本發(fā)明屬于植物生物技術(shù)及栽培技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種葵花組培育苗方法。
背景技術(shù):
向日葵(helianthusanuusl.)是菊科(compositae)向日葵屬(helianthus)栽培種,起源于北美西南部,向日葵大約在16世紀(jì)末或17世紀(jì)初傳入我國(guó),長(zhǎng)期以來(lái),向日葵在我國(guó)只是零星種植主要作為干果食用,20世紀(jì)90年代以來(lái)逐步成為我國(guó)人民的飲食結(jié)構(gòu)中是食用油的主要來(lái)源之一,19世紀(jì)80年代初,葵花開始在歐洲被用作為觀賞植物,目前已有100多年的栽培歷史,從上世紀(jì)80年代初,人們開始進(jìn)行向日葵組織培養(yǎng)研究,直到現(xiàn)在,向日葵離體培養(yǎng)植株再生仍然十分困難,即使能再生重復(fù)性也特別差,向日葵的再生途徑主要通過器官發(fā)生和胚胎發(fā)生而產(chǎn)生,向日葵的器官培養(yǎng)從子葉開始到下胚軸、真葉、莖尖等都不同程度的得到了再生植株,這幾種外植體中子葉、下胚軸、莖尖較易誘導(dǎo)出再生植株,但是總體上誘導(dǎo)出芽的頻率不高,一般在2.5%~12%,而且受各種因素影響,芽不易長(zhǎng)成植株。向日葵胚胎培養(yǎng)可以克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和性、縮短雜交育種世代周期、加快育種進(jìn)程。
《華北農(nóng)學(xué)報(bào)》1993年第8卷第2期中《向日葵未成熟胚培養(yǎng)中不定芽的發(fā)生》一文中對(duì)向日葵未成熟胚不定芽發(fā)生進(jìn)行了研究表明,自交系、雜交一代和保持系的再生頻率高于普通品種?!秲?nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2003年第18卷第5期中《向日葵未成熟胚組織培養(yǎng)及再生芽的研究》一文中對(duì)未成熟胚的萌動(dòng)、愈傷組織的誘導(dǎo)、分化及再生苗的培養(yǎng)和移栽等方面進(jìn)行了研究表明,授粉后10-12天的胚分化成苗率可達(dá)73%以上。
江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所從2011年開始從事葵花新品種選育研究,經(jīng)過多年的選育,目前已經(jīng)培育出多個(gè)具有不同特色的觀賞葵花新品系,實(shí)踐表明單瓣多頭葵花容易通過種子繁殖培育性狀穩(wěn)定的自交系,但是對(duì)于重瓣多頭葵花(黃色單瓣多頭葵花、紫色重瓣多頭葵花、白色重瓣多頭葵花),應(yīng)用種子繁殖,種子結(jié)實(shí)率低,后代性狀穩(wěn)定困難,分離嚴(yán)重。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為克服重瓣多頭葵花品種(黃色重瓣多頭葵花、紫色重瓣多頭葵花、白色重瓣多頭葵花)應(yīng)用種子繁殖困難,種子結(jié)實(shí)率低,后代性狀難以穩(wěn)定,分離嚴(yán)重的問題,提出一種以腋芽作為外植體培育向日葵組培苗的方法,并建立了葵花離體培養(yǎng)再生體系。
為解決上述問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種葵花組培育苗方法,以葵花的腋芽為外植體,通過組織培養(yǎng)培育葵花苗。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法包括以下步驟:
a.外植體的選擇:采集頂花以下葉腋中的腋芽,腋芽的大小不超過1cm;
b.外植體準(zhǔn)備:將外植體洗凈并消毒滅菌,然后切取5mm左右大小腋芽的頂部作為外植體接種于分化培養(yǎng)基上;
c.誘導(dǎo)和分化:外植體繼續(xù)培養(yǎng)直接分化成不定芽;
d.壯苗培養(yǎng):不定芽生長(zhǎng)到2~3cm時(shí)轉(zhuǎn)移至壯苗培養(yǎng)基上培養(yǎng);
e.生根培養(yǎng):不定芽生長(zhǎng)到4~5cm時(shí)轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基上培養(yǎng);
