一種荷花再生體系的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種荷花再生體系的構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 荷花(Nelumbo nucifera Gaertn.)為蓮科蓮屬多年生水生花丼,是中國十大傳 統(tǒng)名花之一,具有很高的觀賞價值、經(jīng)濟(jì)價值和獨特的文化內(nèi)涵,深受人們喜愛。
[0003] 2013年5月,荷花的全基因組序列公布,將荷花的轉(zhuǎn)基因研宄提上了工作日程。而 作為轉(zhuǎn)基因重要技術(shù)基礎(chǔ)的荷花的遺傳轉(zhuǎn)化再生體系尚不成熟,嚴(yán)重制約了荷花轉(zhuǎn)基因工 作的開展。目前報道的荷花再生的途徑有兩種,一種途徑是由莖尖直接分化形成叢生苗,然 后進(jìn)行增殖,最后誘導(dǎo)生根獲得完整植株(于文進(jìn),1997 ;彭靜,2001 ;湯泳萍,2001 ;劉玫, 2002),但尚未見該再生途徑轉(zhuǎn)基因方面的報道。另一種途徑是用荷花成熟胚培養(yǎng)出無菌 苗,再用無菌苗的莖尖作為外植體誘導(dǎo)出愈傷,然后對愈傷組織誘導(dǎo)不定芽分化,最后生根 成苗。
[0004] 關(guān)于用荷花成熟胚進(jìn)行無菌苗培養(yǎng)時取蓮胚的方法以及消毒的方法,郭娜娜等人 (2013)使用濃硫酸腐蝕蓮子種皮,用小刀破殼后直接用酒精和氯化汞消毒,由于硫酸滲透 對外植體造成傷害,成活率最高僅86. 63%??椎抡热耍?007)研宄發(fā)現(xiàn),對用濃硫酸腐 蝕蓮子殼獲得的種胚進(jìn)行直接滅菌時間太短則污染率高,時間延長則致死率高。本發(fā)明通 過實驗總結(jié)出了用帶殼蓮子消毒,再破殼取成熟蓮胚進(jìn)行培養(yǎng)的方法,操作簡單,死亡率極 低,大大降低了污染率(除內(nèi)生菌外鮮有污染),褐化率極低,成活率高達(dá)98%以上。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種荷花再生體系的高效構(gòu)建方法,為中國荷花的轉(zhuǎn)基因技 術(shù)提供重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
[0006] 本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007] 一種荷花再生體系的構(gòu)建方法,包括以下步驟:
[0008] (1)滅菌:選取'廣昌白蓮'的圓形飽滿的帶殼蓮子用75%的酒精和3%次氯酸鈉 消毒滅菌備用;
[0009] (2)無菌苗的培養(yǎng):將蓮子較圓的一端用無菌修枝剪橫剪一下使蓮心(胚)露出, 然后用鑷子取出蓮心作為外植體接種于無菌苗培養(yǎng)基中,每天光照時間為14-16小時,光 照強度控制在1500-2500LX,溫度控制在25-28°C ;
[0010] (3)愈傷組織誘導(dǎo):從無菌苗上切取2-3mm的莖尖或帶有Imm的葉柄未展開的整 片幼嫩葉片作為外植體,接種到愈傷培養(yǎng)基上培養(yǎng),接種時使切口處完全與培養(yǎng)基相接,每 個培養(yǎng)基接種5-6個,在黑暗條件下培養(yǎng),每30天更換新鮮培養(yǎng)基,培養(yǎng)2個月后獲得愈傷 組織;
[0011] (4)不定芽分化誘導(dǎo)與增殖:將葉片和莖尖的愈傷組織接到不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基 上,每天光照時間為14小時,光照強度1500_2500Lx,一個月后分化苗長至Icm時切去下面 死去的黑色愈傷,并將分化苗轉(zhuǎn)移至增殖培養(yǎng)基,培養(yǎng)三個月,每30天更換新鮮培養(yǎng)基;
[0012] (5)分化苗的生根:將分化苗從增殖培養(yǎng)基轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基內(nèi),每天光照時間 為14小時,光照強度1500-2500LX,一個月后待小苗長出根后取出小苗進(jìn)行組培苗的煉苗 馴化;
[0013] (6)組培苗的煉苗馴化與移栽:將生了根的小苗洗凈后,用0. 8-lg/L代森錳鋅浸 泡半小時,栽至裝有滅菌淤泥的塑料盆中,遮陰并覆蓋薄膜保濕,4天后晝覆夜敞,15天后 完全除掉薄膜;其中,使用的培養(yǎng)基配方如下:
[0014] 無菌苗培養(yǎng)基:MS+6-BA lmg/L+NAA 0· 5mg/L+ 鹿糖 30g/L,瓊脂 8g/L, pH = 5. 8,
[0015] 愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基:MS+TDZ 0· 1-0. 2mg/L+NAA 0· 7-0. 8mg/L+ 蔗糖 50g/L,瓊脂 8g/ L,pH = 5· 6,不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基:MS+6-BA 50 μ M+ 蔗糖 30g/L,瓊脂 8g/L,pH = 5· 6,
[0016] 增殖培養(yǎng)基:MS+6-BA lmg/L+NAA 0· 5mg/L+ 蔗糖 30g/L,瓊脂 8g/L,pH = 5· 6,
[0017] 生根培養(yǎng)基:MS+IBA l-2mg/L+ 蔗糖 30g/L,瓊脂 8g/L,pH = 5· 6。
[0018] 步驟(I)滅菌的具體方法優(yōu)選:選取"廣昌白蓮"的圓形飽滿的種子用75%的酒精 消毒30s,用無菌水沖洗1次,3%次氯酸鈉浸泡8min,再用無菌水沖洗3次,備用。
[0019] 步驟(2)中每天光照時間優(yōu)選14h,光照強度1500-2500LX,控溫優(yōu)選25°C。
[0020] 步驟(6)中代森錳鋅濃度優(yōu)選lg/L。
[0021] 步驟⑷中所述的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基優(yōu)選:MS+6-BA 50 μΜ+蔗糖30g/L,瓊脂8g/ L, pH = 5. 6〇
[0022] 本發(fā)明的有益效果:
[0023] 1、本發(fā)明采用先用成熟蓮胚培養(yǎng)出無菌苗,再切取無菌苗的莖尖、葉片或葉柄,成 功誘導(dǎo)出愈傷組織,并誘導(dǎo)分化成苗最后獲得生根苗的方法,成功建立了完整的荷花再生 體系,為中國荷花的轉(zhuǎn)基因研宄提供了新的途徑和重要載體。
[0024] 2、本發(fā)明采取先對帶殼蓮子消毒,然后用滅菌修枝剪對蓮子破殼,取出成熟的蓮 心(胚)作為外植體培養(yǎng)無菌苗,克服了前人報道的用硫酸腐蝕蓮子獲取蓮胚以及直接對 取出的蓮胚消毒易殺死蓮胚的缺陷,方法操作簡單,死亡率極低,污染率低(除內(nèi)生菌外鮮 有污染),褐化率極低,成活率高(98 %以上)。
[0025] 3、本發(fā)明通過對愈傷培養(yǎng)基中外植體個數(shù)的調(diào)節(jié),大幅提高了愈傷的誘導(dǎo)率,使 愈傷率最高達(dá)60%。
[0026] 4、本發(fā)明通過對增殖培養(yǎng)基中激素含量的調(diào)節(jié),提高了不定芽的繁殖系數(shù),使分 化率達(dá)到65%。
[0027] 5、本發(fā)明突破性地用荷花無菌苗幼嫩的葉片、葉柄為外植體成功誘導(dǎo)出愈傷,并 將帶葉柄的葉片產(chǎn)生的愈傷組織誘導(dǎo)分化成苗,為荷花愈傷組織的誘導(dǎo)拓寬了外植體的選 擇范圍,且材料的來源更有保障。
【附圖說明】
[0028] 圖1荷花無菌苗不同外植體誘導(dǎo)出的愈傷組織的褐化情況
【具體實施方式】
[0029] 通過以下實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于此。
[0030] 實施例1
[0031] 一種荷花再生體系的構(gòu)建方法,按以下步驟進(jìn)行:
[0032] (一)培養(yǎng)基的配制,包括基本培養(yǎng)基和各階段培養(yǎng)基的組分及其每升所含的重 量為:
[0033] 1)基本培養(yǎng)基:MS ;
[0034] 2)無菌苗培養(yǎng)基:MS+6-BA lmg/L+NAA 0· 5mg/L+鹿糖 30g/L,瓊脂 8g/L, pH = 5. 8 ;
[0035] 3)愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基:MS+TDZ 0· 1-0. 2mg/L+NAA 0· 7-0. 8mg/L+ 蔗糖 50g/L,瓊脂 8g/L, pH = 5. 6,
[0036] 4)不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基:MS+6-BA 50