本發(fā)明涉及種質(zhì)資源保存技術(shù)，具體涉及苧麻種質(zhì)資源水培保存的技術(shù)。

背景技術(shù)：

苧麻(Boehmeria nivea(L.)Gaud.)屬于蕁麻科(Urticaceae)苧麻屬(Boehmeria)，多年生宿根性植物，素有“中國草”之稱。種質(zhì)資源是人類賴以生存和發(fā)展的戰(zhàn)略資源，是作物新品種選育、科學(xué)研究及生產(chǎn)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。苧麻作為中國特有的經(jīng)濟(jì)作物，自上世紀(jì)50年代以來，種質(zhì)資源安全保存一直受到國家和科技工作者的高度關(guān)注，苧麻種質(zhì)資源保存取得了重要的進(jìn)展。目前建成世界面積最大、保存種類和數(shù)量最豐富的國家種質(zhì)苧麻圃。

苧麻種質(zhì)資源采用田間種植集中保存，這種保存方式難以切斷種質(zhì)間病害的傳播，尤其是地下害蟲侵害，由于跑馬根，種質(zhì)之間容易串蔸。并且，田間種植保存苧麻種質(zhì)資源冬季只能夠以地下莖保存過冬，春天蔸子才發(fā)芽生長，不能滿足科研需求。為了安全而穩(wěn)定地保存苧麻種質(zhì)資源，便于種質(zhì)資源交流及共享利用，解決田間種植保存苧麻種質(zhì)資源帶來的弊端，有必要對現(xiàn)有保存方法進(jìn)行完善和創(chuàng)新。

許英等(2011)研究了玻璃化超低溫保存技術(shù)，保存微綠苧麻取得初步成功。但是苧麻種質(zhì)間復(fù)雜性，隨著種質(zhì)不同，組織培養(yǎng)方法即亦不同，目前還未找到通用的組織培養(yǎng)方法，給通用的玻璃化超低溫保存技術(shù)體系建立和推廣產(chǎn)生很大的障礙。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對以上問題，提供一種通用的苧麻種質(zhì)資源水培保存方法，集成了保存環(huán)境、水培裝置、材料前處理、日常保存管理等技術(shù)。本發(fā)明可以室內(nèi)進(jìn)行，保存種質(zhì)資源安全，工藝簡單，管理方便，外界環(huán)境影響小。

具體技術(shù)方案如下：

(一)保存環(huán)境準(zhǔn)備

苧麻種質(zhì)資源水培在保存室內(nèi)進(jìn)行，保存室可以是溫室、玻璃房、塑料大棚等，保存室無須安裝控溫裝置。透明保存室需要在棚(屋)頂安裝蔭棚，以備高溫遮陰使用。非透明保存室內(nèi)需要安裝光照控制時間和控制強(qiáng)度裝置。

(二)水培裝置準(zhǔn)備

水培裝置分為底部和上邊部分固定支撐板(圖1)。底部市售購得，按照保存種質(zhì)資源多少設(shè)計保存區(qū)間，小區(qū)之間安裝隔板，形成獨(dú)立的空間，每個小區(qū)為單獨(dú)的循環(huán)水。水培裝置的固定支撐板(上面部分)，主板設(shè)計為PC耐力板(透明)，厚度為1～2cm，板的大小為120cm×110cm，主板開9～12個孔(帶支撐邊緣)，大小為直徑16～20cm。主板孔中放入相同直徑的圓形海綿，海綿厚度為主板的兩倍，海綿中心剪成十字形開口，用于插放苧麻嫩稍。

(三)材料前處理

水培苧麻種質(zhì)資源取材的時間為每年的3月上旬至10月中旬。取生長勢強(qiáng)，不帶病的嫩梢20～25cm，保留頂部成熟葉片3～4片，用多菌靈、百菌清、0.1％～0.25％高錳酸鉀消毒嫩梢傷口部分，扦插于水培裝置的海綿中心孔中，入水嫩莖長度為1.5～2.5cm，水培裝置中的水為流動的清水(無添加任何營養(yǎng)液)。

新扦插苧麻苗在清水中培養(yǎng)8～10天后，將清水換成營養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。

營養(yǎng)液可以使用市場上售賣的營養(yǎng)液，如海珀尼卡無土栽培植物營養(yǎng)液，標(biāo)優(yōu)美(BIOM)，德沃多肥料DEWODUOFEILIAO水培營養(yǎng)液。替換清水時，營養(yǎng)液添加量為說明書規(guī)定用量的50％。

營養(yǎng)液也可以使用自制MS營養(yǎng)液，MS營養(yǎng)液的配制方法為：10L水添加50～100ml大量元素，5～10ml微量元素以及5～10ml鐵鹽。替換清水時，向MS營養(yǎng)液添加50％的清水。

冬培過程中市售營養(yǎng)液和MS培養(yǎng)液不宜混用。

大量元素組成為：KNO₃1.9g/L，NH₄NO₃ 1.65g/L，KH₄PO₄ 0.17g/L，MgSO₄·7H₂O 0.37g/L，CaCl₂.2H₂O 0.44g/L；

