一种不含易制爆化合物的植物培养基及其应用

本发明属于植物生物
技术领域：
，具体涉及一种不含易制爆化合物的植物培养基及其应用。
背景技术：
：植物培养基是组织培养中离体材料赖以生长和发育的物质基础，是种苗生产企业应用生物技术生产种苗必不可少的生产物资。通常植物组织培养基由无机营养物、碳源、维生素、类维生素和生长调节物质组成。无机营养物包括大量元素和微量元素；其中，大量元素是指氮、磷、钾、钙、镁和硫6种需求量较大的元素；微量元素是指铁、硼、锰、锌、钼、钴和铜7种需求量小的元素。迄今为止，几乎所有的培养基配方中都含有硝酸铵或/和硝酸钾以供应植物组织需要的氮元素。然而，根据《危险化学品安全管理条例》(国务院令第591号)、《民用爆炸物品安全管理条例》及《易制爆危险化学品名录》(2017年版)等法规条文规定，硝酸铵和硝酸钾均为易制爆管制化学品。随着国家监管力度的加强，所有易制爆化学品的购买、储存及使用受到了严厉的管制，市场上很难买到植物组织培养基所必需的硝酸铵和硝酸钾。目前植物组织培养企业只能购买培养基混合粉剂，由此增加了成本并额外承担了粉剂质量不可靠的风险。针对这个问题，不久前王媛花等使用硫酸铵代替硝酸铵配制培养基，并报道了在苹果、草莓和葡萄的组织培养上取得成功。不过，由于其所配制的培养基的铵态氮(nh4+)浓度极高，和显著偏低的硝态氮(no3-)浓度失衡，可能只能适用于部分植物的组织培养，且硝酸铵虽然被替代了，但硝酸钾还是有使用。因此，亟需寻找一种不含硝酸铵和硝酸钾、使用效果好的组培培养基。技术实现要素：本发明的首要目的是克服现有技术的缺点与不足，提供一种不含易制爆化合物的植物培养基。本发明的植物培养基不含易制爆成分硝酸铵和硝酸钾，方便植物组培企业配制成本价格低廉、使用效果好的植物组培培养基配方，以从根本上解决安全管理部门对于专业生产企业现实迫切需求的易制爆成分硝酸铵和硝酸钾的管理这个繁琐问题，以及生产企业由于需要购入混合培养基粉剂的高生产成本和粉剂质量不稳定的高风险问题。本发明的另一个目的是提供上述不含易制爆化合物的植物培养基的应用。本申请的目的通过以下技术方案实现：一种不含易制爆化合物的植物培养基，包括如下含量的提供大量元素的化合物组分：3500～4200mg/l硝酸铵钙、1200～1600mg/l氯化钾、370mg/l七水硫酸镁和170mg/l磷酸二氢钾；所述的不含易制爆化合物的植物培养基优选包括如下含量的提供大量元素的化合物组分：3872mg/l硝酸铵钙、1401mg/l氯化钾、370mg/l七水硫酸镁和170mg/l磷酸二氢钾。所述的植物优选包括但不限于菊科松果菊属植物和兰科蝴蝶兰属植物中的至少一种；更优选为菊科松果菊属植物。所述的菊科松果菊属植物包括但不限于紫锥菊。所述的兰科蝴蝶兰属植物包括但不限于蝴蝶兰。所述的不含易制爆化合物的植物培养基，还包括ms培养基中除大量元素：硝酸铵、硝酸钾、七水硫酸镁、二水合氯化钙和磷酸二氢钾外的其他组分，具体如下：ki0.83mg/l、h3bo36.2mg/l、mnso4·4h2o22.3mg/l、znso4·7h2o8.6mg/l、na2moo4·2h2o0.25mg/l、cuso4·5h2o0.025mg/l、cocl2·6h2o0.025mg/l；feso4·7h2o27.85mg/l、na2-edta37.25mg/l、肌醇100mg/l、甘氨酸2mg/l、盐酸硫胺素0.1mg/l、盐酸吡哆醇0.5mg/l和烟酸0.5mg/l。所述的不含易制爆化合物的植物培养基中提供大量元素的化合物还包括氯化铵或硫酸铵。当不含易制爆化合物的植物培养基中含有氯化铵时，氯化铵的含量优选为1000mg～1400mg/l；更优选为1220mg/l。