一种火龙果植株的同步培养方法与流程

文档序号:14455100阅读:601来源:国知局

本发明属于植物繁殖技术领域,具体涉及一种火龙果组织培养的方法。



背景技术:

火龙果具有保健作用,具有清血、降火降胆固醇的功效,常食可促进人体新陈代谢,提高免疫功能,加之其栽培较为容易,病虫害少,早结丰产,能适应干旱气候,是种极具市场开发潜力的新型水果。近年来,云南、贵州、广西、广东等省份均在大力发展火龙果的种植、加工、旅游景观等产业。在此背景下,火龙果种苗市场火爆,种苗供不应求。

目前,火龙果种苗生产的方式有种子繁殖、扦插繁殖和组培繁殖,其中组织培养是快速繁殖生产火龙果种苗的一条有效途径。现有火龙果组培快繁技术一般以火龙果茎段为外植体,经不定芽诱导、增殖和生根三个步骤完成植株再生。存在着增殖培养过程中的细胞分裂素使用浓度过高和整个生产周期过长(如常规三步法再生植株从外植体进瓶到瓶苗移栽需要至少110天的时间)两大缺点,由此导致的生产的种苗变异率高、质量不稳定、生产成本高等问题,严重降低了火龙果组培种苗工厂化生产效率,大大限制了其生产的规模化。也有将增殖和生根同步进行的,但这些组培方法生产的组培苗只有基根,没有气生根(气生根是指组培苗的新增侧枝上长出的根),即一株组培苗只有基根,组培苗与形成的成品苗是一对一的,一株组培苗最多只能形成一株成品苗,因此,成苗率低,生产成本较高。

发明专利cn200910311410.7,一种火龙果的组织培养方法,火龙果的成熟茎段经消毒处理,接种在ms+多效唑0.1~1.5mg/l腋芽诱导培养基上,将获得的腋芽切下转入ms+6-ba1.0~6.0mg/l+矮壮素0.1~1.5mg/l培养基上增殖,42%试管苗同步生根,直接用于移栽,移栽成活率达到95%以上;该发明方法适合工业化生产,配方效果佳,出芽快,生产出的火龙果种苗具有遗传稳定性高,可操作性强,应用价值高的优点。使火龙果能实现工厂化快速育苗,能够更有效地开发利用火龙果。

发明专利cn201410135613.6,一种提高火龙果组培苗成苗率的方法,以火龙果带刺座并保留刺座上小刺和绒毛的半木质化茎片为外植体,经不定芽诱导、同步增殖和生根成苗培养,不定芽能长出侧枝、在不定芽基部长出基根及侧枝长出气生根时,炼苗,炼苗后将苗从瓶内取出,切下带有气生根的侧枝及带有基根的主茎种植于基质中,待成活长出新根即可上盆。该方法不仅能使火龙果组培种苗生产周期短、不定芽诱导率高、增殖与生根同步、增殖系数达到5.45以上、生根率达到100%,增殖苗长势旺盛,移栽成活率达到95%以上,并且能使接种的一个不定芽长出3~4枝带气生根的侧枝,即接种的一个不定芽能繁殖出4~5株带根的成苗,火龙果组培苗成苗率提高了3~4倍。

发明专利cn201710081396.0,一种火龙果组织培养的培养基,该培养基的组分及各组分的含量如下:(1)无机营养成分:①大量元素②微量元素;(2)有机营养成分;(3)植物生长调节物质:细胞分裂素类6-苄基腺嘌呤0.55mg/l、生长素类萘乙酸0.15mg/l;(4)其他添加物:活性炭100mg/l;(5)白糖35g/l;(6)琼脂3.0g/l;余量为蒸馏水。该培养基既可以培养继代苗,又同时诱导生根苗,即简化培养步骤,继代增殖培养和生根诱导培养为一步完成,大大缩短生产周期,节约成本,本发明提供了一种高效的火龙果组织培养的培养基,以解决火龙果培育过程中出现的生产周期长,生产成本高的问题。

现有技术中,火龙果组织培养的研究少之又少,组织培养周期长,火龙果生根少成活率低。



技术实现要素:

针对现有技术中火龙果植株培养周期长,植株成活率低的问题,本发明提供一种火龙果植株的同步培养方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

1.一种火龙果植株的同步培养方法,包括以下步骤:

a.将无病虫害的火龙果子叶节(切除幼苗和部分下胚轴)在瓶中同步进行不定芽诱导和生根,得到无菌幼苗;

b.打开无菌苗瓶塞,将无菌幼苗通风和间断光照培养,得到初生植株;

c.将初生植株用清水洗去培养基后,移栽至基质中,浇透水进行管理培养,既得火龙果植株;

所述的步骤a具体如下:

(1)种苗组织的处理

取火龙果幼嫩枝条清洗干净,用75%浓度酒精处理30~60s,无菌水冲洗1~2次,切除幼苗和部分下胚轴得到3~4cm子叶节,除去髓部,再用10%~20%的naclo和0.1%~0.5%的吐温-40灭菌15~20min,无菌水冲洗4~5次,将灭菌后的子叶节切成宽为2cm~3cm、长为3cm~4cm的小片,得到子叶节片;