微量元素組成為：KI 0.83mg/L，H₃BO₃ 6.2mg/L，MnSO₄.4H₂O 22.3mg/L，ZnSO₄8.6mg/L，Na₂MoO₄ 2H₂O 0.25mg/L，CuSO₄ 0.025mg/L，CoCl₂.6H₂O 0.025mg/L；

鐵鹽組成：Na₂·EDTA 37.25mg/L，F(xiàn)eSO₄·7H₂O 27.85mg/L。

配置要求每份藥品溶解充分再加入下一個樣品，稱量添加藥品順序按照以上順訊進(jìn)行不能改變。

(四)日常保存管理

營養(yǎng)液補(bǔ)充：本發(fā)明水培苗采用饑餓培養(yǎng)方法，抑制苧麻種質(zhì)生長速度過快。一年添加10～15次營養(yǎng)液，不同的苧麻種質(zhì)添加的次數(shù)不同。每次葉片由綠泛黃始添加。

當(dāng)使用市售營養(yǎng)液作為補(bǔ)充時，按說明書規(guī)定用法添加，每次添加不超過200mL；

當(dāng)使用MS營養(yǎng)液作為補(bǔ)充時，直接使用，不必稀釋，每次添加不超過200mL。

水補(bǔ)充管理：水培裝置中的水為流動循環(huán)水，水量少于裝置的2/3添加水，水培裝置一年換洗、消毒一次。

植株處理：不同的苧麻種質(zhì)生長的速度不同，株高55～65cm統(tǒng)一剪切，莖留2cm左右，每年剪切次數(shù)不超過6次。

根部處理：水培苧麻根部以須根和扁擔(dān)根為主，隨著水培的時間增加根生長的速度加快，從第二年開始，一年清理一次根部，去掉2/3的須根，1/3扁擔(dān)根。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明可以室內(nèi)進(jìn)行，資源安全，工藝簡單，管理方便，外界環(huán)境影響小。

一、與田間種植保存相比較

1、水培保存苧麻種質(zhì)資源每份種質(zhì)保存的空間獨(dú)立，可以避免種質(zhì)間串蔸，避免種質(zhì)資源混雜。

2、能有效防止地下病害蟲侵害及種質(zhì)間傳播

3、水培保存的苧麻種質(zhì)資源，一年四季都能提供莖葉共享利用，克服田間種植保存冬季不能夠提供莖葉共享的局面。

二、與超低溫保存比較

1、培養(yǎng)環(huán)境要求簡單，室溫下就能夠進(jìn)行，不需要提供特效環(huán)境

2、保存前處理過程簡單，嫩梢只要經(jīng)過簡單消毒，親水中培養(yǎng)7天左右，轉(zhuǎn)入含有營養(yǎng)液的水中就可長期保存

3、便于共享利用，水培保存種質(zhì)資源根莖葉齊全，不需要進(jìn)行種質(zhì)再生繁殖再提供共享。

附圖說明：

圖1水培裝置上邊部分固定支撐板；

圖2待保存的苧麻種質(zhì)資源

圖3水培保存的苧麻種質(zhì)資源

圖4四個品種的苧麻在水培保存下的生長情況

具體實(shí)施方式

本發(fā)明結(jié)合具體實(shí)施案例進(jìn)一步說明。

2015年9月27日，取國家種質(zhì)長沙苧麻圃中“洞口青皮麻”、“馬嘴白麻”、“綠竹白”及“白皮蔸”四份種質(zhì)嫩梢，25cm左右，每份種質(zhì)取100棵。削去葉片，留頂端3～4片葉，用小刀整理莖，切除受傷部位，保留3個節(jié)以上的莖，得到待保存的苧麻種質(zhì)資源(圖2)。

5％多菌靈消毒莖傷口，插于Karen無土栽培水培裝置中，入水嫩莖長度為1.5～2.5cm，水培裝置中的水為清水(無添加任何營養(yǎng)液)，培養(yǎng)10天。換水，添加營養(yǎng)液，營養(yǎng)液為市售的，第一次田間的量為說明書規(guī)定的1/2。

至2016年11月，日常管理情況如下：

環(huán)境處理：冬天溫度低于15℃塑料大棚通風(fēng)口封閉，溫度高于28℃拉上內(nèi)外遮陰網(wǎng)。

營養(yǎng)液補(bǔ)充：添加的時間按照植株葉片的表現(xiàn)來添加，開始泛黃的時候添加營養(yǎng)液，總共添加了10次營養(yǎng)液，添加的時間分別為2015年12月7日，2016年2月26，3月31日，5月9日，5月31日，6月28日，7月28日，8月30日，9月29日，10月27日。

水分補(bǔ)充：水分補(bǔ)充次數(shù)夏季較多，氣溫低于20℃每月補(bǔ)充水分1次，氣溫于20℃～29℃間每20天補(bǔ)充水分1次，氣溫30℃及以上每10～15天補(bǔ)充1次水分。

植株處理：總共剪枝條5次，分別為3月22日，5月31日，7月12日，9月8日，11月8日

根部處理：5月31日去掉2/3須根。

“洞口青皮麻”、“馬嘴白麻”、“綠竹白”和“白皮蔸”自水培開始，植株成活率，經(jīng)過冬季嚴(yán)寒低溫下成活率以及經(jīng)歷酷暑時高溫下植株生長情況均良好，具體見附圖4。