当不含易制爆化合物的植物培养基中含有硫酸铵时，硫酸铵的含量优选为1000～1400mg/l；更优选为1126mg/l。所述不含易制爆化合物的植物培养基在组织培养中的应用。与现有技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：(1)本发明的不含易制爆化合物的植物培养基配方，用市场自由流通、价格低廉、理化性质稳定安全的硝酸铵钙来提供培养基中必要的no3-和nh4+，不包含通常培养基中现在禁止流通的易制爆成分硝酸铵和硝酸钾，极大地降低了社会安全风险，也方便了生产使用企业培养基原料的购买和储存，减少了培养基的配制成本。(2)本发明的不含易制爆化合物的植物培养基配方，其能应用于菊科松果菊属的紫锥菊的植物组织培养，组培苗的增殖和生根效果相当或优于ms培养基(目前应用最为广泛的培养基)。(3)菊科为植物3大科之一(另两个为兰科和十字花科)，紫锥菊为国际3大流通药材，具有公认的显著抗菌消炎和免疫调节作用(另两个为增强体质的人参和抗衰老的银杏)。从紫锥菊组培的成功提示本发明的培养基配方具有更广泛的应用植物范围。(4)本发明的不含易制爆化合物的植物培养基配方，配方中用硝酸铵钙和氯化钾取代硝酸铵、硝酸钾和二水氯化钙。相对于ms培养基，本发明所述培养基和ms培养基相比，成分差别不大，但钙离子含量相对较高，更有利于植物组织对其它元素(氮磷钾镁锰锌硼铜等元素)的吸收，促进植物生长及生物量积累、提高植物抗性，组织培养效果良好，且不含易制爆化合物，成分稳定安全，不受管制，价格低廉，对组培产业有较大的应用价值。(5)在本发明不含易制爆化合物的植物培养基中，只通过硝酸铵钙提供nh4+，从而极大地降低了配方中nh4+的含量。铵在植物体内的积累对不少植物都存在毒害作用，降低铵态氮对偏好硝态氮的植物来说也更适宜。此外，本发明的培养基中只通过硝酸铵钙提供nh4+，简化了培养基配方，由此而更方便了培养基的配制。(6)硝酸铵钙(5ca(no3)2·nh4no3·10h2o)是硝酸铵的改性产品，作为一种新型的复合肥料，可同时提供no3-、nh4+和水溶性钙，其养分比硝酸铵更加全面，特别是施用和储运都十分安全。附图说明图1为三种不含易制爆化合物的植物培养基和ms培养基上的紫锥菊的不定芽增殖情况结果图；其中，图a为ms培养基上紫锥菊不定芽增殖结果图；图b为necc1培养基上紫锥菊不定芽增殖结果图；图c为necc2培养基上紫锥菊不定芽增殖结果图；图d为necc3培养基上紫锥菊不定芽增殖结果图。图2为三种不含易制爆化合物的植物培养基和ms培养基上的紫锥菊的生长和生根情况结果图；其中，图a为ms培养基上紫锥菊生长和生根结果图；图b为necc1培养基上紫锥菊生长和生根结果图；图c为necc2培养基上紫锥菊生长和生根结果图；图d为necc3培养基上紫锥菊生长和生根结果图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例中所用的有机溶剂若非特殊说明，均为分析纯级有机溶剂。若无特别说明，实施例中所用的试剂或原料均可通过购买得到。不含易制爆化合物的植物培养基(non-explosive-compounds-containingmedium)配方necc1：每1l培养基中含有3872mg硝酸铵钙、1401mg氯化钾、370mg七水硫酸镁和170mg磷酸二氢钾；培养基配方necc2：每1l培养基中含有3872mg硝酸铵钙、1220mg氯化铵、1401mg氯化钾、370mg七水硫酸镁和170mg磷酸二氢钾；培养基配方necc3：每1l培养基中含有3872mg硝酸铵钙、1126mg硫酸铵、1401mg氯化钾、370mg七水硫酸镁和170mg磷酸二氢钾。