本發(fā)明屬于珙桐培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種珙桐冬芽快速繁殖的培養(yǎng)方法。
背景技術(shù):
珙桐(gǒngtóng)為落葉喬木??缮L到15~25米高,葉子廣卵形,邊緣有鋸齒,色花奇美,是1000萬年前新生代第三紀(jì)留下的孑遺植物,在第四紀(jì)冰川時期,大部分地區(qū)的珙桐相繼滅絕,只有在中國南方的一些地區(qū)幸存下來,成為了植物界今天的“活化石”,被譽(yù)為“中國的鴿子樹”,又稱“鴿子花樹”、“水梨子”,野生種只生長在中國西南四川省和中部湖北省和周邊地區(qū),因此,珙桐已被列為國家一級重點(diǎn)保護(hù)野生植物,為中國特有的單屬植物,屬孑遺植物,也是全世界著名的觀賞植物,是國家一級保護(hù)植物。
由于珙桐野生體僅存在于中國西南四川省和中部湖北省和周邊地區(qū),數(shù)量稀少,因此,需要建立一種人工快速繁殖的培養(yǎng)方法來培育珙桐,以達(dá)到保護(hù)和商業(yè)化利用的目的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足,本發(fā)明提供一種珙桐冬芽快速繁殖的培養(yǎng)方法,以解決現(xiàn)有人工繁殖珙桐速度慢的問題。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:提供一種珙桐冬芽快速繁殖的培養(yǎng)方法,包括:
(1)采集1~2年生珙桐未萌發(fā)的冬芽為外植體材料;
(2)消毒滅菌;
將冬芽置于濃度為3~5g/ml的洗衣粉溶液中浸泡2~3min,修整冬芽,使其僅剩0.3~0.5cm的芽端,用75%乙醇浸泡10~30s,再用0.01%升汞溶液浸泡1~7min;或僅使用0.01%升汞溶液浸泡冬芽1~8min;
(3)冬芽初代培養(yǎng)
向wpm培養(yǎng)基中加入naa、6-ba、ga3和ac,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基ph值為5.8~6.0,于120~125℃滅菌20~25min,冷卻至室溫,備用;然后將步驟(2)中消毒后的冬芽接種至培養(yǎng)基中,于24±1℃、2000~2100lx條件下,光照8~10h/d,培養(yǎng)至冬芽萌發(fā)為帶芽莖段;其中,naa加入量為0~0.4mg/l、6-ba加入量為2.0~4.0mg/l、ga3加入量為0~2.0mg/l、ac加入量為1.0~1.5g/l;
(4)增殖培養(yǎng)
將步驟(3)所得產(chǎn)物接種至含有naa、6-ba和ac的wpm培養(yǎng)基中,于24±1℃、2000~2100lx條件下,光照8~10h/d,增殖培養(yǎng),得到珙桐苗;其中,wpm培養(yǎng)基中naa加入量為0.2~0.6mg/l、6-ba加入量為1.0~4.0mg/l、ac加入量為0.5~1.5g/l;
(5)壯苗培養(yǎng)
用含有naa、6-ba、ga3和ac的wpm培養(yǎng)基,于24±1℃、2000~2100lx條件下,光照8~10h/d,培育步驟(4)中所得珙桐苗;其中,naa加入量為0.5~1.5mg/l、6-ba加入量為0.2~1.0mg/l、ga3加入量為0.5~1.5mg/l、ac加入量為0.5~1.5g/l;
(6)生根培養(yǎng)
選取步驟(5)中生長狀態(tài)良好的珙桐苗,采用含有iba、6-ba和ac的white培養(yǎng)基,于24±1℃、2000~2100lx條件下,光照8~10h/d,培養(yǎng)至生根;其中,iba的加入量為2.0~4.0mg/l、6-ba的加入量為0~1.5mg/l、ac的加入量為0.5~1.5g/l;
(7)煉苗移栽