f.組培苗馴化:組培苗長(zhǎng)大發(fā)生4~5片葉子,5~6條白色粗壯的幼根長(zhǎng)達(dá)約1~2cm時(shí),出瓶鍛煉移栽。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法,步驟a所述頂花選自具有觀賞價(jià)值的分枝多的品種。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法,步驟a所述腋芽選自頂花即將開放或者已經(jīng)開放,容易辨別出花型一致、腋芽生長(zhǎng)慢、其它性狀一致的植株。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法,
所述步驟b中,外植體用洗潔凈洗滌,然后用清水沖洗0.5h,在超凈工作臺(tái)上,先用70%的乙醇浸泡30~60s,然后用10%的過氧化氫或3%的次氯酸鈉溶液消毒15~20min,用無(wú)菌水清洗3~4次;所述分化培養(yǎng)基為:ms+0.6~1.5mg/l6-ba+0.03mg/lnaa培養(yǎng)基;其中,6-ba濃度為1.2mg/l為最優(yōu),分化率達(dá)到83.5%以上;
所述步驟c中,外植體在培養(yǎng)25~30天直接分化成不定芽,繼續(xù)培養(yǎng)10~15天當(dāng)不定芽生長(zhǎng)到2~3cm時(shí)轉(zhuǎn)移至壯苗培養(yǎng)基;所述外植體的培養(yǎng)條件為:在溫度25~28℃,光照1600lx,日光燈每天光照12h的組織培養(yǎng)室中培養(yǎng),固體培養(yǎng)基含7.5g/l瓊脂,滅菌前調(diào)ph為5.8~6.0;
所述步驟d中,所述壯苗培養(yǎng)基為:ms+0.3~0.8mg/l6-ba+0.03mg/lnaa培養(yǎng)基;其中,6-ba濃度為0.6mg/l為最優(yōu);培養(yǎng)周期為25~30天;
所述步驟e中,所述生根培養(yǎng)基為:1/2ms+0.5mg/liba培養(yǎng)基;培養(yǎng)周期為25~30天;
所述步驟f中,因較長(zhǎng)的根在清洗過程中容易折傷損壞,降低移栽的成活率,因此移栽前先在室內(nèi)陽(yáng)光充足條件下先進(jìn)行不完全開瓶鍛煉1天,待組培瓶蓋水珠干透,再完全開瓶鍛煉2天;開瓶時(shí)間不宜超過3天,因?yàn)楸┞对诳諝庵械沫傊囵B(yǎng)基無(wú)疑是細(xì)菌等微生物的溫床,容易感染侵害植株,降低組培苗的成活率。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法步驟f所述的移栽包括以下步驟:經(jīng)過馴化鍛煉的小苗逐漸適應(yīng)外界條件,用塑料鑷子從培養(yǎng)瓶中小心取出幼苗,盡量不要傷到幼根。如果培養(yǎng)基太干,可用自來(lái)水浸泡1~2min后再取出。取出后的組培苗用0.1%高錳酸鉀浸泡1~2min進(jìn)行消毒處理,清除組培苗上老化的葉片,再使用脫脂棉在自來(lái)水下輕揉幼根。將根部瓊脂沖洗干凈,以防瓊脂殘留物導(dǎo)致雜菌滋生感染植株。移栽要提前將栽培基質(zhì)澆透水。在裝好的草炭土+珍珠巖混合基質(zhì)中用玻璃棒打個(gè)小孔洞,將組培苗地下部分五分之四處種植到濕潤(rùn)基質(zhì)中,注意的是種植深度過深或淺都會(huì)影響株型,不利于植株的固定生長(zhǎng)和呼吸作用。最后澆水灌透,將移栽苗放到清潔、干凈﹑陽(yáng)光充足﹑通氣良好的溫室或塑料大棚中。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法中,所述移栽基質(zhì)選用以徹底消毒,疏松,透水性良好的珍珠巖、河沙或蛭石加草炭土。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法中,移栽后,培植溫度維持在20~25℃,濕度為75%~85%,同時(shí)要進(jìn)行短期的30%遮陰措施處理,促進(jìn)地下部分生根。當(dāng)植物愈傷組織形成的根已經(jīng)長(zhǎng)出根毛,功能性新根已慢慢長(zhǎng)出,提高了吸水能力,可以直接在葉面噴灑施以薄肥。
葵花苗期病害主要是灰霉病和根腐病和莖腐病等,容易引起死苗、爛苗,嚴(yán)重時(shí)易造成巨大的損失;優(yōu)選地,可對(duì)其進(jìn)行有效的防治:
1)加強(qiáng)苗床管理,防止苗床內(nèi)濕度過大,控制澆水,苗床里空氣相對(duì)濕度在60~70%;夜間溫室內(nèi)適當(dāng)加溫;苗床溫度控制在25~30°c;增加光照強(qiáng)度,并通風(fēng)換氣;
2)藥劑處理,發(fā)病前噴施70%百菌清500倍液或50%多菌靈500倍液或200倍等量式波爾多液防治,發(fā)病后用70%甲基托布津藥液或稀釋1000倍的50%代森銨藥液進(jìn)行噴治或噴灑,或采用50%代森鋅800~1000倍液噴治或澆灌。
優(yōu)選地,所述組培育苗方法中,穴盤育苗的葵花苗可移栽到大田,移栽方法為:將移栽苗水澆透,連同基質(zhì)一起挖出,輕拿握住泥土團(tuán),把苗根輕放入大田事先開好的穴中,填充壓實(shí)好土壤。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下:
本發(fā)明提出一種以腋芽作為外植體培育向日葵組培苗的方法,相比于選用子葉、下胚軸、莖尖作為外植體,誘導(dǎo)出芽的頻率高,達(dá)到68%以上,可以直接從外植體誘導(dǎo)出不定芽,每個(gè)外植體一次可以增值3~5倍;
繁殖速度快:由于本發(fā)明選用多分枝品種作為組培材料,每個(gè)單株一次可以采集15~20個(gè)腋芽,有些單株可能更多,可以極大的提高組培繁殖速度,縮短建立離體培養(yǎng)再生體系的時(shí)間;
組培苗純度高:由于選取頂花即將開放或已經(jīng)開放的植株的腋芽作為外植體,可以有效的提高組培苗的純度,快速建立純合離體培養(yǎng)再生體系,克服重瓣葵花應(yīng)用種子繁殖困難,種子結(jié)實(shí)率低,后代性狀不易穩(wěn)定,分離嚴(yán)重的問題;
由于向日葵是異花授粉植物,在后代中容易產(chǎn)生各種觀賞價(jià)值高的葵花變異株,本發(fā)明對(duì)于葵花特異種植資源的保存具有重要意義。
附圖說(shuō)明
圖1本發(fā)明專利組培適用葵花品種1——黃色普通葵花(單瓣);
圖2本發(fā)明專利組培適用葵花品種2——紫芯普通葵花(單瓣);
圖3本發(fā)明專利組培適用葵花品種3——白色觀賞葵(單瓣);
圖4本發(fā)明專利組培適用葵花品種4——黃色菊葵花(重瓣);
圖5本發(fā)明專利組培適用葵花品種5——黃色菊葵花(重瓣);
圖6本發(fā)明專利組培適用葵花品種6——黃色菊葵花(重瓣);
圖7本發(fā)明專利組培適用葵花品種7——黃色菊葵花(重瓣)
圖8本發(fā)明專利組培適用葵花品種8——彩色觀賞葵(重瓣);
圖9本發(fā)明專利組培適用葵花品種9——彩色觀賞葵(重瓣);
圖10本發(fā)明專利組培適用葵花品種10——白色菊葵花(重瓣);
圖11本發(fā)明專利組培適用葵花品種11——白色菊葵花(重瓣);
圖12本發(fā)明外植體腋芽的采集;
圖13本發(fā)明外植體接種到培養(yǎng)基;
圖14外植體上芽的分化(一);
圖15外植體上芽的分化(二);
圖16不定芽的分化(一);
圖17不定芽的分化(二);
圖18生根培養(yǎng)(一);
圖19生根培養(yǎng)(二)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
葵花品種選擇——選擇具有觀賞價(jià)值的分枝多的品種,例如圖1-11。
外植體的選擇——選取頂花即將開放或者已經(jīng)開放,容易辨別出花型一致、腋芽生長(zhǎng)慢、其它性狀一致的植株,采集頂花以下各個(gè)葉腋中的腋芽(參見圖12),腋芽的大小不超過1cm。
外植體準(zhǔn)備——采集好的外植體用洗潔凈洗滌,然后用清水沖洗0.5h,之后在超凈工作臺(tái)上,先用70%的乙醇浸泡30~60s,然后用10%的過氧化氫或3%的次氯酸鈉溶液消毒15~20min,用無(wú)菌水清洗3~4次。然后切取5mm左右大小腋芽的頂部作為外植體接種于分化培養(yǎng)基上(參見圖13),分化培養(yǎng)基為:ms+0.6~1.5mg/l6-ba+0.03mg/lnaa培養(yǎng)基;其中,6-ba濃度為1.2mg/l為最優(yōu),分化率達(dá)到83.5%以上。
誘導(dǎo)和分化——外植體培養(yǎng)25~30天直接分化成不定芽,外植體上芽的分化參見圖14-15,繼續(xù)培養(yǎng)10-15天當(dāng)不定芽生長(zhǎng)到2~3cm時(shí)轉(zhuǎn)移至壯苗培養(yǎng)基;培養(yǎng)的條件為:溫度25~28c,光照1600lx,日光燈每天光照12h的組織培養(yǎng)室中培養(yǎng)固體培養(yǎng)基含7.5g/l瓊脂,滅菌前調(diào)ph為5.8~6.0。
