一种高效的棉花转基因植株嫁接技术

1.本发明涉及棉花栽培相关技术领域，具体为一种高效的棉花转基因植株嫁接技术。


背景技术：

2.将转基因植物从温室进行组织培养到再移栽到田间是利用基因工程技术改良作物的关键一步，组织培养出来的苗一般被称为试管苗或组培苗，试管苗长期生长在恒温、高湿、弱光、无菌的密闭环境中，与外界环境差异较大，在这样的环境下，棉花试管苗茎叶细弱，叶片的叶绿体光合作用较差，气孔数目不足，根系不发达，吸收能力较差，导致整体对环境的适应性和抵抗能力较差。
3.传统方法将再生植株移栽到温室条件下，往往涉及到生根、硬化、杀菌、移栽等多个复杂步骤，而由于培养环境和移栽环境差别大、试管苗适应外界环境的能力差，直接移栽棉花试管苗成活率很低，棉花再生植株的生根和移栽都是难点，棉花再生植株移栽成活率较低，约50％以上植株在移栽过程中死亡，因此，转基因棉花植株的回收率低是转基因棉花应用的一个重要瓶颈，而通过健壮植株嫁接移栽可有助于提高成活率，鉴于此，针对上述问题，深入研究，遂有本案产生。
4.针对上述问题，在原有棉花转基因植株栽植技术的基础上进行创新设计。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高效的棉花转基因植株嫁接技术，以解决上述背景技术中提出棉花转基因植株栽植成活率低，不利于转基因植株试验推广的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效的棉花转基因植株嫁接技术，具体包括如下步骤：
7.s1.材料准备；
8.准备材料包括：转基因棉花植物、健壮棉花根茎、大小种植盆、土壤混合物、ms培养基、保鲜膜、手术刀和塑料袋；
9.s2.准备根茎；
10.a.土壤混合物在120-130℃下消毒30分钟；
11.b在小种植盆里装满消毒过的土壤；
12.c.健壮棉花根茎植株是在温室里的小种植盆里培养的；
13.d.1.5-2周后，将健壮棉花根茎植株移入植物组培室；
14.e.去掉子叶上面的部分；
15.f.将茎垂直切开2-3cm深；
16.s3.准备接穗；
17.a.选择准备移植的转基因棉花植物；
18.b.将转基因棉花植物从试管中取出；
19.c.只保留一片展开的叶子，去掉其余的叶子；
20.d.将转基因棉花植物的植株底部切成深的“v”形；
21.s4.嫁接；
22.a.把接穗垂直插入到“v”形砧木的基部，直到它稳定；
23.b.移植物部分用保鲜膜缠绕固定；
24.c.接枝植物须用塑料袋盖住；
25.d.接枝植物生长在16小时光照/8小时黑暗周期，1500勒克斯光照下，温度设置为28
±
2℃；
26.e.除去砧木节上长出的嫩枝；
27.f.每天监测土壤，如有必要，添加水和1/2ms培养基；
28.g.1周后，从移植物上取下塑料袋或杯子；
29.h.大约2周后，接穗长出大约两片新叶，移植物被转移到温室；
30.i.再过3周，植物被转移到一个大种植盆里。
31.优选的，所述转基因棉花植物是通过农杆菌介导转化后的体细胞胚胎获得，且健壮棉花根茎植株为湖北省农业科学院的科学家培育的国审棉花品种 ez9。
32.优选的，大小种植盆包括直径15-20厘米的小种植盆和直径约30-35厘米的大种植盆分别用于前后期不同大小植株的栽种移植。
33.优选的，所述土壤混合物为预施有机肥的砂质或黏质土壤，所述培养基为murashige和skoog(ms)培养基。
34.优选的，所述s2步骤中茎垂直切开位置为茎秆中间位置，从中间劈开茎秆是很重要的，这样两边才能保持平衡，且切茎深度具体以直到茎维管组织满足接穗固定为准。
35.优选的，所述s3步骤中需要通过手术刀切割植株底部切成深的“v”形结构，且切口的v形底座切面保持光滑以便于接穗和砧木对接固定牢固。
36.优选的，所述s3步骤中接穗的大小不得低于0.3cm，且接穗的大小优选为0.8-1.0cm，0.1-0.2cm的小接穗成活率较低，0.8-1.0cm的大接穗成活率高达95％。
37.优选的，所述s4步骤中在接穗长出两片新叶前，保持除去砧木节上长出的嫩枝，避免多个叶片需要更多的水分和营养导致接穗因缺水和营养不足而死亡。
38.优选的，所述s4步骤中盖住嫁接植株的主要目的是保持湿度，在嫁接后的前一周监测湿度保持湿度为70％-90％，避免接穗和砧木之间还没有形成新的维管组织时水分过度流失导致接穗死亡，嫁接后的前一周是非常关键的，应仔细监测湿度，低湿度常导致移植物成活率低。
