本發(fā)明涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù),具體設(shè)計(jì)一種快速高效的大蒜組織培養(yǎng)方法。
背景技術(shù):
大蒜(alliumsativuml.)又名蒜,葫蒜,是百合科蔥屬二年生草本植物,有“植物黃金”之稱,是世界范圍內(nèi)廣受歡迎且具有重要食用和藥用價(jià)值的蔬菜、藥物和調(diào)味品,也是中國在國際市場上有較強(qiáng)競爭力的重要出口蔬菜,其精深加工產(chǎn)品走俏歐洲和北美。由于大蒜開花結(jié)實(shí)困難,采用鱗莖進(jìn)行無性繁殖,不僅用種量大、繁殖系數(shù)低,且作為常年無性繁殖的作物,還極易出現(xiàn)細(xì)菌、真菌和病毒積累,導(dǎo)致種性退化、產(chǎn)量和品質(zhì)下降,進(jìn)而影響我國大蒜產(chǎn)量的發(fā)展和大蒜產(chǎn)品的國際市場競爭優(yōu)勢。
組織培養(yǎng)技術(shù)能在短時(shí)間內(nèi)獲得大量無菌無毒的試管苗,可在一定程度可以克服大蒜用種、用地、用工大,達(dá)到恢復(fù)種性,增強(qiáng)長勢和增加產(chǎn)量的目的。雖然我國大蒜脫毒快繁研究也持續(xù)了近30年,但現(xiàn)有的組織培養(yǎng)體系普遍存在著繁殖系數(shù)不高、體外繁殖時(shí)間長和玻璃化的嚴(yán)重的問題,這都限制了大蒜組織培養(yǎng)技術(shù)的規(guī)?;瘧?yīng)用,給科研和生產(chǎn)造成巨大的損失。
玻璃化,是組織培養(yǎng)中常見的一種形態(tài)、解剖和生理紊亂,其影響因素復(fù)雜,發(fā)生機(jī)理仍不清楚。迄今為止,超過200種植物中發(fā)現(xiàn)了玻璃化的發(fā)生。大蒜玻璃化試管苗呈現(xiàn)半透明水浸狀,其組織結(jié)構(gòu)和生理功能異常,分化能力低下,難以恢復(fù)、增殖成芽和生根成苗,移栽后成活率低,后期生長差,成為植物組培脫毒快繁、基因遺傳轉(zhuǎn)化、種質(zhì)資源創(chuàng)新和次生代謝產(chǎn)物形成的嚴(yán)重障礙之一。尤其是對(duì)于規(guī)?;嚬苊缟a(chǎn),玻璃化苗數(shù)量往往高達(dá)幾十萬甚至上百萬株,造成人力、物力、財(cái)力等資源的極大浪費(fèi)。
玻璃化影響因素十分復(fù)雜,受到外植體、培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件的諸多影響,直接導(dǎo)致了玻璃化防控技術(shù)的困難。使用一個(gè)或者幾個(gè)控制措施常常并不能理想的預(yù)防玻璃化的發(fā)生。已報(bào)道的對(duì)其他物種有效的方法對(duì)大蒜玻璃化的防控效果并不好。除此之外,防控玻璃化的方法常常會(huì)影響試管苗的繁殖系數(shù)。例如,降低細(xì)胞分裂素的濃度可以顯著降低玻璃化率,但是嚴(yán)重影響了繁殖系數(shù)。平衡試管苗再生和玻璃化的發(fā)生成為了一個(gè)難題。
即使嚴(yán)格控制條件,一旦某個(gè)條件控制不當(dāng),試管苗玻璃化還時(shí)有發(fā)生,因此玻璃化的恢復(fù)顯得尤為重要,但是目前還沒有特別有效的玻璃化恢復(fù)手段,特別是低成本的玻璃化恢復(fù)手段。
為解決現(xiàn)有的大蒜再生體系中存在的玻璃化嚴(yán)重、繁殖系數(shù)低、離體培養(yǎng)時(shí)間長和快繁成本高的問題,我們建立了一個(gè)快速又高效的大蒜試管苗再生體系。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種快速高效的大蒜組織培養(yǎng)方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的玻璃化嚴(yán)重、繁殖系數(shù)低、離體培養(yǎng)時(shí)間長和快繁成本高等問題。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到:
一種快速高效的大蒜組織培養(yǎng)方法,包括以下步驟:
步驟(1):取田間自然生長,抽薹后5~10天的大蒜,花莖發(fā)育相對(duì)高度即花莖高度/假莖高度為0.5~1的大蒜花序軸作外植體;
步驟(2):將步驟(1)中的外植體完全浸沒在飽和洗衣粉溶液中表面滅菌25~35分鐘,用流水沖洗25~35分鐘,將充分洗凈的材料置于超凈工作臺(tái),以70%~75%酒精表面消毒60~90秒,用無菌水沖洗1~3次,接著用1~2%次氯酸鈉溶液處理10~15分鐘,用無菌水沖洗2~3次;
步驟(3):剝離花序軸外層苞葉,去除所有花序軸表面退化的花原基殘留物和膜質(zhì)苞片,去除花莖0.1~0.3mm以下部分,將無菌的花序軸縱切為2~4塊,即花序軸表面體積約為0.25~0.5mm3;
步驟(4):將切割好的外植體接種于不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基,置于光照強(qiáng)度為50~100μmolm-2s-1,光照時(shí)間為12~14h·d-1,22~28℃條件下培養(yǎng)12~25天后獲得大蒜不定芽;
步驟(5):待花序軸分化出不定芽,一旦觀察到發(fā)生玻璃化的不定芽后,盡快將玻璃化試管芽接種到不定芽恢復(fù)培養(yǎng)基中,晴天的白天將帶有不定芽的培養(yǎng)瓶置于自然光下處理3h~10h,夜晚置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1,22~28℃的培養(yǎng)間,連續(xù)處理1~5天;所述不定芽恢復(fù)培養(yǎng)基配比為30~35g·l-1蔗糖,7.0~8.0g·l-1瓊脂,ph5.8~6.0;
步驟(6):將步驟(4)或步驟(5)中獲得的正常不定芽接種到繼代生根培養(yǎng)基中,置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1,光照時(shí)間為12~14h·d-1,22~28℃條件下培養(yǎng)15~25天后,即可獲得大量正常大蒜試管苗;
步驟(7):步驟(6)中培養(yǎng)的試管苗,一旦發(fā)生玻璃化,盡快將玻璃化試管苗接種到試管苗恢復(fù)培養(yǎng)基中,晴天的白天將帶有不定芽的培養(yǎng)瓶置于自然光下處理3h~10h,夜晚置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1,22~28℃的培養(yǎng)間,連續(xù)處理1~5天;所述試管苗恢復(fù)培養(yǎng)基的配比為30~35g·l-1蔗糖,7.0~8.0g·l-1瓊脂,0.5~1g·l-1活性炭,ph5.8~6.0。
本發(fā)明步驟(1)中取田間自然生長、抽薹后5~10天,即花莖發(fā)育相對(duì)高度(花莖高度/假莖高度)為0.5~1的大蒜花序軸作為外植體,這樣可以預(yù)防花序軸的二次發(fā)育,提高再生系數(shù),同時(shí)避免花序軸過于幼嫩,防控玻璃化的發(fā)生,優(yōu)選抽薹后5天的花序軸。
步驟(1)采收好的大蒜花序軸當(dāng)天若沒有處理完,可以留3~5cm花莖,在保證花序軸干燥的情況下用保鮮膜密封好,存于2~6℃冰箱冷藏保存。其中:在花序軸抽薹時(shí)間期采收花序軸,留3~5cm的花莖,可以避免花序軸頂部退化的花器官吸收花莖營養(yǎng)、二次發(fā)育,影響再生系數(shù);保證花序軸的完全干燥,可以避免細(xì)菌和真菌滋生;利用保鮮膜密封花序軸,置于2~6℃冰箱或冷庫中冷藏保存,減少花序軸的生命活動(dòng),最大程度的保證外植體的新鮮。
本發(fā)明步驟(2)過程中優(yōu)選地要保證外植體完整,以免滅菌劑傷害花序軸內(nèi)部。
本發(fā)明步驟(2)花序軸的滅菌處理時(shí),70~75%酒精表面消毒時(shí)間為60~90秒,1~2%次氯酸鈉溶液處理時(shí)間為10~15分鐘,以確保滅菌徹底,且不傷害花序軸;用0.1~0.2%的過氧化處理4~6分鐘,一方面可以降低污染率,還可以緩解玻璃化的發(fā)生。優(yōu)選75%酒精處理60~90秒,2%次氯酸鈉處理15分鐘。