壯苗培養(yǎng)——當(dāng)不定芽生長(zhǎng)到2~3cm時(shí),將不定芽轉(zhuǎn)移至壯苗培養(yǎng)基上培養(yǎng)25-30天;不定芽的分化參見圖16-17;壯苗培養(yǎng)基為:ms+0.3~0.8mg/l6-ba+0.03mg/lnaa培養(yǎng)基;其中,6-ba濃度為0.6mg/l為最優(yōu)。
生根培養(yǎng)——不定芽生長(zhǎng)到4-5cm時(shí)轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基上培養(yǎng)25-30天;生根培養(yǎng)參見圖18-19;生根培養(yǎng)基為:1/2ms+0.5mg/liba培養(yǎng)基。
組培苗馴化——當(dāng)葵花組培苗長(zhǎng)大發(fā)生4~5片葉子,5~6條白色粗壯的幼根長(zhǎng)達(dá)約1~2cm時(shí),選擇合適的時(shí)間便可出瓶鍛煉移栽。因較長(zhǎng)的根在清洗過程中容易折傷損壞,降低移栽的成活率,因此移栽前先在室內(nèi)陽(yáng)光充足條件下先進(jìn)行不完全開瓶鍛煉1天,待組培瓶蓋水珠干透,再完全開瓶鍛煉2天;開瓶時(shí)間不宜超過3天,因?yàn)楸┞对诳諝庵械沫傊囵B(yǎng)基無(wú)疑是細(xì)菌等微生物的溫床,容易感染侵害植株,降低組培苗的成活率。
移栽前準(zhǔn)備——經(jīng)過馴化鍛煉的小苗逐漸適應(yīng)外界條件,用塑料鑷子從培養(yǎng)瓶中小心取出幼苗,盡量不要傷到幼根。如果培養(yǎng)基太干,可用自來(lái)水浸泡1~2min后再取出。取出后的組培苗用0.1%高錳酸鉀浸泡1~2min進(jìn)行消毒處理,清除組培苗上老化的葉片,再使用脫脂棉在自來(lái)水下輕揉幼根。將根部瓊脂沖洗干凈,以防瓊脂殘留物導(dǎo)致雜菌滋生感染植株。
移栽基質(zhì)——育苗栽培基質(zhì)要求通氣空隙度大,選用以徹底消毒,疏松,透水性良好的珍珠巖,河沙或蛭石加草炭土等為宜。
移栽——移栽要提前將栽培基質(zhì)澆透水。在裝好的草炭土+珍珠巖混合基質(zhì)中用玻璃棒打個(gè)小孔洞,將組培苗地下部分五分之四處種植到濕潤(rùn)基質(zhì)中,注意的是種植深度過深或淺都會(huì)影響株型,不利于植株的固定生長(zhǎng)和呼吸作用。最后澆水灌透,將移栽苗放到清潔、干凈﹑陽(yáng)光充足﹑通氣良好的溫室或塑料大棚中。
移栽后管理——溫度宜維持在20~25℃左右,濕度為75%~85%左右,同時(shí)要進(jìn)行短期的30%遮陰措施處理,促進(jìn)地下部分生根。當(dāng)植物愈傷組織形成的根已經(jīng)長(zhǎng)出根毛,功能性新根已慢慢長(zhǎng)出,提高了吸水能力,可以直接在葉面噴灑施以薄肥。
移栽后病害防治——葵花苗期病害主要是灰霉病和根腐病和莖腐病等,容易引起死苗、爛苗,嚴(yán)重時(shí)易造成巨大的損失。有效的防治措施主要有:(1)防止苗床內(nèi)濕度過大,控制澆水,苗床里空氣相對(duì)濕度在60~70%;夜間溫室內(nèi)適當(dāng)加溫;苗床溫度控制在25~30°c;增加光照強(qiáng)度,并通風(fēng)換氣;幼苗的光合和呼吸作用旺盛,則生長(zhǎng)健壯,抗病能力隨之增強(qiáng)。(2)藥劑處理,發(fā)病前可噴施70%百菌清500倍液或50%多菌靈500倍液或200倍等量式波爾多液防治,發(fā)病后或用70%甲基托布津藥液或稀釋1000倍的50%代森銨藥液進(jìn)行噴治或噴灑50%代森鋅800~1000倍液噴治或澆灌均可。
二次移栽——穴盤育苗的葵花苗,即可移栽到大田,移栽時(shí),先將移栽苗水澆透,將移栽苗連同基質(zhì)一起挖出,輕拿握住泥土團(tuán),把苗根輕放入大田事先開好的穴中,填充壓實(shí)好土壤。
需要說(shuō)明的是上述實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并沒有用來(lái)限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,在上述基礎(chǔ)上做出的等同替換或者替代均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。