一種沉水植物人工胚乳的改良制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種沉水植物人工胚乳的改良制作方法。包括有如下步驟：1）制作由海藻酸鈉+霍格蘭氏+NAA+細(xì)沙或石英沙+2-莰酮組成的人工胚乳；2）用人工胚乳將沉水植物的不定芽包被；3）用滴管將包含植物的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)；4）固化反應(yīng)后取出，即得沉水植物人工種子。本發(fā)明能自動(dòng)沉入水底，可以防止水生動(dòng)物采食，使制成的沉水植物人工種子具有高的發(fā)芽率，可直接進(jìn)行水體人工播種。本發(fā)明是一種可以直接應(yīng)用于水體的生態(tài)修復(fù)的沉水植物人工胚乳的改良制作方法。
【專利說(shuō)明】一種沉水植物人工胚乳的改良制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沉水植物人工胚乳的改良制作方法，采用改良人工胚乳技術(shù)應(yīng)用于沉水植物人工種子的制作，屬于沉水植物人工胚乳的改良制作方法的創(chuàng)新技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]人工種子技術(shù)是將植物離體培養(yǎng)中產(chǎn)生的體細(xì)胞胚或能發(fā)育成完整植株的分生組織(芽、愈傷組織、胚狀體等)包埋在含有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和具有保護(hù)功能的人工胚乳內(nèi)形成的在適宜條件下能夠發(fā)芽出苗的顆粒體。人工種子與天然種子相比，具有繁殖速度快、生產(chǎn)周期短，可工廠化大規(guī)模制備、貯藏、迅速推廣、生產(chǎn)不受季節(jié)限制等優(yōu)點(diǎn)。而在人工種子技術(shù)中，人工胚乳起到關(guān)鍵性作用，在自然種子中，胚乳為合子胚發(fā)育的營(yíng)養(yǎng)倉(cāng)庫(kù)，人工胚乳的目的也是通過(guò)組合各種植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的物質(zhì)，為植物繁殖體創(chuàng)造一個(gè)適宜的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境，以保證繁殖體轉(zhuǎn)化成苗。Gardi等(1999)為尋找最好的營(yíng)養(yǎng)組合，研究了 10種林木的人工種子包被技術(shù)，通過(guò)研究7種溶液發(fā)現(xiàn)，人工胚乳一般由基本培養(yǎng)基成分、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和碳源組成。
[0003]Strickland等(1986)發(fā)現(xiàn)在半量的SH培養(yǎng)基中，以1.5%麥芽糖代替蔗糖顯著地提高了苜蓿人工種子的轉(zhuǎn)株率。Redenbaugh等(1987)也證實(shí)麥芽糖代替蔗糖，人工種子的成株率可達(dá)50%-70% ;并在多糖類碳源中，用1.5%馬鈴薯淀粉、1.5%玉米淀粉和1.5%可溶性馬鈴薯淀粉，所得轉(zhuǎn)株率均低于1.5 %麥芽糖對(duì)照。目前，人工胚乳的研究范圍主要集中于一些重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物，藥用植物，以及觀賞植物等，但關(guān)于沉水植物人工種子中人工胚乳的研究較少，僅出現(xiàn)在對(duì)菹草人工種子的繁殖研究中，中國(guó)專利說(shuō)明書(shū)CN101120655公開(kāi)了 一種沉水植物菹草人工種子制作方法，其制作步驟是:首先是在含激素的固體培養(yǎng)基上進(jìn)行誘導(dǎo)生芽，待芽長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度時(shí)，將誘導(dǎo)出的芽置于盛海藻酸鈉+MS+蔗糖+IBA 1.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L的凝膠液中，無(wú)菌條件下，用滴管將含有芽的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)，最后用無(wú)菌水漂洗，即制成菹草人工種子。該方法的人工胚乳使用的是MS培養(yǎng)基+蔗糖+IBA 1.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L，很容易滋生大量細(xì)菌，影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)芽。沉水植物人工種子應(yīng)用到水體生態(tài)修復(fù)工程中，必須要達(dá)到兩個(gè)基本要求:一是沉水植物人工種子自動(dòng)沉入水下生長(zhǎng)，二是種子在水體中不被水體中魚(yú)等動(dòng)物吃食，而該方法未能滿足以上兩個(gè)條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種能自動(dòng)沉入水底，防止水生動(dòng)物采食，使制成的沉水植物人工種子具有高的發(fā)芽率，可直接進(jìn)行水體人工播種的沉水植物人工胚乳的改良制作方法。本發(fā)明可以直接應(yīng)用于水體的生態(tài)修復(fù)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，包括有如下步驟:
O制作由海藻酸鈉+霍格蘭氏+NAA+細(xì)沙或石英沙+2-莰酮組成的人工胚乳；2)用人工胚乳將沉水植物的不定芽包被；
3)用滴管將包含植物的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)；
4)固化反應(yīng)后取出，即得沉水植物人工種子。
[0006]沉水植物的人工種子要能沉入水底，同時(shí)在萌發(fā)成苗前不被水中魚(yú)、蝦等動(dòng)物吃掉，關(guān)鍵是人工種子的胚乳。為了克服現(xiàn)有的方法制成的人工種子不能沉入水底、魚(yú)蝦等水中動(dòng)物喜食等問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)改良沉水植物人工種子的人工胚乳，即在人工胚乳中加入干凈河沙或石英沙增加人工胚乳的比重，加入無(wú)毒無(wú)污染的2-莰酮防止水生動(dòng)物采食，使制成的沉水植物人工種子具有高的發(fā)芽率，能自動(dòng)沉入水底、并且魚(yú)、蝦等水生動(dòng)物不食，可直接進(jìn)行水體人工播種，直接應(yīng)用于水體的生態(tài)修復(fù)。本發(fā)明是一種操作簡(jiǎn)單、周期短、成本低、應(yīng)用性強(qiáng)、成活率高的沉水植物人工胚乳的改良制作方法。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明應(yīng)用于黑藻人工種子的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明應(yīng)用于黑藻人工種子制作過(guò)程圖；
圖3是改良胚乳與常規(guī)胚乳的黑藻人工種子魚(yú)試結(jié)果對(duì)比圖；
圖4是改良胚乳與常規(guī)胚乳的黑藻人工種子沉水效果對(duì)比圖；
圖5是改良胚乳黑藻人工種子成品圖；
圖6是本發(fā)明黑藻人工種子長(zhǎng)芽突破種皮圖；
圖7是本發(fā)明黑藻人工種子長(zhǎng)根圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例:
本發(fā)明的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，包括有如下步驟:
O制作由海藻酸鈉+霍格蘭氏+NAA+細(xì)沙或石英沙+2-莰酮組成的人工胚乳；
2)用人工胚乳將沉水植物的不定芽包被；
3)用滴管將包含植物的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)；
4)固化反應(yīng)后取出，即得沉水植物人工種子。
[0009] 本實(shí)施例中，本發(fā)明采用海藻酸鈉+霍格蘭氏+NAA+干凈的、過(guò)2mm篩的細(xì)沙或石英沙+2-莰酮組成的人工胚乳，將沉水植物的不定芽包被，用滴管將包含植物的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)，10 min后取出，即得沉水植物人工種子。用水凝膠性的海藻酸鈉作為包埋基質(zhì)，它具有生物活性、無(wú)毒、成本低、包埋制作工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在CaCl2溶液中進(jìn)行固化反應(yīng)和離子交換，同時(shí)氯化鈣有利于向培養(yǎng)物供氧，提高人工種子發(fā)芽率和貯藏性，霍格蘭仕營(yíng)養(yǎng)液作為人工胚乳，為植物新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其次霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液中缺少微生物生長(zhǎng)所必須的氨基酸，所以可以有效防止微生物的生長(zhǎng)，加入NAA，即萘乙酸，可以促進(jìn)植物生根，2-莰酮，是一種無(wú)毒無(wú)污染且可以散發(fā)出氣味的物質(zhì)，可以有效防止魚(yú)蝦等動(dòng)物吞食種子，在人工胚乳中加入細(xì)沙或石英沙，增加人工種子的密度，可使種子順利沉入水底萌發(fā)。
[0010]本技術(shù)以沉水植物黑藻的人工種子制作為例，說(shuō)明改良的胚乳和人工種子的制作過(guò)程和效果。[0011]黑藻人工種子所采用的具體方法是:取黑藻苗，用自來(lái)水沖洗I h，切去植株的所有根及葉，取生長(zhǎng)旺盛的植株，用蒸餾水沖洗2-3次，將帶有節(jié)間的側(cè)芽和頂芽切下，置于盛1.5%海藻酸鈉+50%霍格蘭式營(yíng)養(yǎng)液+ NAA 0.1 mg/L+細(xì)沙+2-莰酮的凝膠液中。用滴管將含有芽的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)，10 min后取出，用無(wú)菌蒸餾水漂洗5次，終止反應(yīng)即得黑藻人工種子。剛制成的黑藻人工種子直徑約為5-6 _，百粒重為8 —10 g，將制成的人工種子放入自來(lái)水中，可迅速沉入水底，一周后芽逐漸長(zhǎng)大突破種皮，15天后長(zhǎng)出新根。分別用100顆改良胚乳和常規(guī)胚乳的黑藻人工種子喂養(yǎng)水生動(dòng)物草魚(yú)一周后，發(fā)現(xiàn)常規(guī)胚乳的黑藻人工種子漂浮于水面，僅剩26顆，吃食率達(dá)到74% ;而改良胚乳的黑藻人工種子全部沉入水底，剩余88顆，吃食率僅為12%，且全部種子完整發(fā)芽。
