本發(fā)明涉及一種通過(guò)組織培養(yǎng)的技術(shù)再生的方法,特別是涉及一種用于冰菜的通過(guò)組織培養(yǎng)的技術(shù)再生的方法。
背景技術(shù):
隨著生物科學(xué)的發(fā)展和世界耕地及林地等鹽漬化程度的日益加重,引進(jìn)耐鹽品種和提高植物耐鹽性的研究越來(lái)越受到重視,冰菜汁液中含有一定的鹽分,在鹽堿地改良、食用等方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值。
目前冰菜大規(guī)模生產(chǎn)中,培養(yǎng)基質(zhì)中的含鹽量不易控制,且采用常規(guī)的種子和莖段組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行培養(yǎng),效果并不理想,或者是所得植株不夠健壯,或者是長(zhǎng)勢(shì)不佳,培育出的冰菜口感也不好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決的以上技術(shù)問(wèn)題,而提供的一種冰菜種子和莖段組織培養(yǎng)的方法,本發(fā)明的冰菜種子組織培養(yǎng)的方法出芽率高、長(zhǎng)勢(shì)好,本發(fā)明的冰菜莖段組織培養(yǎng)的方法得到的冰菜株高和鮮重均顯著高于常規(guī)方法。本發(fā)明通過(guò)在培養(yǎng)基中加入鹽溶液的培養(yǎng)方法,得到在較高含鹽量(0.9%)的條件下生長(zhǎng)良好的冰菜組培苗,并將其應(yīng)用于耐鹽生產(chǎn)。
本發(fā)明涉及一種冰菜種子組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、種子的處理:將冰菜種子放入三角瓶中,加入40mL水和2滴吐溫80(表面活性劑),充分震蕩(5min);然后用水沖洗冰菜種子5遍,瀝干水;在超凈工作臺(tái)中,用75%的酒精浸泡振蕩30s,用無(wú)菌水沖洗1次;用10%的次氯酸鈉溶液浸泡振蕩15min后,用無(wú)菌水沖洗4-5次;取出冰菜種子放入帶有無(wú)菌濾紙的培養(yǎng)皿中,吸干水分;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二處理得到的冰菜種子置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)溫度為25~30℃;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9~1%。
優(yōu)選地,所述步驟三中,培養(yǎng)過(guò)程中冰菜種子出芽前為避光,出芽后光照強(qiáng)度為2000-3000Lx,光照周期12h/12h。
優(yōu)選地,所述步驟三中,接種量為每瓶6粒冰菜種子。
本發(fā)明還涉及一種冰菜莖段組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、接種材料的制備:取冰菜種子接種于MS培養(yǎng)基中,培養(yǎng)42天,獲得組培苗,從組培苗上切取長(zhǎng)1~2cm的帶葉片莖段,即為接種材料;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二得到的接種材料置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,培養(yǎng)溫度為25~30℃,光照強(qiáng)度為2000-3000Lx;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9~1%。
優(yōu)選地,所述步驟三中,光照周期12h/12h。
優(yōu)選地,所述步驟三中,接種量為每瓶2個(gè)接種材料。
本發(fā)明的冰菜種子和莖段組織培養(yǎng)的方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:
1.本發(fā)明的冰菜種子培養(yǎng)的方法出芽率高、長(zhǎng)勢(shì)好,本發(fā)明的冰菜莖段組織培養(yǎng)的方法得到的冰菜株高和鮮重均顯著高于常規(guī)方法。本發(fā)明通過(guò)在培養(yǎng)基中加入鹽溶液的培養(yǎng)方法,得到在較高含鹽量(0.9%)的條件下生長(zhǎng)良好的冰菜組培苗,并將其應(yīng)用于耐鹽生產(chǎn)
