提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基及培养方法

本发明属于植物，具体涉及一种提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基及培养方法。

背景技术：

1、棉花是世界上最天然的纤维作物，被全世界广泛种植，其纤维是纺织工业最重要的原材料。棉花纤维的研究不仅是是一个理论性问题，而且是一个关系到棉花优质高产量的实际性问题。棉花纤维是棉花生产的主产品，提高棉花纤维的产量一直是棉花育种的重要目标。棉花纤维是由胚珠外珠被单细胞分化而来并且大约有30％的胚珠表皮层细胞通过细胞分化、伸长，最终发育单细胞的纤维。棉花纤维离体培养为棉花纤维生长发育的研究提供了实验平台。并且是研究棉花纤维伸长发育的重要途径之一。棉花纤维的伸长发育离不开植物激素的调控。前人已经研究过，不同的植物激素对棉花纤维生长有一定的影响。尹志成等人研究了植物激素对棉花纤维伸长的影响([1]尹志成.植物激素对棉花突变体li-1纤维伸长发育的影响[d].湖南农业大学,2007.)，该研究显示激素对于棉花纤维素的影响是非常显著的。

2、吲哚乙酸和赤霉素等是常用的植物生长调节剂，许多植物离体培养都会添加这两种物质，用来促进植物的生长速度，但是，并这些生长调节剂并非一定呈现正向促进作用，随着用量的不同，可能出现抑制生长的作用，比如，马鑫鑫等人研究了吲哚乙酸、赤霉素和蔗糖在促进花粉萌发和花粉管生长中的作用，结果显示，在一定范围内，花粉萌发率和花粉管生长随着培养基配方组分量的增加而增加，超过一定添加量时，促进作用逐渐减弱，并出现抑制作用(马鑫鑫,张翔飞,曾斌,等.新疆"晚丰"巴旦木花粉萌发及生长最佳培养基配方的筛选研究[j].分子植物育种印刷版,2020,18(1).)，所以，对于不同的植物，需要研发新的配方，基于上述原因，本发明在离体条件下研究油菜素内酯(br)和独角金内酯(gr24)对棉花纤维生长的影响，以期研发促进棉花纤维生长的新培养基配方。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基。

2、本发明的第一个目的是提供一种提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述培养基包含基础培养基和营养补充剂，所述营养补充剂为油菜素内酯、独脚金内酯或者含这两种激素中任一种的营养剂。

3、优选的，上述提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述基础培养基的配方为每升水中添加如下量的物质：kh2po4272-275mg，gacl2﹒2h2o441-443mg，mgso4﹒7h2o 493-495mg，kno35055-5075mg，h3bo36-8mg，na2mno4﹒2h2o 0.2-0.3mg，ki 0.8-0.9mg，cocl2﹒6h2o0.02-0.03mg，mnso4﹒h2o 16-18mg，cuso4﹒5h2o 0.02-0.04mg，feso4﹒7h2o 8-10mg，vb11.3-1.5mg，vb30.4-0.6mg，vb60.8-1.0mg，b8180-185mg，c6h12o624000-26000mg，植物凝胶6-8g。

4、优选的，上述提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述基础培养基的配方为每升水中添加如下量的物质：kh2po4272.18mg，gacl2﹒2h2o441.06mg，mgso4﹒7h2o493.00mg，kno35055.50mg，h3bo36.183mg，na2mno4﹒2h2o 0.242mg，ki 0.83mg，cocl2﹒6h2o0.024mg，mnso4﹒h2o 16.902mg，cuso4﹒5h2o 0.025mg，feso4﹒7h2o 8.627mg，vb11.349mg，vb30.492mg，vb60.822mg，b8180.16mg，c6h12o624000mg，植物凝胶7g。

5、优选的，上述提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述营养剂为营养剂1，所述营养剂1为油菜素内酯与乳酸菌cgmcc no.12949菌发酵上清液灭菌干燥物按照质量比1:1的混合物。

6、优选的，上述提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述乳酸菌cgmccno.12949菌发酵上清液灭菌干燥物的制备方法如下：将乳酸菌cgmccno.12949菌种活化，置于mrs培养基中，28-30℃培养72h，8000r/min离心15min，收集上清，灭菌，冷冻干燥后备用。

7、优选的，上述提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述营养剂为营养剂2，所述营养剂2为独脚金内酯与短双歧杆菌菌粉灭菌后的菌体物按照质量比1:1的混合物。