作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案,步驟(2)處理后的材料用0.1~0.2%的h2o2過氧化處理4~6分鐘,用無菌水沖洗3~4次,最后置于無菌濾紙上吸干表面水分,再進(jìn)行下一步步驟(3)的處理。用0.1~0.2%的h2o2預(yù)處理,可以降低玻璃化。
本發(fā)明步驟(3)中滅菌后,剝離花序軸外層苞葉,小心去除所有花序軸表面退化的花原基殘留物和膜質(zhì)苞片,防止退化花序軸再發(fā)育,影響不定芽再生;合理控制外植體和培養(yǎng)基的接觸面積,去除花序軸花莖0.1~0.3mm以下部分,將干凈的花序軸縱切為2~4塊(花序軸表面體積約為0.25~0.50mm3),可在保證較高繁殖系數(shù)的同時(shí),預(yù)防玻璃化的發(fā)生。優(yōu)選留外植體下部0.1mm花軸,切割為2塊或帶0.3mm花軸,切分為4塊的外植體。
本發(fā)明步驟(4)中的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基優(yōu)選采用1/2~1倍b5培養(yǎng)基,在保證試管苗的營養(yǎng)需要的同時(shí)還可以緩解玻璃化的發(fā)生;使用1倍濃度以下1/2濃度以上的b5培養(yǎng)基濃度,不會(huì)影響不定芽的再生,工廠化生產(chǎn)中還可以用來降低成本。
作為一種優(yōu)選方案,本發(fā)明步驟(4)中所采用的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的配比為0.1mg·l-1萘乙酸,1~2mg·l-16-芐基氨基嘌呤,15~30g·l-1蔗糖,6.0~7.5g·l-1瓊脂,ph5.8~6.0;其中:蔗糖濃度為1.5~3.0%,在保證玻璃化率和再生系數(shù)不受影響的情況下,使用15~30g·l-1濃度的蔗糖可以降低成本;6-芐氨基嘌呤濃度為1~2mg·l-1,花序軸在此濃度范圍下有較高的繁殖系數(shù)和較低的玻璃化率;瓊脂濃度為6.0~7.5g·l-1,花序軸在此濃度范圍內(nèi)可獲得最多的正常不定芽。更優(yōu)選的,配比為0.1mg·l-1萘乙酸,2mg·l-16-芐基氨基嘌呤,30g·l-1蔗糖,6.5g·l-1瓊脂,ph5.8。
本發(fā)明步驟(4)中不定芽誘導(dǎo)的光照強(qiáng)度選擇為50~100μmolm-2s-1,可以避免光照過弱導(dǎo)致的玻璃化和光照過強(qiáng)導(dǎo)致的不定芽失綠和白化。
本發(fā)明步驟(5)發(fā)現(xiàn)玻璃化不定芽恢復(fù)的過程,通過白天自然光下處理,夜間置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1的強(qiáng)光下處理,可以加速玻璃化不定芽內(nèi)水分代謝,促進(jìn)玻璃化的恢復(fù),恢復(fù)率達(dá)82.5%以上。
本發(fā)明步驟(6)中的繼代生根培養(yǎng)基優(yōu)選為1倍的b5培養(yǎng)基。
作為一種優(yōu)選方案,本發(fā)明步驟(6)中的繼代生根培養(yǎng)基的配比為30~45g·l-1蔗糖,7.0~7.5g·l-1瓊脂,0.5~1mg·l-16-芐基氨基嘌呤,0.1mg·l-1萘乙酸,0.5~1g·l-1活性炭,ph5.8~6.0;其中:活性炭濃度為0.5~1g·l-1,可以創(chuàng)造黑暗環(huán)境,促進(jìn)試管苗生根。更優(yōu)選的,配比為30g·l-1蔗糖,7.0g·l-1瓊脂,1mg·l-16-芐基氨基嘌呤,0.1mg·l-1萘乙酸,1g·l-1活性炭,ph5.8~6.0。
本發(fā)明步驟(6)中光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1,可以保證試管苗的能力充足,預(yù)防弱光下玻璃化的發(fā)生和強(qiáng)光照下的白化情況。
本發(fā)明步驟(7)中玻璃化試管苗恢復(fù)的過程,通過白天自然光下處理,夜間置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1的強(qiáng)光下處理,可以加速玻璃化試管苗內(nèi)水分代謝,促進(jìn)玻璃化的恢復(fù),恢復(fù)率達(dá)100%。