2.本發(fā)明的方法培養(yǎng)得到的冰菜帶有大量冰晶,略帶咸味;移栽后產(chǎn)量高。
3.本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單,易操作掌握,效果顯著,具有很好的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施方式
通過(guò)以下實(shí)施例和驗(yàn)證試驗(yàn)對(duì)本發(fā)明的冰菜種子和莖段組織培養(yǎng)的方法作進(jìn)一步的說(shuō)明。
實(shí)施例1
本實(shí)施例的冰菜種子組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、種子的處理:將冰菜種子放入三角瓶中,加入40mL水和2滴吐溫80(表面活性劑),充分震蕩(5min);然后用水沖洗冰菜種子5遍,瀝干水;在超凈工作臺(tái)中,用75%的酒精浸泡振蕩30s,用無(wú)菌水沖洗1次;用10%的次氯酸鈉溶液浸泡振蕩15min后,用無(wú)菌水沖洗4-5次;取出冰菜種子放入帶有無(wú)菌濾紙的培養(yǎng)皿中,吸干水分;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二處理得到的冰菜種子置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,接種量為每瓶6粒冰菜種子,培養(yǎng)溫度為25℃,避光培養(yǎng)1天,冰菜種子出芽;然后調(diào)整光照強(qiáng)度為2000Lx,光照周期12h/12h,繼續(xù)培養(yǎng)41天,得到大型冰晶狀顆粒明顯,生長(zhǎng)健壯的冰菜組培苗;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%。
實(shí)施例2
本實(shí)施例的冰菜種子組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、種子的處理:將冰菜種子放入三角瓶中,加入40mL水和2滴吐溫80(表面活性劑),充分震蕩(5min);然后用水沖洗冰菜種子5遍,瀝干水;在超凈工作臺(tái)中,用75%的酒精浸泡振蕩30s,用無(wú)菌水沖洗1次;用10%的次氯酸鈉溶液浸泡振蕩15min后,用無(wú)菌水沖洗4-5次;取出冰菜種子放入帶有無(wú)菌濾紙的培養(yǎng)皿中,吸干水分;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二處理得到的冰菜種子置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,接種量為每瓶6粒冰菜種子,培養(yǎng)溫度為28℃,避光培養(yǎng)1天,冰菜種子出芽;然后調(diào)整光照強(qiáng)度為3000Lx,光照周期12h/12h,繼續(xù)培養(yǎng)41天,得到大型冰晶狀顆粒明顯,生長(zhǎng)健壯的冰菜幼苗;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的冰菜種子組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、種子的處理:將冰菜種子放入三角瓶中,加入40mL水和2滴吐溫80(表面活性劑),充分震蕩(5min);然后用水沖洗冰菜種子5遍,瀝干水;在超凈工作臺(tái)中,用75%的酒精浸泡振蕩30s,用無(wú)菌水沖洗1次;用10%的次氯酸鈉溶液浸泡振蕩15min后,用無(wú)菌水沖洗4-5次;取出冰菜種子放入帶有無(wú)菌濾紙的培養(yǎng)皿中,吸干水分;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二處理得到的冰菜種子置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,接種量為每瓶6粒冰菜種子,培養(yǎng)溫度為30℃,避光培養(yǎng)1天,冰菜種子出芽;然后調(diào)整光照強(qiáng)度為2500Lx,光照周期12h/12h,繼續(xù)培養(yǎng)41天,得到大型冰晶狀顆粒明顯,生長(zhǎng)健壯的冰菜組培苗;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.95%。