8、优选的，上述提高离体培养棉花胚珠纤维品质的培养基，所述营养补充剂为油菜素内酯，其在基础培养基中的浓度为5μmol/l；或者，所述营养补充剂为独脚金内酯，其在基础培养基中的浓度为15μmol/l。

9、本发明的第二个目的是提供一种提高离体培养棉花胚珠纤维品质的方法，包括如下步骤：

10、需要用的棉花植株的花样提前在田地里标记好，然后把花样从棉花植株上切下来后冷藏备用；

11、花样剥去苞叶和花瓣、萼片及花蕊，保留至少3mm的花柄，对子房消毒后将子房壁剖开，剥离出胚珠；

12、胚珠接种在灭菌后的培养基上，32-34℃的暗培养培养30d以上，使胚珠的纤维生长。

13、本发明的第三个目的是提供一种所述的培养基在提高离体培养棉花胚珠纤维品质中的应用。

14、优选的，上述培养基在提高离体培养棉花胚珠纤维品质中的应用，所述的培养基用于提高离体培养棉花胚珠的纤维长度和纤维干重。

15、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

16、1、应用植物激素等生长调节物质研究离体培养棉花胚珠纤维生长发育的影响，是提高棉花纤维质量和产量的有效方法。已知br对可以促进棉花植株的生长发育。但有关br以及乳酸菌cgmcc no.12949菌对离体培棉花胚珠养纤维生长的影响尚未报道，本发明开发了与油菜素内酯复配的营养剂1(油菜素内酯与乳酸菌cgmcc no.12949菌发酵上清液灭菌干燥物按照质量比1:1的混合物)，本发明首次发现br和营养剂1可促进离体培棉花胚珠养纤维生长。

17、本实验以新海21为材料快速研究了br、营养剂1对棉花胚珠离体培养棉花纤维生长发育的影响。还研究了bt培养基对纤维和胚珠成熟/生长的影响，bt培养基培养20天左右纤维生长缓慢，只长胚珠，自然长度下的2/3，胚珠表面纤维铺盖的不均匀，纤维发育的也不好。当有油菜素内酯br、营养剂1存在时纤维长的更长一些，胚珠表面铺盖的也比较均匀。只有当补充br、营养剂1的培养基纤维才能生长和成熟。因此我们可以推定br、营养剂1有利于胚珠发育和纤维生长。

18、2、植物激素独角金内酯是近期发现的新型植物激素，能刺激寄生植物种子萌发，并具有调控植物生长发育的一系列作用。本研究通过5μmol/l，10μmol/l，15μmol/l，20μmol/l等不同的四种浓度来进行处理并筛选哪个浓度对棉花胚珠离体培养纤维生长的影响最好。

19、从实验数据可知，胚珠培养与在bt培养基，胚珠可以以生长和成熟，但纤维生长和发育速度特别慢，培养25天之后基本上不长纤维。bt+5μmol/lgr24，bt+10μmol/lgr24，bt+15μmol/lgr24，bt+20μmol/lgr24处理后可知培养胚珠鲜重/干重和纤维鲜重/干重明显增重，纤维发育的比较其中bt+15μmol/lgr24浓度处理的培养基里培养的胚珠纤维发育的比较均匀，纤维鲜重和干重比其他浓度处理的明显，增重和胚珠成熟纤维发育情况培养第5天到培养第25天最明显。bt+20μmol/lgr24浓度进行处理的培养基里培养的胚珠纤维发育状况跟基本培养基bt差不多，这说明20μmol/l浓度的独角金内酯并不利于棉花纤维生长的发育。

20、本发明还开发了与独角金内酯复配的营养剂2，所述营养剂2为独脚金内酯与短双歧杆菌菌粉灭菌后的菌体物按照质量比1:1的混合物，本发明首次发现独角金内酯和营养剂2可促进离体培棉花胚珠养纤维生长。

21、3、总结：

22、植物激素油菜素内酯、独角金内酯、营养剂1和营养剂2有助于棉花胚珠离体培养纤维生长发育和纤维长度。基本培养基bt加了油菜素内酯、独角金内酯、营养剂1和营养剂2之后与不加之前有明显对比，比bt组胚珠纤维发育和纤维生长的比较快，胚珠鲜重、干重明显增重，胚珠覆盖纤维的情况比较均匀。bt培养基里培养的胚珠纤维发育的不太好，而且不明显，纤维覆盖的不均匀。独角金内酯15μmol/l浓度处理以及营养剂2处理的培养基里培养的胚珠纤维发育情况均很好。