在生根培養(yǎng)后7~15d,對珙桐苗進(jìn)行閉罐煉苗15~2d,遮陰度為50%~70%,再開罐煉苗3~7d,然后將珙桐苗移出,消毒滅菌,移栽至經(jīng)消毒處理的基質(zhì)中,澆足定根水,每5d噴施一次營養(yǎng)液;其中,基質(zhì)為草炭、珍珠巖和蛭石的混合物,草炭、珍珠巖和蛭石重量比為1~2:0.5~1:0.5~1;
(8)移栽后按常規(guī)方法進(jìn)行水肥管理,培育得到珙桐樹苗。
進(jìn)一步地,步驟(3)中wpm培養(yǎng)基中naa加入量為0.3mg/l、6-ba加入量為2.0mg/l、ga3加入量為2.0mg/l、ac加入量為1.5g/l。
進(jìn)一步地,步驟(4)中所述wpm培養(yǎng)基中naa加入量為0.4mg/l、6-ba加入量為4.0mg/l、ac加入量為1.5g/l。
進(jìn)一步地,步驟(5)中用于壯苗培育的wpm培養(yǎng)基中naa加入量為1.0mg/l、6-ba加入量為1.0mg/l、ga3加入量為1.0mg/l、ac加入量為1.0g/l。
進(jìn)一步地,步驟(6)中所述用于生根培育的white培養(yǎng)基中iba的加入量為3.0mg/l、6-ba的加入量為1.0mg/l、ac的加入量為1.0g/l。
進(jìn)一步地,步驟(7)中基質(zhì)中草炭、珍珠巖和蛭石的重量比為2:1:1。
進(jìn)一步地,步驟(7)中基質(zhì)的消毒過程如下:
將基質(zhì)置于0.1mpa的滅菌鍋中,保壓20~30min;或者采用5%的福爾馬林或0.3%的硫酸銅溶液淋透基質(zhì),再以塑料布覆蓋7d。
進(jìn)一步對,步驟(7)中珙桐苗的消毒過程如下:
采用0.1%~0.3%的高錳酸鉀溶液或500倍多靈菌溶液清洗珙桐苗。
本發(fā)明具有以下有益效果:
1、由于冬芽外面存在有很厚的芽鱗保護(hù),采用常規(guī)方法對冬芽進(jìn)行消毒時,會存在消毒不徹底,導(dǎo)致組培過程中染菌的問題,所以基本上沒有人使用珙桐冬芽來進(jìn)行珙桐的組培繁殖;因此,本發(fā)明方法在對冬芽進(jìn)行消毒除菌時,先使用濃度為3~5g/ml的洗衣粉浸泡,除去冬芽上的泥土等雜質(zhì)后,再使用75%乙醇和0.01%升汞處理,消毒方便,對芽的傷害低。
2、采用ph值為5.8~6.0的培養(yǎng)基,在2000~2100lx下對冬芽進(jìn)行初代培養(yǎng),可促使冬芽快速的萌發(fā)為帶芽莖段,完成破休眠,并且,在此條件下,冬芽具有最大的萌發(fā)量和萌發(fā)效率。
3、根據(jù)冬芽初代培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基組分及配比,在冬芽具有最大萌發(fā)效率和萌發(fā)量的前提下,增殖培養(yǎng)基與其相比在組分上減少了赤霉素,并調(diào)整了相應(yīng)組分的配比,可在保證具有最大增殖效率的前提下,進(jìn)一步的促進(jìn)冬芽萌發(fā)的莖段的生長,提升珙桐苗的成活率。
4、由于通過增殖培養(yǎng)基培養(yǎng)后,即可初步得到珙桐苗,因此,在選用壯苗培養(yǎng)基組分時,以增殖培養(yǎng)基的組分為參考,壯苗培養(yǎng)基和增殖培養(yǎng)基的組分相比,增加了赤霉素,調(diào)整其中各組分配比,以使壯苗效果達(dá)到最大化。
5、采用本發(fā)明過程中提及的方法進(jìn)行煉苗,可使珙桐苗的成活率達(dá)到80%以上。
6、本發(fā)明以冬芽為外植體,建立了一套完整的珙桐組培快速繁殖技術(shù)體系,有效解決了冬芽在消毒、增殖、生根、煉苗過程中存在的問題,可在短期內(nèi)培育大量的珙桐苗,并且,煉苗技術(shù)成熟,成活率可達(dá)80%以上。
附圖說明
圖1為冬芽初代培養(yǎng)后生長狀況圖;