39.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高效的棉花转基因植株嫁接技术，采用嫁接技术对体细胞胚胎发生的转基因棉花植株进行再生，获得了65-92％的转基因棉花植株回收率，嫁接技术显著提高了转基因棉花移栽的成活率，操作简单，成活率高，适用于对转基因棉苗的基础研究，也适合大田种植推广，适合实际农业生产，通过此移栽技术，在不同于试管苗培养环境的高温、强光、空气干燥的条件下仍然能够进行试管苗移栽，有效提高转基因试管苗的移栽成活率，方便转基因棉花植株的推广试验和应用。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明提供以下技术方案：
42.实施例1
43.一种高效的棉花转基因植株嫁接技术，具体包括如下步骤：
44.s1.材料准备；
45.准备材料包括：转基因棉花植物、健壮棉花根茎、大小种植盆、土壤混合物、ms培养基、保鲜膜、手术刀和塑料袋；
46.s2.准备根茎；
47.a.土壤混合物在120℃下消毒30分钟；
48.b在小种植盆里装满消毒过的土壤；
49.c.ez9健壮棉花根茎植株是在温室里的小种植盆里培养的；
50.d.1.5周后，将健壮棉花根茎植株移入植物组培室；
51.e.去掉子叶上面的部分；
52.f.将茎垂直切开2cm深，茎垂直切开位置为茎秆中间位置；
53.s3.准备接穗；
54.a.选择准备移植的转基因棉花植物；
55.b.将转基因棉花植物从试管中取出；
56.c.只保留一片展开的叶子，去掉其余的叶子；
57.d.将转基因棉花植物的植株底部切成深的“v”形，接穗大小为0.9
±ꢀ
0.1cm；
58.s4.嫁接；
59.a.把接穗垂直插入到“v”形砧木的基部，直到它稳定；
60.b.移植物部分用保鲜膜缠绕固定；
61.c.接枝植物须用塑料袋盖住；
62.d.接枝植物生长在16小时光照/8小时黑暗周期，1500勒克斯光照下，温度设置为28
±
2℃；
63.e.除去砧木节上长出的嫩枝；
64.f.每天监测土壤，如有必要，添加水和1/2ms培养基；
65.g.1周后，从移植物上取下塑料袋或杯子；
66.h.2周后，接穗长出大约两片新叶，移植物被转移到温室；
67.i.再过3周，植物被转移到一个大种植盆里。
68.转基因棉花植物是通过农杆菌介导转化后的体细胞胚胎获得，且健壮棉花根茎植株为湖北省农业科学院的科学家培育的国审棉花品种ez9。
69.大小种植盆包括直径15厘米的小种植盆和直径约30厘米的大种植盆分别用于前后期不同大小植株的栽种移植。
70.土壤混合物为预施有机肥的砂质或黏质土壤，培养基为murashige和 skoog(ms)
培养基。
71.s2步骤中从中间劈开茎秆是很重要的，这样两边才能保持平衡，且切茎深度具体以直到茎维管组织满足接穗固定为准。
72.s3步骤中需要通过手术刀切割植株底部切成深的“v”形结构，且切口的 v形底座切面保持光滑以便于接穗和砧木对接固定牢固。
73.s3步骤中接穗的大小为0.8-1.0cm的大接穗成活率高达90％。
74.s4步骤中在接穗长出两片新叶前，保持除去砧木节上长出的嫩枝，避免多个叶片需要更多的水分和营养导致接穗因缺水和营养不足而死亡。
75.s4步骤中盖住嫁接植株的主要目的是保持湿度，在嫁接后的前一周监测湿度保持湿度为75％，避免接穗和砧木之间还没有形成新的维管组织时水分过度流失导致接穗死亡，嫁接后的前一周是非常关键的，应仔细监测湿度，低湿度常导致移植物成活率低。
76.实施例2
77.一种高效的棉花转基因植株嫁接技术，具体包括如下步骤：
78.s1.材料准备；
79.准备材料包括：转基因棉花植物、健壮棉花根茎、大小种植盆、土壤混合物、ms培养基、保鲜膜、手术刀和塑料袋；
80.s2.准备根茎；
81.a.土壤混合物在130℃下消毒30分钟；
82.b在小种植盆里装满消毒过的土壤；
83.c.ez9健壮棉花根茎植株是在温室里的小种植盆里培养的；
84.d.2周后，将健壮棉花根茎植株移入植物组培室；
85.e.去掉子叶上面的部分；
86.f.将茎垂直切开3cm深，茎垂直切开位置为茎秆中间位置；
87.s3.准备接穗；
88.a.选择准备移植的转基因棉花植物；
89.b.将转基因棉花植物从试管中取出；
90.c.只保留一片展开的叶子，去掉其余的叶子；
91.d.将转基因棉花植物的植株底部切成深的“v”形，接穗大小为0.9
±ꢀ
0.1cm；
92.s4.嫁接；
93.a.把接穗垂直插入到“v”形砧木的基部，直到它稳定；
94.b.移植物部分用保鲜膜缠绕固定；
95.c.接枝植物须用塑料袋盖住；
96.d.接枝植物生长在16小时光照/8小时黑暗周期，1500勒克斯光照下，温度设置为28
±
2℃；
97.e.除去砧木节上长出的嫩枝；
98.f.每天监测土壤，如有必要，添加水和1/2ms培养基；
