一種扁穗牛鞭草人工種子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能夠提高人工種子發(fā)芽率的扁穗牛鞭草人工種子制作方法。該制作方法采用扁穗牛鞭草的莖節(jié)進(jìn)行制作，首先將其清洗干凈后并進(jìn)行消毒處理，然后制備半凝膠狀態(tài)的人工胚乳，將穗牛鞭草莖節(jié)放入人工胚乳中，然后采用滴管吸取人工胚乳和莖節(jié)的混合物，每次吸取一個莖節(jié)，然后將吸取的混合物滴入CaCl2溶液中進(jìn)行離子交換處理，經(jīng)過一定時間后，莖節(jié)的表面結(jié)成硬殼形成膠囊，將其取出后采用無菌去離子水沖洗干凈即可得到扁穗牛鞭草的人工種子，采用上述方法制得的扁穗牛鞭草人工種子發(fā)芽率較高，繁殖速度快、成活率較高，而且制作材料易于獲得，整個制作過程簡單、受季節(jié)影響小、成本低廉。適合在植物人工種子生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】推廣運用。
【專利說明】一種扁穗牛鞭草人工種子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于植物人工種子生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種扁穗牛鞭草人工種子的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]種子是所有種子植物所特有的有性繁殖器官。種子的結(jié)構(gòu)一般是由胚、胚乳和種皮3部分組成。從來源上講，自然界中正常的植物種子分為2類:一類是植物經(jīng)過受精作用后由胚珠發(fā)育形成；另一類是植物不經(jīng)過受精作用由不定胚直接發(fā)育形成。然而，隨著生產(chǎn)發(fā)展和人們生活水平的提高，只靠年生產(chǎn)量有限的種子或無性繁殖器官進(jìn)行生產(chǎn)繁殖已不能滿足需求。因此，尋找一種可周年進(jìn)行生產(chǎn)繁殖的替代方法勢在必行，于是隨著植物組織細(xì)胞培養(yǎng)的發(fā)展，人工種子應(yīng)運而生。
[0003]人工種子是指將植物離體培養(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)包埋在含有營養(yǎng)物質(zhì)和具有保護(hù)功能的外殼內(nèi)形成的，在適宜條件下能夠發(fā)芽出苗的顆粒體。人工種子本質(zhì)上屬于無性繁殖，與天然種子相比，具有以下優(yōu)點:(1)可對一些自然條件下不結(jié)實或種子很昂貴的植物進(jìn)行繁殖；(2)可人為控制作物生長發(fā)育和抗性；(3)固定雜種優(yōu)勢；(4)可以保存及快速繁殖脫病毒苗，克服某些植物由于長期營養(yǎng)繁殖所積累的病毒病等。
[0004]扁穗牛鞭草(Hemarthriacompressa(Linn.f.)R.Br)是禾本科牛鞭草屬多年生草本植物，莖細(xì)軟，飼草品質(zhì)好，牲畜喜食，既可放牧利用，也可曬制干草。此外，牛鞭草根系發(fā)達(dá)，草叢厚密，覆蓋面大，也是良好的水土保持植物。扁穗牛鞭草的種植既可以滿足生態(tài)環(huán)境建設(shè)的需要，更是促進(jìn)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要措施。扁穗牛鞭草具有許多優(yōu)良的生物學(xué)特性，包括:適應(yīng)性廣、抗逆性強、青綠利用期長、生命力強，繁殖快，耐粗放管理，種植一次可利用多年。
[0005]然而，扁穗牛鞭草雖然花期很長，小花也多，但花粉活力低，自然結(jié)實率非常低，即使偶有結(jié)實，發(fā)芽率也幾乎為零，有性繁殖選育新品種難度非常大。因此，建立扁穗牛鞭草再生體系及人工種子，成為扁穗牛鞭草優(yōu)異性狀保存與擴繁、新品種選育、優(yōu)質(zhì)種苗規(guī)?；a(chǎn)的重要繁殖手段之一。迄今為止，關(guān)于扁穗牛鞭草無性繁殖技術(shù)的報道較少，大都是采用通用的無性繁殖的方法進(jìn)行繁殖，其制作的扁穗牛鞭草人工種子發(fā)芽率較低，不能滿足生態(tài)環(huán)境建設(shè)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提高人工種子發(fā)芽率的扁穗牛鞭草人工種子制作方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，包括以下步驟:
[0008]A、采集扁穗牛鞭草的莖節(jié)，清洗干凈后并進(jìn)行消毒處理；[0009]B、制備半凝膠狀態(tài)的人工胚乳；