圖2和圖3均為冬芽誘導(dǎo)產(chǎn)生莖段的生長示意圖;
圖4為冬芽增殖培養(yǎng)后得到的珙桐苗。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
實(shí)施例1:
一種珙桐冬芽快速繁殖的培養(yǎng)方法,包括以下步驟:
(1)采集1~2年生珙桐未萌發(fā)的冬芽為外植體材料;
(2)消毒滅菌
冬芽消毒滅菌:將野外采集的冬芽在濃度為3~5g/ml的洗衣粉溶液中浸泡2min,用軟毛筆輕輕的將芽鱗清洗干凈,用流水沖洗2h,然后在超凈工作臺上用0.1%升汞溶液浸泡冬芽20min后,用無菌水沖洗5次以上,洗凈后用滅菌濾紙吸干外植體表面水分,用鑷子剝?nèi)ザ咳亏[片,得到芽體,再采用75%乙醇+升汞或僅使用升汞對其進(jìn)行處理,每種處理接種30瓶,每瓶接種2個外植體,具體過程如下:
a、75%乙醇+0.01%升汞配合消毒滅菌(見表1)
剪掉芽體上全部亮黃色絨狀葉,使其僅剩0.5cm的芽端,用75%乙醇表面消毒10~30s,取出芽體,然后用無菌水沖洗2~5,再用0.01%升汞溶液浸泡芽體1~7min,用滅菌濾紙吸干芽體上水分,消毒處理結(jié)果見表2;
表175%乙醇+0.01%升汞配合消毒滅菌
表2采用表1消毒方式處理后的結(jié)果
b、0.01%升汞消毒滅菌(見表3)
將芽體置于0.01%升汞溶液中浸泡4~8min,取出芽體,用滅菌濾紙吸干水分,處理結(jié)果見表4;
表30.01%升汞消毒滅菌
表4采用表3消毒方式處理后的結(jié)果
根據(jù)表2和表4的消毒處理結(jié)果,可看出污染率與死亡率成反比,可能由于不同消毒處理對細(xì)胞的殺傷程度不同:消毒時間越短,對細(xì)胞的殺傷程度越小,因此它對應(yīng)的污染率較高,致死率較低;消毒時間越長,對細(xì)胞的殺傷越大,相應(yīng)的污染率低,致死率卻很高。由此可以得知表1中的消毒方式③是最好的,即先用75%酒精浸泡20s,然后再用0.01%升汞浸泡5min這種方式是冬芽消毒處理的最佳條件。
(3)冬芽初代培養(yǎng)
設(shè)立11組含有不同naa和6-ba含量的wpm培養(yǎng)基(見表3),每組wpm培養(yǎng)基中均添加1.5g/l的ac,調(diào)節(jié)培養(yǎng)基ph值為5.8~6.0,于121℃高壓滅菌20min,冷卻至室溫;然后將步驟(2)中消毒后的冬芽分別接種至1、4、5、6、7、8、9、10、11號培養(yǎng)基中,每種培養(yǎng)基接種10罐,每罐3個外植體,重復(fù)三次,接種后置于培養(yǎng)室內(nèi),于24±1℃、2000lx下,光照10h/d,培養(yǎng)至冬芽萌發(fā)為帶芽莖段,75d后統(tǒng)計(jì)冬芽萌發(fā)率,結(jié)果見表6;
表5用于冬芽初代培養(yǎng)的培養(yǎng)基
表6初代培養(yǎng)基冬芽萌發(fā)的影響
注:相同字母表示無顯著差異(p>0.05)
根據(jù)表6的培養(yǎng)結(jié)果,除4號培養(yǎng)基外其它培養(yǎng)基冬芽萌發(fā)誘導(dǎo)率均達(dá)100%,即都有新的葉片長出,另外,激素種類和濃度對珙桐冬芽萌發(fā)有明顯影響,9種培養(yǎng)基的芽體啟動時間和產(chǎn)生帶莖段的芽體個數(shù)均有極顯著差異(p<0.01)。5,6,8,11號培養(yǎng)基的冬芽萌發(fā)時間最短,芽增長個數(shù)最多,與其它培養(yǎng)基的萌發(fā)時間和產(chǎn)生帶莖段的芽體個數(shù)差異達(dá)到極顯著水平(p<0.01),且5,6,8,11這4種培養(yǎng)基間無顯著差異,在這些培養(yǎng)基上冬芽啟動快,生長迅速,有帶芽莖段長出(見圖2、圖3),能為進(jìn)一步莖段增殖提供材料。