(2)不定芽、根的诱导

将处理好的子叶节片接种到诱导培养基,在温度为25~30℃,光照强度为1500~3000lux,光照时间14~16h/d下培养,得到无菌幼苗;

所述的诱导培养基为wpm+kt1.0~3.0mg/l+naa0.4~1.0mg/l+乙烯2.0~4.0mg/l+番茄泥35~45g/l+琼脂6~8g/l+稀土溶液5~15ml/l+生物炭100~120g/l+腐殖酸10~20mg/l,ph为6.0~6.5;

所述步骤b具体如下:

不定芽和不定根生长至3~5cm时,将瓶苗移至室外通风的大棚内,打开瓶塞,炼苗4~6天,待瓶苗长出2~3个刺座时,停止炼苗,得到初生植株;

所述步骤c具体如下:

将初生植株用水清洗去除培养基后,种植于生物炭:珍珠岩=2:1的基质中,在种植前对基质预先浇透水,3~5天浇一次水,保持大棚温度25~30℃,空气相对湿度40~60%,成活后得到火龙果植株。

子叶节最容易诱导不定芽发生位于与上胚轴相连的切口处,下胚轴最容易诱导不定根生长,在本发明培养基的合理配比下,不定芽和不定根能同步发生。

乙烯能诱导不定根和芽发生,打破植物种子和芽的休眠,促进不定芽诱导生成,缩短培养时间;番茄泥富含维生素a、微量元素、蛋白质和糖类物质,不仅提供愈伤组织生长所需的营养,同时维生素a能促进细胞生长。

生物炭具有多孔结构,能降低氮素挥发,减少营养流失;生物炭能提高阳离子交换能力,从而提高培养基的活性,火龙果根系能在多孔生物炭中更快更强壮的生长,多孔结构提高了更强的氧离子交换能力,促进根系呼吸作用,从而提高植物新陈代谢能力,提高了植株的抗性。

细胞分裂素具有低毒性,本发明使用番茄中的维生素a促进细胞增长,降低了使用细胞分裂素潜在的危险性;前期组织培养促进了火龙果植株的叶绿体量和根系生长,提高了火龙果植株适应环境的能力,缩短了炼苗时间,从而缩短了整体的培养时间。

利用生物炭的性质控制愈伤组织对培养基养分的持续吸收,腐殖酸和稀土元素促进根系吸收和叶绿体的合成,生物炭多孔结构提供更多的溶氧从而促进呼吸强度,大大提高了植株的生长效率,缩短培养周期。

wpm(woodyplantmedium)为木本植物用培养基,可以在市场上购买得到。

作为本发明的进一步改进,所述腐殖酸分子量为8000~9000d。

大分子量(>10000d)和小分子量(<9000d)的腐植酸对植物吸收硝酸盐的促进效果均强于中间分子量(9000~10000d)的腐植酸,小分子量组分能够显著刺激植物根系对硝酸根离子的吸收;腐殖酸能促进组织对稀土溶液中稀土硝酸化合物的吸收,从而促进生长。

作为本发明的进一步改进,所述稀土溶液含硝酸铈11.5~14.0%、硝酸镧6.0~8.0%、硝酸钕3.0~5.0%。

稀土元素铈、镧、钕能促进叶绿体合成,提高呼吸作用,三者协同作用,缩短了不定芽的生长时间,同时提高了愈伤组织的呼吸强度,使后期所得植株生长力强。

作为本发明的进一步改进,所述生物炭为玉米秸秆炭、玉米芯炭、花生壳炭中的一种。

玉米秸秆、玉米芯和花生壳在炭化后微孔体积成倍增加,微孔结构丰富,固定碳含量大幅提高,阳离子交换量增加,能有效调节培养基中营养物质的平衡,减少养分流失,促进根系吸收。

作为本发明的进一步改进,所述番茄泥制作方法为:取干净无病害的番茄,于榨汁机中榨汁,高压灭菌20~30min后浓缩至水分含量40%~60%,即可得到番茄泥。

含水量过高影响培养基的形态,愈伤组织在液体培养基中不利于生长,呼吸作用降低,导致发芽率和生根率低。

作为本发明的进一步改进,所述的炼苗先于遮光率50~75%下炼苗1~2天,再于遮光率90~95%下炼苗3~4天,炼苗结束。

本发明的有益效果:利用易于芽和根诱导的火龙果子叶节进行组织培养,以番茄泥作为营养物质促进植物细胞生长,绿色天然,降低了使用细胞分裂素的量;稀土元素、腐殖酸和生物炭相互协同作用,促进了叶绿体的生成量,提高根系对营养的吸收,生物炭能有效控制营养物质的释放量,提高了培养基的利用率,使得不定芽和不定根同步发生,缩短了植株的培养周期,降低成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例1

(1)种苗组织的处理

取火龙果幼嫩枝条清洗干净,用75%浓度酒精处理30s,无菌水冲洗1次,切除幼苗和部分下胚轴得到3cm子叶节,除去髓部,再用10%的naclo和0.1%的吐温-40灭菌15min,无菌水冲洗4次,将灭菌后的子叶节切成宽为2cm、长为3cm的小片,得到子叶节片;