[0012]圖1中，I表示用海藻酸鈉作為包埋基質(zhì)，形成的人工種皮；2表示霍格蘭仕營(yíng)養(yǎng)液作為人工胚乳；3為帶有芽的節(jié)間的植物供體。4表示細(xì)沙。用海藻酸鈉作為包埋基質(zhì)，將帶有芽的節(jié)間的植物供體與霍格蘭仕營(yíng)養(yǎng)液包埋并在CaCl2溶液中進(jìn)行固化反應(yīng)形成人工種子。用水凝膠性的海藻酸鈉作為包埋基質(zhì)，它具有生物活性、無(wú)毒、成本低、包埋制作工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在CaCl2溶液中進(jìn)行固化反應(yīng)和離子交換，同時(shí)氯化鈣有利于向培養(yǎng)物供氧，提高人工種子發(fā)芽率和貯藏性，霍格蘭仕營(yíng)養(yǎng)液作為人工胚乳，為植物新陳代謝和生長(zhǎng)發(fā)育提供所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其次霍格蘭氏營(yíng)養(yǎng)液中缺少微生物生長(zhǎng)所必須的氨基酸，所以可以有效防止微生物的生長(zhǎng)，加入NAA，即萘乙酸，可以促進(jìn)植物生根，2-莰酮，是一種無(wú)毒無(wú)污染且可以散發(fā)出氣味的物質(zhì)，可以有效防止魚(yú)蝦等動(dòng)物吞食種子，在人工胚乳中加入細(xì)沙，使種子密度大于水的密度，可以使自動(dòng)沉入水中生長(zhǎng)。
[0013]圖2中，取生長(zhǎng)旺盛的黑藻種苗5，用自來(lái)水沖洗I h，用來(lái)除去植物表面的浮游生物，切去沖洗干凈植株的所有葉，取生長(zhǎng)旺盛的植株，用蒸餾水沖洗2-3次，將帶有節(jié)間的側(cè)芽和頂芽6切下，將切下帶有節(jié)間的側(cè)芽和頂芽7的植物供體3置于盛海藻酸鈉+霍格蘭仕營(yíng)養(yǎng)液+ NAA 0.1 mg/L的凝膠液8中，用滴管將含有芽的凝膠滴入CaCl2溶液9中進(jìn)行固化反應(yīng)，固化反應(yīng)結(jié)束 后，用無(wú)菌蒸餾水漂洗5次，即得黑藻人工種子10。
[0014]分別用100顆改良胚乳和常規(guī)胚乳的黑藻人工種子喂養(yǎng)水生動(dòng)物草魚(yú)一周后，常規(guī)胚乳的黑藻人工種子漂浮于水面，僅剩26顆，吃食率達(dá)到74% ;而本發(fā)明改良胚乳的黑藻人工種子密度大于水，人工種子全部沉入水底，剩余88顆，吃食率僅為12%，遠(yuǎn)小于常規(guī)胚乳的黑藻人工種子，且全部種子完整發(fā)芽。
[0015]圖3是改良胚乳與常規(guī)胚乳的黑藻人工種子魚(yú)試結(jié)果對(duì)比圖；
圖4是改良胚乳與常規(guī)胚乳的黑藻人工種子沉水效果對(duì)比圖；
圖5中，本發(fā)明改良胚乳的黑藻人工種子成品示意圖。
[0016]圖6中，經(jīng)過(guò)一周的生長(zhǎng)，本發(fā)明改良胚乳的黑藻人工種子芽突破種皮的示意圖。
[0017]圖7中，表示經(jīng)過(guò)兩周的生長(zhǎng)，本發(fā)明改良胚乳的黑藻人工種子長(zhǎng)出根的示意圖。
【權(quán)利要求】
1.一種沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于包括有如下步驟: O制作由海藻酸鈉+霍格蘭氏+NAA+細(xì)沙或石英沙+2-莰酮組成的人工胚乳； 2)用人工胚乳將沉水植物的不定芽包被； 3)用滴管將包含植物的凝膠滴入CaCl2中進(jìn)行固化反應(yīng)； 4)固化反應(yīng)后取出，即得沉水植物人工種子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述步驟I)所用的細(xì)沙是干凈的、過(guò)2_篩的細(xì)沙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述步驟4)固化反應(yīng)10 min后取出，即得沉水植物人工種子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述固化反應(yīng)10 min后取出，用無(wú)菌蒸餾水漂洗5次 ，終止反應(yīng)即得人工種子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述沉水植物是黑藻苗，制成的人工種子是黑藻人工種子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述黑藻苗在用人工胚乳將其包被前，用自來(lái)水沖洗I h，切去植株的所有根及葉，取生長(zhǎng)旺盛的植株，用蒸餾水沖洗2-3次，將帶有節(jié)間的側(cè)芽和頂芽切下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述制成的黑藻人工種子直徑約為5-6 mm，百粒重為8 —10 g。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沉水植物人工胚乳的改良制作方法，其特征在于上述制成的人工種子放入自來(lái)水中，能迅速沉入水底，一周后芽逐漸長(zhǎng)大突破種皮，15天后長(zhǎng)出新根。
【文檔編號(hào)】A01H4/00GK103947547SQ201410029209
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】陳章和, 閆志強(qiáng), 劉黽, 劉燕, 吳小業(yè), 劉小聰, 張麗 申請(qǐng)人:華南師范大學(xué), 嶺南園林股份有限公司