對(duì)實(shí)施例1-3中得到的冰菜幼苗進(jìn)行測(cè)定,所得結(jié)果如表1所示。
接種7天后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率和死亡率,NaCl脅迫42d后,分別統(tǒng)計(jì)各個(gè)處理的株高(去掉根系從莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的長(zhǎng)度)和鮮重(將植株去掉根系,稱量鮮重)。
出芽率(%)=出芽株數(shù)/接種株數(shù)×100%
成活率(%)=成活株數(shù)/接種株數(shù)×100%
株高=總高度/接種株數(shù),取各瓶平均數(shù)
鮮重=總的鮮重/接種株數(shù),取各瓶平均數(shù)
表1實(shí)施例1-3中所得幼苗的出芽率、成活率、株高和鮮重
實(shí)施例4
本實(shí)施例的冰菜莖段組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、接種材料的制備:取冰菜組織接種于MS培養(yǎng)基中,培養(yǎng)42天,獲得組培苗,從組培苗上切取長(zhǎng)1~2cm的帶葉片莖段,即為接種材料;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二得到的接種材料置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,接種量為每瓶2個(gè)接種材料,培養(yǎng)溫度為28℃,光照強(qiáng)度為2000Lx,光照周期12h/12h;培養(yǎng)42天,得到大型冰晶狀顆粒明顯,生長(zhǎng)健壯的冰菜組培苗;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的冰菜莖段組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、接種材料的制備:取冰菜組織接種于MS培養(yǎng)基中,培養(yǎng)42天,獲得組培苗,從組培苗上切取長(zhǎng)1~2cm的帶葉片莖段,即為接種材料;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二得到的接種材料置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,接種量為每瓶2個(gè)接種材料,培養(yǎng)溫度為30℃,光照強(qiáng)度為3000Lx,光照周期12h/12h;培養(yǎng)42天,得到大型冰晶狀顆粒明顯,生長(zhǎng)健壯的冰菜組培苗;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%。
實(shí)施例6
本實(shí)施例的冰菜莖段組織培養(yǎng)的方法,所述方法包括以下步驟:
一、培養(yǎng)基的配制:調(diào)整MS培養(yǎng)基中蔗糖和瓊脂的濃度,然后向MS培養(yǎng)基中加入NaCl,并調(diào)整pH值為5.8,得到冰菜培養(yǎng)基;
二、接種材料的制備:取冰菜種子接種于MS培養(yǎng)基中,培養(yǎng)42天,獲得組培苗,從組培苗上切取長(zhǎng)1~2cm的帶葉片莖段,即為接種材料;
三、接種、培養(yǎng):取步驟二得到的接種材料置于步驟一制得的培養(yǎng)基上,接種量為每瓶2個(gè)接種材料,培養(yǎng)溫度為25℃,光照強(qiáng)度為2500Lx,光照周期12h/12h;培養(yǎng)42天,得到大型冰晶狀顆粒明顯,生長(zhǎng)健壯的冰菜組培苗;
其中,步驟一的冰菜培養(yǎng)基中蔗糖的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%;瓊脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.75%;NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.95%。