本發(fā)明的有益效果:
1、繁殖系數(shù)高:本發(fā)明通過花序軸器官發(fā)生途徑,通過控制玻璃化的發(fā)生和對(duì)玻璃化的恢復(fù)處理等方式,使得每花序軸的繁殖系數(shù)從以前的25.05以下增加到現(xiàn)在的52.0以上,最高可達(dá)73.0。
2、玻璃化率低:本發(fā)明通過調(diào)控外植體、培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件等因素,以及對(duì)玻璃化的恢復(fù)處理等,有效的防控了玻璃化的發(fā)生,大蒜不定芽的玻璃化率達(dá)5%以下,大蒜試管苗的玻璃化率為0%。
3、污染率低:本發(fā)明通過控制兩種滅菌劑的滅菌時(shí)間,在保證較高繁殖系數(shù)的同時(shí),大大降低了大蒜試管苗的污染率。
4、操作簡單:本方法對(duì)花序軸進(jìn)行處理,和莖尖剝離等其他大蒜試管苗方法相比,操作簡單。
5、再生時(shí)間短:本發(fā)明利用不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)和繼代生根培養(yǎng),兩次培養(yǎng),約在35~50天內(nèi)獲得大量的再生試管苗,試管苗的再生時(shí)間縮短為愈傷組織誘導(dǎo)試管苗的1/5~1/3。
6、變異低:利用器官直接再生途徑,克服了愈傷組織途徑變異率高的問題。
7、節(jié)約成本:本發(fā)明在保證較高繁殖系數(shù)和較低玻璃化率的基礎(chǔ)上,合理調(diào)節(jié)基本培養(yǎng)基和蔗糖等濃度,縮短了培養(yǎng)時(shí)間,此外,我們還提供了玻璃化的恢復(fù)處理方案,控制了玻璃化的發(fā)生,大大降低生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1大蒜花序軸的預(yù)處理;
其中:a.抽薹后5天的花序軸,b.花序軸保鮮預(yù)處理,c.花序軸的滅菌處理,d.滅菌后干燥的花序軸,e.剝離花序軸外層苞片、切掉花序軸表面退化的花器官、花序軸縱切2塊,f.接種于不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基,g.誘導(dǎo)的大蒜不定芽,h.誘導(dǎo)的大蒜試管苗;
圖2活性炭對(duì)大蒜試管苗生根的影響;
圖3不同保存時(shí)間對(duì)大蒜花序軸再生的影響。
具體實(shí)施方式
通過以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明,但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于此。
實(shí)施例1:
供試材料為田間自然生長,自然抽薹后1天、5天、10天和15天的“二水早”花序軸,測量花序軸相對(duì)長度后選取花莖直徑一致的花序軸,剪下總苞帶1cm左右薹段,完全浸沒在飽和洗衣粉溶液中約30分鐘,用流水沖洗約30分鐘表面滅菌,將充分洗凈的材料置于超凈工作臺(tái),以75%酒精表面消毒60秒,用無菌水沖洗1次,接著用2%次氯酸鈉溶液處理12分鐘,用無菌水沖洗4~5次,最后置于無菌濾紙上吸干表面水分。
剝離花序軸外層苞葉,去除所有花序軸表面退化的花原基殘留物和膜質(zhì)苞片,去除花莖0.3mm以下部分,將無菌的花序軸縱切為4塊;
將切割好的外植體接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基(b5培養(yǎng)基,0.1mg·l-1萘乙酸,2mg·l-16-芐基氨基嘌,30g·l-1蔗糖,6.5g·l-1瓊脂,ph5.8),置于光照強(qiáng)度為50μmolm-2s-1,光照時(shí)間為12h·d-1,25±1℃條件下培養(yǎng)20天后獲得大蒜不定芽。