[0010]C、將經(jīng)過消毒處理的穗牛鞭草莖節(jié)放入人工胚乳中，然后采用滴管吸取人工胚乳和莖節(jié)的混合物，每次吸取一個莖節(jié)，然后將吸取的混合物滴入CaCl2溶液中進(jìn)行離子交換處理，經(jīng)過一定時間后，莖節(jié)的表面結(jié)成硬殼形成膠囊，將其取出后采用無菌去離子水沖洗干凈即可得到扁穗牛鞭草的人工種子；
[0011]D、將步驟C得到人工種子放入密封的容器內(nèi)貯藏一段時間。
[0012]進(jìn)一步的是，在步驟A中，對清洗干凈的扁穗牛鞭草莖節(jié)進(jìn)行消毒處理的方式如下所述:首先，將清洗干凈的扁穗牛鞭草莖節(jié)放入超凈工作臺，紫外線消毒25min后，用75%酒精表面消毒30s，接著用濃度為0.1%的HgCl2溶液殺菌8min，所述HgCl2溶液中添加有吐溫，最后用無菌水漂洗4~5次并用無菌濾紙吸去莖節(jié)表面的水分。
[0013]進(jìn)一步的是，在步驟B中，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳由溶劑和溶質(zhì)組成，所述溶劑為MS培養(yǎng)基溶液，所述溶質(zhì)包括海藻酸鈉和活性炭，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中海藻酸鈉的質(zhì)量體積比為2~4%，所述活性炭的質(zhì)量體積比為0.5%。
[0014]進(jìn)一步的是，所述MS 培養(yǎng)基溶液包括 KNO3 > NH4NO3' MgS04.7H20、KH2PO4'CaCl2.2H20、MnSO4.4H20、ZnSO4.7H20、H3BO3'K1、NaMoO4.2H20、CuSO4.5H20、CoCl2.6H20、Na2-EDTA, FeSO4.4H20、甘氨酸、鹽酸硫胺素、鹽酸吡哆醇、煙酸、肌醇，各組分的含量如下所述=KNO3 為 1900mg/L, NH4NO3 為 1650mg/L, MgS04.7H20 為 370mg/L, KH2PO4 為 170mg/L,CaCl2.2H20 為 440m g/L, MnSO4.4H20 為 22.3mg/L, ZnSO4.7H20 為 8.6mg/L, H3BO3 為 6.2mg/L, KI 為 0.83mg/L, NaMoO4.2H20 為 0.25mg/L, CuSO4.5H20 為 0.025mg/L, CoCl2.6H20 為0.025mg/L，Na2-EDTA 為 37.3mg/L，F(xiàn)eSO4.4H20 為 27.8mg/L，甘氨酸為 2.0mg/L,鹽酸硫胺素為0.lmg/L,鹽酸吡卩多醇為0.5mg/L,煙酸為0.5mg/L,肌醇為100mg/L。
[0015]進(jìn)一步的是，所述海藻酸鈉的質(zhì)量體積比為3%。
[0016]進(jìn)一步的是，所述溶質(zhì)還包括激素NAA、激素GA3和細(xì)胞分裂素6_BA，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中激素NAA的含量為O~0.3mg/L,激素GA3的含量為O~0.lmg/L,細(xì)胞分裂素6-BA的含量為O~3mg/L。
[0017]進(jìn)一步的是，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中激素NAA的含量為0.2mg/L,激素GA3的含量為0.lmg/L，細(xì)胞分裂素6-BA的含量為lmg/L。
[0018]進(jìn)一步的是，所述溶質(zhì)還包括多菌靈和青霉素，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中多菌靈的質(zhì)量體積比為0.2%,所述青霉素的含量為0.02mg/L。
[0019]進(jìn)一步的是，在步驟C中，所使用的CaCl2溶液的濃度為2%，進(jìn)行離子交換處理的時間為20min。
[0020]進(jìn)一步的是，在步驟D中，所述人工種子貯藏在4°C的環(huán)境中，貯藏時間為30d~60d。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法采用扁穗牛鞭草的莖節(jié)進(jìn)行制作，首先將其清洗干凈后并進(jìn)行消毒處理，然后制備半凝膠狀態(tài)的人工胚乳，將經(jīng)過消毒處理的穗牛鞭草莖節(jié)放入人工胚乳中，然后采用滴管吸取人工胚乳和莖節(jié)的混合物，每次吸取一個莖節(jié)，然后將吸取的混合物滴入CaCl2溶液中進(jìn)行離子交換處理，經(jīng)過一定時間后，莖節(jié)的表面結(jié)成硬殼形成膠囊，將其取出后采用無菌去離子水沖洗干凈即可得到扁穗牛鞭草的人工種子，采用上述方法制得的扁穗牛鞭草人工種子發(fā)芽率較高，繁殖速度快、成活率較高，而且制作材料易于獲得，整個制作過程簡單、受季節(jié)影響小、成本低廉。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，具體包括以下步驟:
[0023]A、采集扁穗牛鞭草的莖節(jié)，清洗干凈后并進(jìn)行消毒處理；
[0024]B、制備半凝膠狀態(tài)的人工胚乳；
[0025]C、將經(jīng)過消毒處理的穗牛鞭草莖節(jié)放入人工胚乳中，并且使穗牛鞭草莖節(jié)均勻的懸浮在人工胚乳中，然后采用滴管吸取人工胚乳和莖節(jié)的混合物，每次吸取一個莖節(jié)，然后將吸取的混合物滴入CaCl2溶液中進(jìn)行離子交換處理，經(jīng)過一定時間后，莖節(jié)的表面結(jié)成硬殼形成膠囊，將其取出后采用無菌去離子水沖洗干凈即可得到扁穗牛鞭草的人工種子；
[0026]D、將步驟C得到人工種子放入密封的容器內(nèi)貯藏一段時間。
[0027]采用上述方法制得的扁穗牛鞭草人工種子發(fā)芽率較高，繁殖速度快、成活率較高，而且制作材料易于獲得，整個制作過程簡單、受季節(jié)影響小、成本低廉。
[0028]在上述扁穗牛鞭草人工種子的制作方法過程中，在步驟A中，對于清洗干凈的扁穗牛鞭草莖節(jié)的消毒處理可以采用現(xiàn)有的各種消毒方法，為了保證消毒效果，同時不會對扁穗牛鞭草莖節(jié)造成損傷， 采用如下所述的優(yōu)選方式進(jìn)行消毒:首先，將清洗干凈的扁穗牛鞭草莖節(jié)放入超凈工作臺，紫外線消毒25min后，用75%酒精表面消毒30s，接著用濃度為
0.1%的HgCl2溶液殺菌8min，所述HgCl2溶液中添加有吐溫，最后用無菌水漂洗4~5次并用無菌濾紙吸去莖節(jié)表面的水分。
[0029]在步驟B中，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳由溶劑和溶質(zhì)組成，所述溶劑為MS培養(yǎng)基溶液，所述溶質(zhì)包括海藻酸鈉和活性炭，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中海藻酸鈉的質(zhì)量體積比為2~4%，所述活性炭的質(zhì)量體積比為0.5%。
[0030]所述MS培養(yǎng)基溶液可以現(xiàn)有的各種配方，為了使制成的扁穗牛鞭草人工種子更容易萌發(fā)，所述 MS 培養(yǎng)基溶液包括 KN03、NH4NO3> MgS04.7H20、KH2PO4' CaCl2.2H20、MnSO4.4H20、ZnSO4.7H20、H3BO3' K1、NaMoO4.2H20、CuSO4.5H20、CoCl2.6H20、Na2-EDTA、FeSO4.4H20、甘氨酸、鹽酸硫胺素、鹽酸吡哆醇、煙酸、肌醇，各組分的含量如下所述:KN03為1900mg/L, NH4NO3 為 1650mg/L, MgS04.7H20 為 370mg/L, KH2PO4 為 170mg/L, CaCl2.2H20 為440mg/L, MnSO4.4Η20 為 22.3mg/L, ZnSO4.7Η20 為 8.6mg/L, H3BO3 為 6.2mg/L，KI 為 0.83mg/L，NaMoO4.2Η20 為 0.25mg/L, CuSO4.5Η20 為 0.025mg/L, CoCl2.6Η20 為 0.025mg/L, Na2-EDTA為37.3mg/L, FeSO4.4H20為27.8mg/L，甘氨酸為2.0mg/L，鹽酸硫胺素為0.lmg/L，鹽酸吡哆醇為0.5mg/L，煙酸為0.5mg/L，肌醇為100mg/L。這種配方是專門針對扁穗牛鞭草配置的，更加適宜扁穗牛鞭草人工種子的萌發(fā)。
[0031]實施例一:
[0032]該實施例中，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳的溶劑為MS培養(yǎng)基溶液，所述活性炭的質(zhì)量體積比為0.5%,海藻酸鈉的質(zhì)量體積比為2%、3%、4%，采用完全隨機試驗設(shè)計，共3個處理，每個處理組制作20粒人工種子，將每個處理組制作好的20個人工種子放置在鋪有濕濾紙的培養(yǎng)皿中，置于能人工控制溫度光強等環(huán)境條件的的光照培養(yǎng)室中培養(yǎng)，光照強度為20001x，12h/d，溫度25°C，自播種之日起15d后統(tǒng)計人工種子特征和萌發(fā)率，如表1所示:[0033]表1
【權(quán)利要求】
1.一種扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于包括以下步驟: A、采集扁穗牛鞭草的莖節(jié)，清洗干凈后并進(jìn)行消毒處理； B、制備半凝膠狀態(tài)的人工胚乳； C、將經(jīng)過消毒處理的穗牛鞭草莖節(jié)放入人工胚乳中，然后采用滴管吸取人工胚乳和莖節(jié)的混合物，每次吸取一個莖節(jié)，然后將吸取的混合物滴入CaCl2溶液中進(jìn)行離子交換處理，經(jīng)過一定時間后，莖節(jié)的表面結(jié)成硬殼形成膠囊，將其取出后采用無菌去離子水沖洗干凈即可得到扁穗牛鞭草的人工種子； D、將步驟C得到人工種子放入密封的容器內(nèi)貯藏一段時間。
