本发明属于植物栽培领域,具体涉及一种草莓单芽单苗繁殖方法。
背景技术:
1、草莓( fragaria×ananassa)为蔷薇科草莓属,多年生、宿根性草本植物,草莓的已知栽培品种较少,但目前经过育种学家的不断选育,草莓栽培品种己超过两千。
2、草莓主要是通过匍匐茎进行无性繁殖,多年的无性繁殖会导致病毒在草莓体内积累,造成草莓生产苗坐果畸形、结果小、品质风味欠佳,生长缓慢等问题。草莓本身对病毒没有特异免疫及抵抗能力,市面上也并没有找到可以治愈病毒病的外用药剂。因此获得草莓无病毒苗的有效方法仍是使用组织培养技术培育无病毒试管苗,后续通过对无毒试管苗的扩繁获得草莓一代苗、二代苗以及商品苗来满足市场的需求。由于种苗培育时,使用激素浓度过高、组培继代次数过多,组培苗变异现象频发。导致组培苗繁育的商品苗屡屡发生:产畸形果,苗木质量参差不齐,品种退化,易感染病虫害等问题。这些问题已经严重制约了草莓产业发展,成为草莓产业的瓶颈。
3、由病毒和类似病毒的微生物引起的一种作物病害叫做植物病毒病。草莓在农业生产上长时间的自繁自育,极易受到病毒侵染,并造成病毒的积累和传播。草莓病毒病主要由草莓镶脉病毒(svbv)、草莓斑病毒(smov)、草莓轻型黄边病毒(smyev)和草莓皱缩病毒(scv)等引起。
4、草莓斑驳病毒属于草莓常见病毒感染类型。单独感染草莓斑驳病毒无显著表现特征,与其他病毒复合侵染草莓植株时,染病表现为草莓苗叶片黄白,绿色减少,病毒浓度较高时导致植株矮小、发育不良,并且叶脉呈现透明状。
5、草莓轻型黄边病毒的主要染病表现为染病植株矮化。病毒复合侵染草莓植株时,染病表现为草莓苗叶片黄化,表现形式与草莓常见病害相似。感染草莓轻型黄边病毒会导致草莓苗长势减缓,产量锐减。
6、草莓皱缩病毒对草莓危害性最大,染病表现为叶片发育不对称、叶片畸形,并且染病植株的叶片会逐渐布满绿色斑点。草莓皱缩病毒单独侵染草莓植株时会导致草莓减产30%-40%,在进行复合病毒侵染草莓植株时会导致草莓绝收。
7、草莓镶脉病毒的染病症状有卷叶、失绿和镶脉等类型。在侵染的初期,卷叶症状表现明显,成熟叶片部分失绿,也可能在未成熟前死亡。叶脉失绿的程度与病毒毒性强弱有关,主要发生在叶片发育的前期。虽然大部分栽培品种都容易被草莓镶脉病毒侵染,但一般不表现染病症状。
8、植物组织培养技术是在无菌操作下把植物体的各类组织、外植体接种于配置好的培养基上,在植物分生组织生长适宜的环境条件下培养分生组织获取完整植株的离体培养技术。组培技术的核心理论为植物细胞的全能性,植物生长调节剂的发现和运用促进了组培技术的发展。为了优化草莓组织培养的成活率,近年来许多研究探讨了外源激素用量对成活率的影响。
9、李水根等人在培养基中添加激动素(kt),结果表明生根率为100%,移栽成活率达到98%。姚思扬等人通过对茎尖、茎节及根茎芽的研究,得出最佳生根培养基配方,并推断出影响组织培养成苗的因素:基本培养基>iba>蔗糖。张黎凤等人对草莓匍匐茎茎尖进行组培快繁研究,发现iba与naa对草莓生根有显著影响。李金华等人的研究探讨了激素浓度、ph值、碳源、蔗糖浓度等数个影响组培快繁的因素,得出涉及因素更多的快繁培养基配方,限定了组培必要ph浓度。北京金六环农业园进行草莓茎尖脱毒组培技术研究,得出结果:生根培养基中加入生长素iaa、iba或naa,可以大大提高诱导生根的速度并提高生根率,作用效果naa>iba>iaa。晁慧娟等人对红颜草莓茎尖进行组织培养研究,得出结果:生根培养基中iba影响力较大。
10、郭靖等人对影响红颜草莓组培苗继代的主要因素进行研究,结果表明:6-ba、iba、naa都可以诱导草莓组培苗继代。陈英等人研究出最佳诱导分化培养基,同时研究结果证明了外源激素在草莓稳定再生体系里的重要性,细胞分裂素和生长素之间的配比影响着组培体系的成功与否。王玮玮等人通过研究不同浓度6-ba、kt、ga3、活性炭对红颜草莓茎尖组培的影响,得出结论:6-ba主要影响红颜草莓茎尖增殖,kt、ga3、活性炭影响其生长。司长征等人对草莓匍匐茎茎尖进行组培,研究出诱导草莓组培苗继代的生长素用量,使继代成苗率大大提升,但激素用量过大。