1,6,7,9,10號培養(yǎng)基的萌發(fā)啟動時間和帶莖段芽個數(shù)次之,且該5種培養(yǎng)基間無顯著差異;4號培養(yǎng)基的萌發(fā)啟動時間最長,帶芽莖段個數(shù)最少,與其它培養(yǎng)基差異均達(dá)到顯著水平(p<0.05),在此培養(yǎng)基上的芽生長緩慢,大部分芽體隨時間推移而死亡。經(jīng)芽體啟動和生長狀況綜合比較,發(fā)現(xiàn)5、6、8、11號培養(yǎng)基均可作為珙桐冬芽萌發(fā)成帶芽莖段的適宜培養(yǎng)基,其中6號培養(yǎng)基由于加了赤霉素生長最快,最旺盛,所以最佳培養(yǎng)基為:wpm+naa0.3mg/l+6-ba2.0mg/l+ga32.0mg/l+ac1.5g/l。其中培養(yǎng)基均加了活性炭(1.5%),以防止褐化。
(4)增殖培養(yǎng)
將步驟(3)所得產(chǎn)物分別接種至表5設(shè)立的2、3、5、6、7、8、9、10、11號培養(yǎng)基中,每種培養(yǎng)基接種10罐,每罐3個外植體,重復(fù)三次,接種后置于培養(yǎng)室內(nèi),于24±1℃、2000lx下,光照10h/d,誘導(dǎo)產(chǎn)生叢生芽,增殖培養(yǎng),得到珙桐苗,60d后統(tǒng)計(jì)生長結(jié)果(見表7);
表7不同激素組合對珙桐冬芽直接誘導(dǎo)叢生芽的影響
其中,1、芽誘導(dǎo)率(%)=分化出叢生芽的外植體數(shù)量/(接種外植體數(shù)量-外植體污染數(shù)量)×100%;新增芽平均個數(shù)=叢生芽總數(shù)/分化出叢生芽的外植體數(shù)量。
2、數(shù)字后面含有一個或幾個相同的字母,均表示數(shù)據(jù)間無顯著差異(p>0.05)。
用單因素方差多重分析比較法(lsd)分析,由表7可知,供試的9種培養(yǎng)基均可直接誘導(dǎo)冬芽產(chǎn)生叢生芽,在沒有或低濃度naa下,水解乳蛋白(lh)有利于叢生芽的增殖與生長。經(jīng)分析檢驗(yàn),11號培養(yǎng)基對珙桐冬芽直接誘導(dǎo)叢生芽的芽誘導(dǎo)率最高,與6號培養(yǎng)基無顯著差異(p=0.061),與其它培養(yǎng)基均存在顯著差異(p<0.05)。11號培養(yǎng)基對珙桐冬芽直接誘導(dǎo)叢生芽的新增芽平均個數(shù)最多,與10號培養(yǎng)基無顯著差異(p=0.132),與其它培養(yǎng)基均存在顯著性差異(p<0.05)。綜合比較,珙桐冬芽直接誘導(dǎo)叢生芽的最佳培養(yǎng)基為11號培養(yǎng)基,其具體配比為:wpm+naa0.4mg/l+6-ba4.0mg/l+ac1.5g/l,在此培養(yǎng)基上誘導(dǎo)率最高為87%,產(chǎn)生的叢生芽最多(4.0),且芽生長健壯(見圖4)。
(5)壯苗培養(yǎng)
用含有不同量的naa、6-ba和ga3的9組wpm培養(yǎng)基(見表8),每組培養(yǎng)基中ac的加入量為1.0g/l,分別于24±1℃、2000lx下,光照10h/d,培育步驟(4)中的珙桐苗36天,統(tǒng)計(jì)平均苗高(見表9);
表8壯苗培養(yǎng)基
表9壯苗培養(yǎng)結(jié)果
以無根苗為材料研究了ga3、naa、6-ba對壯苗培養(yǎng)的影響,由表9可知,三種因素的極差(r值)大小依次是b>a>c,因此三種因素對平均苗高的影響大小依次是ga3>naa>6-ba。同時,經(jīng)方差分析表明,ga3和naa對壯苗培養(yǎng)均達(dá)到了顯著水平,因此ga3、naa是影響壯苗培養(yǎng)平均苗高的主要因素。因此,壯苗培養(yǎng)的適宜培養(yǎng)基為wpm+ga31.0mg/l+naa1.0mg/l+6-ba1.0mg/l+ac1.0g/l,在此培養(yǎng)基上培養(yǎng)的珙桐苗平均苗高可達(dá)2.42cm。