統(tǒng)計(jì)每花序軸繁殖系數(shù),玻璃化率和正常不定芽數(shù),相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算公式如下:
繁殖系數(shù)=每花序軸切分?jǐn)?shù)×每外植體再生不定芽數(shù)目
玻璃化率=玻璃化試管苗/所有外植體數(shù)目×100%
每花序軸正常不定芽數(shù)=繁殖系數(shù)×(1-玻璃化率)
表1不同生理年齡花序軸對(duì)大蒜不定芽繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:本發(fā)明所選用的抽薹5~10天的花序軸,可同時(shí)具有較高的繁殖系數(shù)和較低的玻璃化率,特別是選用抽薹5天的花序軸;低于此范圍,則難以產(chǎn)生正常不定芽,致使繁殖系數(shù)過低,而高于此范圍,則容易導(dǎo)致玻璃化率升高。
實(shí)施例2:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸,剪下總苞帶1cm左右薹段,完全浸沒在飽和洗衣粉溶液中約30分鐘,用流水沖洗約30分鐘表面滅菌,將充分洗凈的材料置于超凈工作臺(tái),設(shè)9個(gè)處理:
t1:75%酒精處理30秒,2%次氯酸鈉溶液處理10分鐘;
t2:75%酒精處理30秒,2%次氯酸鈉溶液處理15分鐘;
t3:75%酒精處理30秒,2%次氯酸鈉溶液處理20分鐘;
t4:75%酒精處理60秒,2%次氯酸鈉溶液處理10分鐘;
t5:75%酒精處理60秒,2%次氯酸鈉溶液處理15分鐘;
t6:75%酒精處理60秒,2%次氯酸鈉溶液處理20分鐘;
t7:75%酒精處理90秒,2%次氯酸鈉溶液處理10分鐘;
t8:75%酒精處理90秒,2%次氯酸鈉溶液處理15分鐘;
t9:75%酒精處理90秒,2%次氯酸鈉溶液處理20分鐘。
用無菌水沖洗5次,最后置于無菌濾紙上吸干表面水分。
其他處理同實(shí)驗(yàn)案例1。統(tǒng)計(jì)污染率、繁殖系數(shù)和玻璃化率,公式同上。
其中,污染率=污染的外植體數(shù)目/外植體總數(shù)×100%,其他指標(biāo)計(jì)算方法同上。
表2不同滅菌組合對(duì)大蒜不定芽污染率、繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:采用本發(fā)明所述方案:75%酒精處理60到90秒,2%次氯酸鈉處理10到15分鐘時(shí),可以在降低污染率和玻璃化率的同時(shí),提高繁殖系數(shù),特別優(yōu)選75%酒精處理60或者90秒,2%次氯酸鈉處理15分鐘;若酒精處理時(shí)間過短,則容易導(dǎo)致玻璃化率提高,若次氯酸鈉處理時(shí)間過長,則容易導(dǎo)致玻璃化率,且降低繁殖系數(shù)。
實(shí)施例3:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸,75%酒精處理60秒,2%次氯酸鈉處理15分鐘后,設(shè)置0.05%,0.10%,0.20,0.40%的過氧化氫處理5分鐘,其他處理和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法同實(shí)驗(yàn)案例1:
表3不同濃度過氧化氫對(duì)大蒜不定芽污染率、繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
結(jié)果表明:采用本發(fā)明所述方案,采用0.1~0.2%濃度的過氧化氫可以更進(jìn)一步預(yù)防污染,并明顯降低玻璃化率提高繁殖系數(shù),當(dāng)?shù)陀诖藵舛葧r(shí)不僅污染率會(huì)急劇升高,且玻璃化率會(huì)顯著增加,若高于此濃度,則不僅玻璃化率升高、繁殖系數(shù)也會(huì)降低。
實(shí)施例4:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸。剝離花序軸外層苞葉,去除所有花序軸表面退化的花原基殘留物和膜質(zhì)苞片,花序軸的切割方式,設(shè)9個(gè)處理:
t1:去除花序軸0.1mm以下部分,不切割;