11、在植物组织外植体的选择和培养过程中,变异的风险无处不在,但是变异的结果不一定满足植物组织健康繁殖和生产的条件。如果植物组织培养过程中变异率太高,会导致植株性状不稳定,不但无法获取高质量的组培植株,还会严重影响商品化生产进程。在进行组织培养时,激素类药应该避免多次调整用量,保证在安全范围内微量调整各种成分,操作过程要严格按照相关指标进行。在继代增殖的繁殖过程中,不要一味追求繁殖的数量,受激素配方和组织培养选取位置的影响,繁殖代数越多,其潜在的变异风险越大。单春华等人的研究结果表明,在使用相同外源激素的培养条件下,草莓组培苗约20%的体细胞出现染色体变异,其中大部分组培苗产生染色体减少现象。植物的愈伤组织变异的潜在风险高,所以在进行组织培养时要避免使用愈伤组织进行培养。红颜、章姬、香野等品种八倍体稳定性较差,组培过程中愈伤组织去除不到位,并使用高外源激素浓度继代培养,导致草莓苗变异问题频频发生。
技术实现思路
1、针对以上问题,本发明提供一种草莓单芽单苗繁殖方法。
2、本发明提供了一种草莓单芽单苗繁殖方法,其包括将草莓母苗放入消毒后的培养箱内预培养后直接剥取匍匐茎子苗顶芽顶端生长点作为外植体进行生长点培育,培育过程不进行继代,单个生长点获取单苗的步骤。
3、上述方法中,所述直接剥取是指无需进行外植体单独消毒。
4、上方方法中,所述剥取,操作步骤如下:
5、各解剖刀、镊子用前灼烧消毒;在显微镜下,使用大号镊子和大号解剖刀将覆盖在顶端生长点上的外层幼叶剥开,更换小号镊子及小号解剖刀更细微地剥离直至“球状”突起肉眼可见,用镊子去除生长点周围杂质,以精细解剖刀剥离顶端生长点,确保剥到“球状”突起,尽量保留分化而成的叶原基。
6、上述方法中,所述生长点,剥取的长度优选为0.3-0.4mm。
7、上述方法中,所述生长点培育所用培养基为msi固态培养基。
8、上述方法中,所述msi固态培养基中植物生长调节剂的种类和含量为:1 mg/liaa。
9、上述方法中,所述msi固态培养基为向ms基本培养基加入中蔗糖、凝固剂和植物生长调节剂得到的固体培养基。
10、上述方法中,所述msi固态培养基中凝固剂为植物凝胶。
11、上述方法中,所述msi固态培养基中蔗糖的含量均为20 g/l,植物凝胶的含量均为6 g/l,ph值为5.8。
12、上述方法中,所述生长点培育的温度为26℃,光照强度为2600 lux,光照时间每天16 h。
13、所述草莓单芽单苗繁殖方法,还包括将生长点培育获得的1-2 cm小苗接种到生根培养基上进行植物根系生长培育的步骤。
14、上述方法中,所述生根培养基为向1/2 ms基本培养基加入中蔗糖和凝固剂得到的固体培养基。
15、上述方法中,所述生根培养基中凝固剂为琼脂。
16、上述方法中,所述生根培养基中蔗糖的含量均为30 g/l,琼脂的含量均为7 g/l,ph值为5.82-5.85。
17、上述方法中,所述植物根系生长培育的温度为26℃,光照强度为2600 lux,光照时间每天16 h。
18、本发明所述草莓单芽单苗繁殖方法,具体包括如下步骤:
19、s1、将草莓母苗放入消毒后的培养箱内预培养后直接剥取匍匐茎子苗顶芽顶端生长点作为外植体进行生长点培育获得的1-2 cm小苗;
20、s2、将所述1-2 cm小苗不经过继代培养,接种到生根培养基上进行植物根系生长培育。
21、本发明成功建立以一个芽点培育一棵苗的组织培养扩繁体系。此体系保证草莓种苗质量的同时降低了外源激素的使用浓度,在一定程度上控制了草莓苗变异率。此体系剥取茎尖的过程不需要额外的消毒,减少了试验操作步骤,提高了试验的速度和效率。经过驯化的原原种脱毒组培苗可以进行原种的自然增殖,后续可通过进一步生产,培育出可以进行售卖的草莓商品苗。这些脱毒苗在农用生产中具有很高的价值,它们不含有害病毒和病原体,同时清除了炭疽病、二斑叶螨等苗期重要的病虫害,保证了草莓植株的健康和生产力。总的来说,组织培养扩繁体系的建立为草莓的脱毒苗生产提供了一个高效、可靠的途径,对于草莓种植业的发展具有重要的意义。