正常ms培养基中大量元素组成为：kno31900mg/l、nh4no31650mg/l、kh2po4170mg/l、mgso4·7h2o370mg/l、cacl2·2h2o440mg/l。上述培养基中，根据具体培养目的的需要，添加相同的其他组分：ki0.83mg/l、h3bo36.2mg/l、mnso4·4h2o22.3mg/l、znso4·7h2o8.6mg/l、na2moo4·2h2o0.25mg/l、cuso4·5h2o0.025mg/l、cocl2·6h2o0.025mg/l；feso4·7h2o27.85mg/l、na2-edta37.25mg/l、肌醇100mg/l、甘氨酸2mg/l、盐酸硫胺素0.1mg/l、盐酸吡哆醇0.5mg/l和烟酸0.5mg/l。necc1、necc2、necc3和正常ms培养基中各种元素的离子浓度(mmol/l)以及硝态氮(no3-)和铵态氮(nh4+)的总量和比值的比较结果如下表1所示。表1：实施例1：紫锥菊不定芽增殖培养(1)紫锥菊无菌不定芽材料的获得：紫锥菊无菌不定芽由幼嫩叶柄经诱导培养再生而取得，不定芽高度大约2cm，包括顶芽和2-3片嫩叶。(2)增殖培养基配制：分别在necc1、necc2和necc3和ms培养基配方的基础上添加蔗糖30g/l、6-ba0.4mg/l和naa0.01mg/l、琼脂4.8g/l，ph值调整至6.0。(3)培养方法：将上述不定芽接种(垂直插入)到上述配制好的necc1、necc2和necc3和ms培养基中。在培养温度为25±2℃，光照强度为2000lx，光照时间为12h/d的条件下培养45d。培养结果：necc1、necc2和necc3和ms培养基上的紫锥菊不定芽的增殖倍数如下表2所示。表2：培养基增殖倍数ms1.5±0.17bnecc11.97±0.29anecc22.06±0.1anecc31.5±0.3b从表2中可以看出，相比于ms培养基，necc1和necc2显著提高了紫锥菊不定芽的增殖倍数，necc3则和ms培养基没有显著差异。necc1、necc2和necc3上增殖苗的长势比ms培养基上的更好，情况如图1所示。实施例2：紫锥菊不定芽的生长和生根培养(1)紫锥菊无菌不定芽材料的获得：同实施例1的步骤(1)。(2)生长和生根培养基配制：在necc1、necc2和necc3和ms培养基的基础上添加蔗糖30g/l、naa0.02mg/l、琼脂4.8g/l，ph值调整至6.0。(3)培养方法：将步骤(1)获得的不定芽接种到上述配制好的necc1、necc2和necc3和ms培养基中。在培养温度为25±2℃，光照强度为2000lx，光照时间为12h/d的条件下培养45d。(4)生根苗出甁移栽方法：将培养瓶拧松瓶盖，移至自然光下。3天后，小心地将植株从培养基中轻轻取出，把根上的培养基洗净，自来水浸泡12h后，栽种到含有湿润育苗土(泥炭土：杉木细木屑＝2:1)的育秧盘中，在室温和散射光条件下，加盖保湿炼苗；3d后打开育秧盘盖，10天后检查幼苗存活状况。(5)培养结果如下表3所示。表3：从表3和图2可以看出，necc1、necc2和necc3和ms培养基均能使组培苗生根，但总体上，相对于ms培养基，在necc1、necc2和necc3培养基上生长的组培苗更健壮、植株更高大，叶面积更大，如图2所示。从各培养基的具体情况看，necc1培养基组培苗在主根长度、主根直径、株高、单株重和移栽成活率方面有明显提高；necc2培养基组培苗除了主根较长外，其他方面没有大的差别；necc3培养基组培苗在主根长度和株高两方面都有明显提高。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12