t2:去除花序軸0.1mm以下部分,縱切為2塊;
t3:去除花序軸0.1mm以下部分,縱切為4塊;
t4:去除花序軸0.3mm以下部分,不切割;
t5:去除花序軸0.3mm以下部分,縱切為2塊;
t6:去除花序軸0.3mm以下部分,縱切為4塊;
t7:去除花序軸0.5mm以下部分,不切割;
t8:去除花序軸0.5mm以下部分,縱切為2塊;
t9:去除花序軸0.5mm以下部分,縱切為4塊。
將切割好的外植體接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基,其他處理同實(shí)施案例1。統(tǒng)計(jì)繁殖系數(shù)和玻璃化率,公式同上。
表4外植體切割方式對(duì)大蒜不定芽繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:本發(fā)明所述方案:去除花莖0.1~0.3mm以下部分,將無菌的花序軸縱切為2~4塊,可同時(shí)具有較高的繁殖系數(shù)和較低的玻璃化率,特別是留外植體下部0.1mm,切割為2塊和帶0.3mm花軸,切分為4塊的外植體;當(dāng)外植體下部所帶花莖長度常于此范圍,則會(huì)導(dǎo)致玻璃化率增加。當(dāng)外植體不進(jìn)行切割,會(huì)導(dǎo)致較低的繁殖系數(shù);此外,發(fā)明人另外發(fā)現(xiàn)切分?jǐn)?shù)增加,會(huì)導(dǎo)致玻璃化率增加。
實(shí)施例5:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸,將無菌的花序軸縱切為2塊,設(shè)4個(gè)處理:
t1:1/2倍b5培養(yǎng)基;
t2:1倍b5培養(yǎng)基;
t3:1/2倍ms培養(yǎng)基;
t4:1倍ms培養(yǎng)基;
培養(yǎng)基成分及其他處理同實(shí)施案例1。
表5基本培養(yǎng)基種類和濃度對(duì)大蒜不定芽繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:本發(fā)明所采用的b5培養(yǎng)基上試管苗的繁殖系數(shù)顯著高于ms培養(yǎng)基,玻璃化率顯著低于ms培養(yǎng)基,說明本發(fā)明所采用的b5培養(yǎng)基更適合大蒜不定芽的誘導(dǎo)。且1/2倍b5培養(yǎng)基和1倍培養(yǎng)基之間的繁殖系數(shù)和玻璃化率差異不顯著,即適當(dāng)降低b5培養(yǎng)基的濃度不影響可獲得的正常試管苗數(shù)目,還可降低成本。
實(shí)施例6:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸,不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的配比為:0.1mg·l-1萘乙酸,6-芐基氨基嘌呤,30g·l-1蔗糖,6.5g·l-1瓊脂,ph5.8;其中培養(yǎng)基中6-芐基氨基嘌呤的濃度設(shè)置4個(gè)處理:0.5,1,2,4mg/l。其他處理同案例1,培養(yǎng)20天后統(tǒng)計(jì)繁殖系數(shù)和玻璃化發(fā)生情況。
表6細(xì)胞分裂素濃度對(duì)大蒜不定芽繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:本發(fā)明所選用的6-芐基氨基嘌呤濃度1~2mg/l可同時(shí)具有較高的繁殖系數(shù)和較低的玻璃化率,當(dāng)?shù)陀诖朔秶鷷r(shí),繁殖系數(shù)會(huì)降低,當(dāng)高于此范圍時(shí),玻璃化率會(huì)急劇增加。
實(shí)施例7:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸,滅菌和切割處理聽案例1,不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的配比為0.1mg·l-1萘乙酸,1~2mg·l-16-芐基氨基嘌呤,15~30g·l-1蔗糖,瓊脂,ph5.8~6.0,其中培養(yǎng)基中瓊脂的濃度設(shè)置4個(gè)處理:0.3,0.45,0.65,0.75mg/l。培養(yǎng)20天后統(tǒng)計(jì)繁殖系數(shù)和玻璃化發(fā)生情況。其他處理同案例1