對(duì)實(shí)施例1-3中得到的冰菜組培苗進(jìn)行測(cè)定,所得結(jié)果如表1所示。
NaCl脅迫培養(yǎng)結(jié)束后,分別統(tǒng)計(jì)各個(gè)處理的株高(去掉根系從莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的長(zhǎng)度)和鮮重(將植株去掉根系,稱量鮮重)。
株高=總高度/接種株數(shù),取各瓶平均數(shù)
鮮重=總的鮮重/接種株數(shù),取各瓶平均數(shù)
表2實(shí)施例4-6中所得組培苗的株高和鮮重
驗(yàn)證試驗(yàn)1
分別將實(shí)施例1-3培養(yǎng)得到的冰菜幼苗和實(shí)施例4-6培養(yǎng)得到的冰菜組培苗在含0.9%鹽營(yíng)養(yǎng)液中進(jìn)行水培,并結(jié)合冰菜生長(zhǎng)發(fā)育的特性,控制溫度、濕度、光照、pH值、EC值、鹽濃度等各項(xiàng)影響因子,具體按以下步驟進(jìn)行。
移栽:采用海綿作為栽培基質(zhì)。
提前一天準(zhǔn)備兩塊育苗專用十字海綿(如無(wú)十字,可用剪刀按6cm×6cm剪出十字),進(jìn)行清洗,即將海綿放到加水的無(wú)孔育苗盤,反復(fù)擠壓后,更換新水,放置一夜,備用。
水培槽中加入營(yíng)養(yǎng)液,水位離種植板約1cm的距離。半個(gè)小時(shí)后測(cè)電導(dǎo)度和pH值,調(diào)節(jié)Ec值為1200μs/cm左右,pH值在6.5-7.2之間(用硝酸和氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值)。
第二天用鑷子將組培苗插入海綿十字處,每十字處放1顆苗,帶海綿栽到種植板上,種植板上開(kāi)直徑3cm的種植孔,孔距14cm,每孔栽一個(gè)苗,根系接觸到清水。
栽植后管理:
營(yíng)養(yǎng)液的管理:緩苗后開(kāi)始添加鹽溶液,鹽濃度為0.6%-0.9%,調(diào)好定時(shí)器,白天每隔50min供液1次,每次供液10min。每天要巡視系統(tǒng)水位。在定植緩苗后每周補(bǔ)充水槽里蒸發(fā)掉的水份和營(yíng)養(yǎng)液,約一個(gè)月補(bǔ)充一次Na的水溶液。根據(jù)水槽中水量加入粗鹽或食鹽使?fàn)I養(yǎng)液中NaCl濃度約為0.9%。
環(huán)境條件控制:氣溫白天控制在20-30℃,夜間15-18℃。高溫季節(jié)重點(diǎn)是遮陽(yáng)、降溫。冬春季節(jié)白天氣溫保持在17-22℃,夜溫約15℃。營(yíng)養(yǎng)液溫度15-22℃;濕度控制在70%-90%;光強(qiáng)控制在3 000-15000lx。
分栽:待植物長(zhǎng)滿種植版,相互遮陰時(shí)分栽,隔一個(gè)種植孔取出一個(gè)苗,取出的苗移栽到新的育苗版上,增大植物的生長(zhǎng)空間;及時(shí)摘掉病葉。
采收:定植30天后即可采收,在早晨溫度較低時(shí)先輕輕地摘下植株下部的大葉片,再采收側(cè)枝(要求嫩枝長(zhǎng)15cm以上),生長(zhǎng)盛期每15d收獲1次,分別碼好放在包裝盒或筐內(nèi)。
結(jié)果:
在含有0.9%NaCl溶液中,以上實(shí)施例1-6中培育得到的冰菜幼苗和組培苗成活率高,冰菜生長(zhǎng)旺盛,冰晶明顯,口感好,產(chǎn)量高,具體數(shù)值如表3所示。
表3本發(fā)明培養(yǎng)得到幼苗移栽水培后的成活率和產(chǎn)量
通過(guò)以上驗(yàn)證試驗(yàn)可知,本發(fā)明方法培育得到的冰菜幼苗和冰菜組培苗在含鹽(NaCl)量0.9%的水溶液中生長(zhǎng)健壯、產(chǎn)量高,所得冰菜的冰晶明顯、口感好;所述本發(fā)明培育得到的冰菜幼苗和冰菜組培苗耐鹽性強(qiáng)。
驗(yàn)證試驗(yàn)2
不同NaCl濃度脅迫下冰菜種子的出芽率和成活率
設(shè)置不同的NaCl濃度:0.3%(T1)、0.6%(T2)、0.9%(T3)、1.2%(T4);驗(yàn)證不同濃度的NaCl脅迫下冰菜種子的出芽率和成活率;其他參數(shù)與實(shí)施例1的方法相同。