2.如權(quán)利要求1所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:在步驟A中，對清洗干凈的扁穗牛鞭草莖節(jié)進(jìn)行消毒處理的方式如下所述:首先，將清洗干凈的扁穗牛鞭草莖節(jié)放入超凈工作臺，紫外線消毒25min后，用75%酒精表面消毒30s，接著用濃度為0.1%的HgCl2溶液殺菌8min，所述HgCl2溶液中添加有吐溫，最后用無菌水漂洗4~5次并用無菌濾紙吸去莖節(jié)表面的水分。
3.如權(quán)利要求2所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:在步驟B中，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳由溶劑和溶質(zhì)組成，所述溶劑為MS培養(yǎng)基溶液，所述溶質(zhì)包括海藻酸鈉和活性炭，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中海藻酸鈉的質(zhì)量體積比為2~4%，所述活性炭的質(zhì)量體積比為0.5%。
4.如權(quán)利要求3所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:所述MS培養(yǎng)基溶液包括 KNO3、NH4NO3、MgS04.7H20、KH2PO4'CaCl2.2H20、MnSO4.4H20、ZnSO4.7H20、H3B03、K1、NaMoO4.2H20、CuSO4.5H20、CoCl2.6H20、Na2-EDTA' FeSO4.4H20、甘氨酸、鹽酸硫胺素、鹽酸吡哆醇、煙酸、肌醇，各組分的含量如下所述=KNO3為1900mg/L，NH4NO3為1650mg/L，MgS04.7Η20 為 370mg/L, KH2PO4 為 170mg/L, CaCl2.2Η20 為 440mg/L, MnSO4.4Η20 為 22.3mg/L, ZnSO4.7H20 為 8.6mg/L, H3BO3 為 6.2mg/L, KI 為 0.83mg/L, NaMoO4.2H20 為 0.25mg/L,CuSO4.5H20 為 0.025mg/L, CoCl2.6H20 為 0.025mg/L, Na2-EDTA 為 37.3mg/L, FeSO4.4H20為27.8mg/L,甘氨酸為2.0mg/L,鹽酸硫胺素為0.lmg/L,鹽酸吡哆醇為0.5mg/L,煙酸為0.5mg/L,肌醇為 100mg/L。
5.如權(quán)利要求3所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:所述海藻酸鈉的質(zhì)量體積比為3%。
6.如權(quán)利要求5所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:所述溶質(zhì)還包括激素NAA、激素GA3和細(xì)胞分裂素6-BA，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中激素NAA的含量為O~0.3mg/L,激素GA3的含量為O~0.lmg/L,細(xì)胞分裂素6-BA的含量為O~3mg/L。
7.如權(quán)利要求6所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中激素NAA的含量為0.2mg/L,激素GA3的含量為0.lmg/L,細(xì)胞分裂素6-BA的含量為lmg/L。
8.如權(quán)利要求7所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:所述溶質(zhì)還包括多菌靈和青霉素，所述半凝膠狀態(tài)的人工胚乳中多菌靈的質(zhì)量體積比為0.2%，所述青霉素的含量為0.02mg/L。
9.如權(quán)利要求1所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:在步驟C中，所使用的CaCl2溶液的濃度為2%，進(jìn)行離子交換處理的時間為20min。
10.如權(quán)利要求1所述的扁穗牛鞭草人工種子的制作方法，其特征在于:在步驟D中，所 述人工種子貯藏在4°C的環(huán)境中，貯藏時間為30d~60d。
【文檔編號】A01C1/06GK103959958SQ201410216045
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】楊春華, 劉剛, 陳菲, 李達(dá)旭, 陳靈鷙, 劉琳, 張建, 孫飛達(dá) 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)