(6)生根培養(yǎng)
采用含有不同量的iba、6-ba和ac的white、wpm和1/4ms培養(yǎng)基(見表10),采用3因素3水平正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),于24±1℃、2000lx下,光照10h/d,分別培養(yǎng)步驟(5)中生長狀態(tài)良好的珙桐苗至生根,并對生根結(jié)果進(jìn)行分析(見表11);
表10生根培養(yǎng)基
表11生根培養(yǎng)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由表11可知,四種因素的極差(r值)大小依次是a>c>b>d,因此四種因素對平均苗高的影響大小依次是培養(yǎng)基>6-ba>iba>ac,由表11中的生根率可知,珙桐苗進(jìn)行生根培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)基為9號培養(yǎng)基,生根率達(dá)到85.49%,其具體配比為:white+iba3.0mg/l+6-ba1.0mg/l+ac0.5g/l。
(7)煉苗移栽
煉苗過程包括閉罐煉苗和開罐煉苗,其具體過程如下:
閉罐煉苗:生根培養(yǎng)后7~15d,將裝有珙桐苗的組培罐移至室外遮陰棚或溫室中進(jìn)行閉罐煉苗15~20d,遮陰度為50%~70%;
開罐煉苗:閉罐煉苗結(jié)束后,再打開組培罐蓋,在自然光下進(jìn)行開罐煉苗3~7d,開罐煉苗分為三個階段,首先松開組培罐蓋1~2d,然后部分開罐1~2d,最后完全開罐1~3d;在開罐煉苗過程中,光照較強(qiáng)時應(yīng)注意采取措施,避免珙桐苗被灼傷;
煉苗結(jié)束后,用鑷子將珙桐苗從組培罐中移出,洗凈珙桐苗根部,避免根部殘留的蔗糖和營養(yǎng)物質(zhì)成為致病微生物生長的培養(yǎng)基,可有效防止珙桐苗移栽后爛根死亡;
然后直接移栽,或使用0.1%~0.3%的高錳酸鉀溶液或500倍多靈菌溶液清洗珙桐苗2~3次,再用清水清洗后,再分別移栽至4組消毒滅菌后的基質(zhì)中,澆足定根水,每5天噴施一次營養(yǎng)液,并注意遮陰和通風(fēng)換氣,以50孔育苗盤為一區(qū),3個重復(fù),生長60d后統(tǒng)計(jì)成活率和平均株高;
基質(zhì)各組分重量比如下:
(1)珍珠巖+蛭石(1:1);(2)腐殖質(zhì)土;(3)泥炭+珍珠巖(1:1);(4)草炭+珍珠巖+蛭石(2:1:1)
基質(zhì)消毒滅菌過程為:
(1)于120℃將基質(zhì)置于烘箱中烘烤20min,或在0.1mpa的滅菌鍋中,保壓20~30min;
(2)用5%的福爾馬林或0.3%硫酸銅溶液淋透基質(zhì),然后覆蓋塑料布,7d后揭開,并翻動基質(zhì),使氣味揮發(fā)。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可得珙桐苗的最佳生長基質(zhì)為草炭+珍珠巖+蛭石(2:1:1)。
(8)移栽后的管理
移栽后需定期施肥,并按常規(guī)方法進(jìn)行水肥管理,培育得到珙桐樹苗。
本發(fā)明方法采用珙桐冬芽為外植體進(jìn)行培養(yǎng),消毒方便,可在短期內(nèi)培育得到大量的珙桐樹苗,且成活率可達(dá)到80%以上。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(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)。