冰菜種子用10%的次氯酸鈉溶液表面消毒15分鐘,效果很好,無(wú)污染,經(jīng)觀察,接種第二天25瓶都有種子出芽,出芽率50-70%不等。第一周無(wú)死亡現(xiàn)象,出芽率和成活率見(jiàn)表1。第二周以后開(kāi)始出現(xiàn)生長(zhǎng)不均衡現(xiàn)象,個(gè)別苗生長(zhǎng)緩慢,甚至黃化死亡,存活下來(lái)的苗生長(zhǎng)健壯,葉片肥大,莖粗壯。每瓶存活數(shù)越少,存活的苗子越健壯。全部苗都存活的瓶苗相對(duì)細(xì)弱,葉片小。
表4不同NaCl脅迫冰菜的發(fā)芽率和成活率
注:與對(duì)照的差=處理-對(duì)照
由表1可以看出只有NaCl濃度為0.6%(T2)出芽率和成活率超過(guò)對(duì)照,達(dá)到最高,其它處理均低于對(duì)照,NaCl濃度為1.2%(T4)出芽率最低;NaCl濃度為0.9%(T3)成活率與對(duì)照持平,而Nacl濃度為0.3%(T1)成活率最低。但成活下來(lái)的苗生長(zhǎng)健壯。冰菜可以在NaCl濃度為0-1.2%范圍內(nèi)生長(zhǎng),但達(dá)到1.2%時(shí)出芽率和成活率開(kāi)始下降。
驗(yàn)證試驗(yàn)3
不同NaCl濃度脅迫下冰菜種子培養(yǎng)組胚苗的株高和鮮重
設(shè)置不同的NaCl濃度:0.3%(T1)、0.6%(T2)、0.9%(T3)、1.2%(T4);驗(yàn)證不同濃度的NaCl脅迫下組培苗的株高和鮮重;其他參數(shù)與實(shí)施例1的方法相同。
表5不同NaCl脅迫冰菜的株高和鮮重
注:與對(duì)照的差=(處理-對(duì)照)/對(duì)照×100%
接種后第一周,對(duì)照植株最高,NaCl濃度越高,植株越矮。第一周株高Nacl濃度為1.2%(T4)與對(duì)照相差高達(dá)63.6%。經(jīng)觀察子葉全部展開(kāi),但NaCl濃度越高,子葉越小。以后差異變小。至第六周,Nacl濃度為0.3%(T1)株高和鮮重最大,原因是T1瓶苗成活率低,生長(zhǎng)空間大,生長(zhǎng)健壯,單株株高和重量大。株高除T4外其它處理均高于對(duì)照,最高T1高出對(duì)照13.6%,T4株高和鮮重最小,較對(duì)照低27.1%。各處理單株鮮重均高于對(duì)照,T1最大,高于對(duì)照57.6%,其次T3高于對(duì)照52.9%。T4與對(duì)照差異最小,高于對(duì)照7.9%。
驗(yàn)證試驗(yàn)4
不同NaCl濃度脅迫下冰菜莖段培養(yǎng)組培苗的株高和鮮重
設(shè)置不同的NaCl濃度:0.3%(T1)、0.6%(T2)、0.9%(T3)、1.2%(T4);驗(yàn)證不同濃度的NaCl脅迫下冰菜莖段培養(yǎng)組培苗的株高和鮮重;其他參數(shù)與實(shí)施例4的方法相同。
表6 NaCl脅迫對(duì)冰菜株高和鮮重的影響
注:與對(duì)照的差=(處理-對(duì)照)/對(duì)照×100%
莖段培養(yǎng)成活率均為100%,培養(yǎng)6周后,各處理株高和單株鮮重均高于對(duì)照,Nacl濃度為0.9%(T3)瓶苗株高和單株鮮重均最大,株高高出對(duì)照46.9%,單株鮮重高出對(duì)照90.8%。T1與對(duì)照相差最小,株高為4.9%,鮮重為0.7%。T2和T4與對(duì)照相差較小,株高分別為33.3%和46.9%;單株鮮重分別為27.7%和26.1%。
經(jīng)觀察,T3的瓶苗冰晶最明顯,生長(zhǎng)健壯。所有處理的瓶苗株高和單株鮮重均比對(duì)照大,生長(zhǎng)健壯。說(shuō)明冰菜不僅耐鹽,而且在培養(yǎng)基中適度添加Nacl溶液,有利于生長(zhǎng)。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這些僅是舉例說(shuō)明,本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下,可以對(duì)這些實(shí)施方式作出多種變更或修改,但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。