(2)不定芽、根诱导

将处理好的子叶节片接种到诱导培养基,在温度为25℃,光照强度为1500lux,光照时间16h/d下培养,得到无菌幼苗;

所述的诱导培养基为wpm+kt1.0mg/l+naa0.4mg/l+乙烯2.0mg/l+番茄泥35g/l+琼脂6g/l+稀土溶液5ml/l+生物炭100g/l+腐殖酸10mg/l,ph为6.0;所述稀土溶液含有硝酸铈11.5%、硝酸镧6.0%、硝酸钕3.0%;所述腐殖酸分子量为8000d;所述生物炭为玉米秸秆炭;所述番茄泥制作方法为:取干净无病害的番茄,于榨汁机中榨汁,高压灭菌20min后浓缩至水分含量40%,即可得到番茄泥;

(3)不定芽和不定根生长至3cm时,将瓶苗移至室外通风的大棚内,打开瓶塞,先于遮光率50%下炼苗2天,再于遮光率90%下炼苗4天,待瓶苗长出2个刺座时,炼苗结束,得到初生植株;

(4)将初生植株用水清洗去除培养基后,种植于生物炭:珍珠岩=2:1的基质中,在种植前对基质预先浇透水,3天浇一次水,保持大棚温度25℃,空气相对湿度40%,成活后得到火龙果植株。

实施例2

(1)种苗组织的处理

取火龙果幼嫩枝条清洗干净,用75%浓度酒精处理60s,无菌水冲洗2次,切除幼苗和部分下胚轴得到4cm子叶节,除去髓部,再用20%的naclo和0.5%的吐温-40灭菌20min,无菌水冲洗5次,将灭菌后的子叶节切成宽为3cm、长为4cm的小片,得到子叶节片;

(2)不定芽、根诱导

将处理好的子叶节片接种到诱导培养基,在温度为30℃,光照强度为3000lux,光照时间14h/d下培养,得到无菌幼苗;

所述的诱导培养基为wpm+kt3.0mg/l+naa1.0mg/l+乙烯4.0mg/l+番茄泥45g/l+琼脂8g/l+稀土溶液15ml/l+生物炭120g/l+腐殖酸20mg/l,ph为6.5;所述稀土溶液含有硝酸铈14.0%、硝酸镧8.0%、硝酸钕5.0%;所述腐殖酸分子量为9000d;所述生物炭为玉米芯炭;所述番茄泥制作方法为:取干净无病害的番茄,于榨汁机中榨汁,高压灭菌20~30min后浓缩至水分含量60%,即可得到番茄泥;

(3)不定芽和不定根生长至5cm时,将瓶苗移至室外通风的大棚内,打开瓶塞,先于遮光率75%下炼苗3天,再于遮光率95%下炼苗5天,待瓶苗长出3个刺座时,炼苗结束,得到初生植株;

(4)将初生植株用水清洗去除培养基后,种植于生物炭:珍珠岩=2:1的基质中,在种植前对基质预先浇透水,5天浇一次水,保持大棚温度30℃,空气相对湿度60%,成活后得到火龙果植株。

实施例3

(1)种苗组织的处理

取火龙果幼嫩枝条清洗干净,用75%浓度酒精处理40s,无菌水冲洗2次,切除幼苗和部分下胚轴得到4cm子叶节,除去髓部,再用15%的naclo和0.3%的吐温-40灭菌20min,无菌水冲洗5次,将灭菌后的子叶节切成宽为3cm、长为4cm的小片,得到子叶节片;

(2)不定芽、根诱导

将处理好的子叶节片接种到诱导培养基,在温度为28℃,光照强度为2000lux,光照时间15h/d下培养,得到无菌幼苗;

所述的诱导培养基为wpm+kt2.0mg/l+naa0.8mg/l+乙烯3.0mg/l+番茄泥40g/l+琼脂7g/l+稀土溶液10ml/l+生物炭110g/l+腐殖酸15mg/l,ph为6.2;所述稀土溶液含硝酸铈13.5%、硝酸镧7.4%、硝酸钕4.0%;所述腐殖酸分子量为8500d;所述生物炭为花生壳炭;所述番茄泥制作方法为:取干净无病害的番茄,于榨汁机中榨汁,高压灭菌20~30min后浓缩至水分含量50%,即可得到番茄泥;

(3)不定芽和不定根生长至4cm时,将瓶苗移至室外通风的大棚内,打开瓶塞,先于遮光率60%下炼苗2天,再于遮光率95%下炼苗4天,待瓶苗长出3个刺座时,炼苗结束,得到初生植株;

(4)将初生植株用水清洗去除培养基后,种植于生物炭:珍珠岩=2:1的基质中,在种植前对基质预先浇透水,4天浇一次水,保持大棚温度28℃,空气相对湿度50%,成活后得到火龙果植株。

实施例1~3火龙果植株生长情况如表1。

表1实施例1~3火龙果成苗效果

以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

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