99.g.1周后，从移植物上取下塑料袋或杯子；
100.h.2周后，接穗长出大约两片新叶，移植物被转移到温室；
101.i.再过3周，植物被转移到一个大种植盆里。
102.转基因棉花植物是通过农杆菌介导转化后的体细胞胚胎获得，且健壮棉花根茎植株为湖北省农业科学院的科学家培育的国审棉花品种ez9。
103.大小种植盆包括直径20厘米的小种植盆和直径约35厘米的大种植盆分别用于前后期不同大小植株的栽种移植。
104.土壤混合物为预施有机肥的砂质或黏质土壤，培养基为murashige和 skoog(ms)培养基。
105.s2步骤中从中间劈开茎秆是很重要的，这样两边才能保持平衡，且切茎深度具体以直到茎维管组织满足接穗固定为准。
106.s3步骤中需要通过手术刀切割植株底部切成深的“v”形结构，且切口的 v形底座切面保持光滑以便于接穗和砧木对接固定牢固。
107.s3步骤中接穗的大小0.8-1.0cm的大接穗成活率高达95％。
108.s4步骤中在接穗长出两片新叶前，保持除去砧木节上长出的嫩枝，避免多个叶片需要更多的水分和营养导致接穗因缺水和营养不足而死亡。
109.s4步骤中盖住嫁接植株的主要目的是保持湿度，在嫁接后的前一周监测湿度保持湿度为85％，避免接穗和砧木之间还没有形成新的维管组织时水分过度流失导致接穗死亡，嫁接后的前一周是非常关键的，应仔细监测湿度，低湿度常导致移植物成活率低。
110.实施例3
111.一种高效的棉花转基因植株嫁接技术，具体包括如下步骤：
112.s1.材料准备；
113.准备材料包括：转基因棉花植物、健壮棉花根茎、大小种植盆、土壤混合物、ms培养基、保鲜膜、手术刀和塑料袋；
114.s2.准备根茎；
115.a.土壤混合物在121℃下消毒30分钟；
116.b在小种植盆里装满消毒过的土壤；
117.c.ez9健壮棉花根茎植株是在温室里的小种植盆里培养的；
118.d.2周后，将健壮棉花根茎植株移入植物组培室；
119.e.去掉子叶上面的部分；
120.f.将茎垂直切开2.5cm深，茎垂直切开位置为茎秆中间位置；
121.s3.准备接穗；
122.a.选择准备移植的转基因棉花植物；
123.b.将转基因棉花植物从试管中取出；
124.c.只保留一片展开的叶子，去掉其余的叶子；
125.d.将转基因棉花植物的植株底部切成深的“v”形，接穗大小为0.9
±ꢀ
0.1cm；
126.s4.嫁接；
127.a.把接穗垂直插入到“v”形砧木的基部，直到它稳定；
128.b.移植物部分用保鲜膜缠绕固定；
129.c.接枝植物须用塑料袋盖住；
130.d.接枝植物生长在16小时光照/8小时黑暗周期，1500勒克斯光照下，温度设置为28
±
2℃；
131.e.除去砧木节上长出的嫩枝；
132.f.每天监测土壤，如有必要，添加水和1/2ms培养基；
133.g.1周后，从移植物上取下塑料袋或杯子；
134.h.2周后，接穗长出大约两片新叶，移植物被转移到温室；
135.i.再过3周，植物被转移到一个大种植盆里。
136.转基因棉花植物是通过农杆菌介导转化后的体细胞胚胎获得，且健壮棉花根茎植株为湖北省农业科学院的科学家培育的国审棉花品种ez9。
137.大小种植盆包括直径15厘米的小种植盆和直径约35厘米的大种植盆分别用于前后期不同大小植株的栽种移植。
138.土壤混合物为预施有机肥的砂质或黏质土壤，培养基为murashige和 skoog(ms)培养基。
139.s2步骤中，从中间劈开茎秆是很重要的，这样两边才能保持平衡，且切茎深度具体以直到茎维管组织满足接穗固定为准。
140.s3步骤中需要通过手术刀切割植株底部切成深的“v”形结构，且切口的 v形底座切面保持光滑以便于接穗和砧木对接固定牢固。
141.s3步骤中接穗的大小为0.8-1.0cm的大接穗成活率高达94％。
142.s4步骤中在接穗长出两片新叶前，保持除去砧木节上长出的嫩枝，避免多个叶片需要更多的水分和营养导致接穗因缺水和营养不足而死亡。
143.s4步骤中盖住嫁接植株的主要目的是保持湿度，在嫁接后的前一周监测湿度保持湿度为80％
±
5％，避免接穗和砧木之间还没有形成新的维管组织时水分过度流失导致接穗死亡，嫁接后的前一周是非常关键的，应仔细监测湿度，低湿度常导致移植物成活率低。
144.通过上述实施例采用嫁接技术对体细胞胚胎发生的转基因棉花植株进行再生，获得了65-92％的转基因棉花植株回收率，嫁接技术显著提高了转基因棉花移栽的成活率如下表，对于健康的再生植株，成活率可高达94％。
[0145][0146]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。