎng)60~90天,種子萌發(fā)形成原球莖,原球莖長出根和葉片;
小苗培養(yǎng):將小苗移動至培養(yǎng)架的合適層,加強(qiáng)其自然光照培養(yǎng),促進(jìn)小苗生長,此時(shí)期培養(yǎng)時(shí)間為90天,培養(yǎng)溫度為(26±2)℃,小苗長成大苗,苗高3~5cm,3~5片~葉片,3~5條根須,根長1~3厘米;大苗基部萌發(fā)出1-2個(gè)新苗,形成叢生苗;
大苗培養(yǎng):將大苗移動至培養(yǎng)架的頂層,在高自然光光強(qiáng)下進(jìn)行培養(yǎng),既可以促進(jìn)大苗的生長,又可以達(dá)到煉苗的效果,此時(shí)期培養(yǎng)60天,培養(yǎng)溫度為(26±2)℃,此時(shí)鐵皮石斛苗每叢2-5苗,苗高5~8cm,有4-6節(jié),4片以上葉片,3條以上根,莖粗2.0mm以上,達(dá)到出苗的標(biāo)準(zhǔn);
(6)試管苗的移栽
移栽時(shí),從培養(yǎng)瓶中取出生根苗,洗凈附著的培養(yǎng)基后,用千分之一的高錳酸鉀溶液浸泡5min,然后將生根苗晾干至根變白,種植基質(zhì)采用已經(jīng)消毒處理的樹皮,注意保持適宜濕度和溫度,置于陰涼通風(fēng)處栽培,30天左右成活后的植株能產(chǎn)生新的根系,此時(shí)可移入大棚進(jìn)行正常水、肥、藥管理。
進(jìn)一步,步驟(2)中,假設(shè)培養(yǎng)架為四層結(jié)構(gòu),則頂層往下的第二、三層培養(yǎng)架光照強(qiáng)度為1000~3000Lux。
作為優(yōu)選,步驟(3)中所述一定范圍果齡為120天。
進(jìn)一步,步驟(3)中所述消毒、清洗和除水具體過程為:在70%酒精中浸泡30秒,再用0.1%升汞溶液消毒15~20分鐘,無菌水沖洗4~5次,于超凈工作臺上無菌條件下用無菌濾紙吸干蒴果表面的水分。
進(jìn)一步,上述步驟(3)中所述種子密度的檢測是指對每個(gè)蒴果種子懸浮液進(jìn)行種子密度的檢測,具體過程為在搖勻情況下用無菌移液槍吸取20微升于生物顯微鏡下計(jì)算其種子數(shù)量,每瓶種子懸浮液重復(fù)取10次計(jì)算其平均每毫升種子數(shù)。
另外,本發(fā)明還提供一種上述鐵皮石斛優(yōu)質(zhì)種苗自然光培養(yǎng)一次成苗快速繁殖方法中使用的一次成苗培養(yǎng)基,其包含以下成分:每升含花寶1號1~2g,花寶2號1~2g,蛋白胨0.5~2g,土豆泥40~80g,香蕉泥50~100g,蘋果泥10~20g,活性碳500~1000mg,肌醇80~120mg,甘氨酸1.5~2.5mg,鹽酸硫胺素(VB1)0.05~0.2mg,鹽酸吡哆醇(VB6)0.4~0.8mg,煙酸0.4~0.8mg,6-芐基嘌呤0.05~0.1毫克,萘乙酸(NAA)0.2~2mg,蔗糖15~30g,瓊脂6~7g,pH 5.4-5.6。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
1,可以一次成苗,不需轉(zhuǎn)接人工,加上采用全自然光培養(yǎng)室,根據(jù)不同生長階段對光的需求不同而移動培養(yǎng)的位置,生產(chǎn)出來的種苗健壯易成活,移栽前不需要經(jīng)過專門的煉苗處理,可直接出瓶移栽,顯著降低了生產(chǎn)成本。
2,利用高萌發(fā)率的種子、營養(yǎng)豐富的培養(yǎng)基、全自然光培養(yǎng)室進(jìn)行鐵皮石斛種苗一次成苗大規(guī)模生產(chǎn),試管苗無病蟲生長健壯,種苗具有品質(zhì)好、抗性強(qiáng)、生長迅速、便于生產(chǎn)管理和降低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定質(zhì)、定量提供規(guī)格劃一、整齊一致的優(yōu)質(zhì)鐵皮石斛試管苗以滿足市場需求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明的流程圖如圖1所示,主要由6個(gè)步驟組成。依次為準(zhǔn)備鐵皮石斛材料,建造全自然光培養(yǎng)室,制作種子懸浮液,無菌播種,一次成苗培養(yǎng)和試管苗的移栽。其中一次成苗培養(yǎng)又進(jìn)一步分為原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng),小苗培養(yǎng)和大苗培養(yǎng)三個(gè)階段。
為使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明,現(xiàn)提供一個(gè)具體的實(shí)施例,如下:
1.準(zhǔn)備鐵皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)材料。
2.全自然光培養(yǎng)室建造:使用鋼化玻璃建成透光的培養(yǎng)室,配備遮陽系統(tǒng)、降溫設(shè)備、培養(yǎng)架。遮陽系統(tǒng)包括內(nèi)外遮陽網(wǎng),通過調(diào)控內(nèi)外遮陽網(wǎng)使培養(yǎng)室內(nèi)頂層培養(yǎng)架的光照強(qiáng)度為3000~5000Lux,頂層往下的第二、三層培養(yǎng)架光照強(qiáng)度為1000~3000Lux,底層即頂層下第四層光照強(qiáng)度100~1000Lux。降溫設(shè)備采用冷暖兩用空調(diào),可將玻璃培養(yǎng)室的溫度控制在20~30℃。培養(yǎng)架寬為60厘米,高為200厘米,離地面10厘米為第四層,層距60厘米,共四層,培養(yǎng)架長度可根據(jù)培養(yǎng)室的大小而定。
3.種子懸浮液的制作:于鐵皮石斛種質(zhì)圃中,選取生長健壯、萌芽率高、抗逆性、抗病蟲害強(qiáng)的健康株系,于開花季節(jié)進(jìn)行人工授粉并套袋,選取果齡為120天的蒴果為外植體,在70%酒精中浸泡30秒,再用0.1%升汞溶液消毒15~20分鐘,無菌水沖洗4~5次,于超凈工作臺上無菌條件下用無菌濾紙吸干蒴果表面的水分。接著用無菌手術(shù)刀切開蒴果,將蒴果內(nèi)的種子全部洗脫至一裝有200毫升無菌水的三角瓶中,每個(gè)蒴果的種子對應(yīng)洗脫至一瓶裝有200毫升無菌水的三角瓶,制成種子懸浮液。對每個(gè)蒴果種子懸浮液進(jìn)行種子密度的檢測,在搖勻情況下用無菌移液槍吸取20微升于生物顯微鏡下計(jì)算其種子數(shù)量,每瓶種子懸浮液重復(fù)取10次計(jì)算其平均每毫升種子數(shù)。根據(jù)每瓶懸浮液種子濃度用無菌水進(jìn)一步稀釋成種子濃度為10-15粒/毫升的接種用的種子懸浮液。
4.無菌播種:無菌條件下用移液槍吸取接種用的種子懸浮液2毫升至裝有150毫升的一次成苗固體培養(yǎng)基的蘭花培養(yǎng)瓶中,每瓶鐵皮石斛的種子數(shù)量20-30粒。一次成苗培養(yǎng)基:每升含花寶1號1.5g,花寶2號1.5g,蛋白胨2g,土豆泥40g,香蕉泥80g,蘋果泥10g,活性碳500~1000mg,肌醇100mg,甘氨酸2.0mg,鹽酸硫胺素(VB1)0.2mg,鹽酸吡哆醇(VB6)0.5mg,煙酸0.5mg,6-芐基嘌呤0.05毫克,萘乙酸(NAA)0.5mg,蔗糖20g,瓊脂6g,pH 5.4-5.6。
5.一次成苗培養(yǎng):
原球莖誘導(dǎo)培養(yǎng):將種子懸浮液均勻分布培養(yǎng)基表面上,將此培養(yǎng)瓶放置全自然光培養(yǎng)室中的第四層培養(yǎng)架上,保持其光照強(qiáng)度在100~1000Lux,保持培養(yǎng)室溫度在(25±2)℃。此條件下培養(yǎng)60~90天,種子萌發(fā)形成原球莖,原球莖長出根和葉片,培養(yǎng)溫度為(26±2)℃。
小苗培養(yǎng):將小苗移動至培養(yǎng)架的第二或第三層,加強(qiáng)其自然光照培養(yǎng),促進(jìn)小苗生長,此時(shí)期培養(yǎng)時(shí)間為90天,小苗長成大苗,苗高3~5cm,3~5片~葉片,3~5條根須,根長1~3厘米;大苗基部萌發(fā)出1-2個(gè)新苗,形成叢生苗,培養(yǎng)溫度為(26±2)℃。
大苗培養(yǎng):將大苗移動至培養(yǎng)架的第一層,在高自然光光強(qiáng)下進(jìn)行培養(yǎng),既可以促進(jìn)大苗的生長,又可以達(dá)到煉苗的效果。此時(shí)期培養(yǎng)60天,此時(shí)鐵皮石斛苗每叢2-5苗,苗高5~8cm,有4-6節(jié),4片以上葉片,3條以上根,莖粗2.0mm以上,達(dá)到出苗的標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)溫度為(26±2)℃。
6.試管苗的移栽:移栽時(shí),從培養(yǎng)瓶中取出生根苗,洗凈附著的培養(yǎng)基后,用千分之一的高錳酸鉀溶液浸泡5min,然后將生根苗晾干至根變白,種植基質(zhì)采用已經(jīng)消毒處理的樹皮,注意保持適宜濕度和溫度,置于陰涼通風(fēng)處栽培,成活率可達(dá)98%以上。30天左右成活后的植株能產(chǎn)生新的根系,此時(shí)可移入大棚進(jìn)行正常水、肥、藥管理。
以上所述僅為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。