表7瓊脂濃度對(duì)大蒜不定芽繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:選用本發(fā)明所述的6.0~7.5g·l-1瓊脂,可以顯著降低玻璃化率,提高正常試管苗的數(shù)量,低于此范圍則會(huì)顯著提高玻璃化率。
實(shí)施例8:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”花序軸,不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基的配比為0.1mg·l-1萘乙酸,1~2mg·l-16-芐基氨基嘌呤,15~30g·l-1蔗糖,6.0~7.5g·l-1瓊脂,所述的不定芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基中,ph設(shè)置5個(gè)處理:5.4,5.8,6.2,6.4,6.8。培養(yǎng)20天后統(tǒng)計(jì)繁殖系數(shù)和玻璃化發(fā)生情況。其他處理同案例1。
表8ph對(duì)大蒜不定芽繁殖系數(shù)和玻璃化率的影響
表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)
結(jié)果表明:本發(fā)明所選用的ph為5.8和6.0時(shí),可可大大降低玻璃化率,提高繁殖系數(shù)和正常試管苗的數(shù)量;低于或高于此范圍時(shí),玻璃化率會(huì)提高,且繁殖系數(shù)和正常試管苗數(shù)量均會(huì)下降。
實(shí)施例9:
參照實(shí)施例1所述方法,取正常不定芽,接種到繼代生根培養(yǎng)基的配比為30~45g·l-1蔗糖,7.0~7.5g·l-1瓊脂,0.5~1mg·l-16-芐基氨基嘌呤,0.1mg·l-1萘乙酸,活性炭,ph5.8~6.0,其中活性炭濃度分別設(shè)置4個(gè)處理:0.001%、0.0025%、0.005%和0.01%,統(tǒng)計(jì)試管苗生根情況。其他條件同實(shí)施案例1。
結(jié)果見圖2,本發(fā)明所采用的活性炭濃度可以顯著增加試管苗的生根率,特別是采用本發(fā)明所述的0.5~1g·l-1活性炭,可以顯著提高生根率。
實(shí)施例10:
參照實(shí)施例1所述方法,供試材料為田間自然生長,自然抽薹后5天“二水早”、“徐州白”、“正月早”和“葡萄牙”花序軸,剪下總苞帶1cm左右薹段,完全浸沒在飽和洗衣粉溶液中約30分鐘,用流水沖洗約30分鐘表面滅菌,將充分洗凈的材料置于超凈工作臺(tái),以75%酒精表面消毒60秒,用無菌水沖洗1次,接著用2%次氯酸鈉溶液處理10分鐘,用無菌水沖洗5次,0.1%過氧化氫處理5分鐘后,用無菌水沖洗3次,最后置于無菌濾紙上吸干表面水分;剝離花序軸外層苞葉,去除所有花序軸表面退化的花原基殘留物和膜質(zhì)苞片,去除花莖0.2mm以下部分,將無菌的花序軸縱切為2塊;將切割好的外植體接種于誘導(dǎo)培養(yǎng)基(1/2倍b5培養(yǎng)基,0.1mg·l-1萘乙酸,1mg·l-16-芐基氨基嘌,15g·l-1蔗糖,6.5g·l-1瓊脂,ph5.8),置于光照強(qiáng)度為100μmolm-2s-1,光照時(shí)間為12h·d-1,25℃,條件下培養(yǎng)20天后統(tǒng)計(jì)獲得繁殖系數(shù)和玻璃化率。
表9不同品種在優(yōu)化條件下的不定芽和試管苗再生情況
結(jié)果表明,本實(shí)施例所述的方法四個(gè)品種的繁殖系數(shù)較高,玻璃化率都低于5%,在保證較高繁殖系數(shù)的同時(shí),大大降低了大蒜試管苗玻璃化率;說明本發(fā)明所述方法可適用于不同品種的大蒜,即適用范圍更廣。
將獲得的正常不定芽接種到繼代生根培養(yǎng)基(1倍b5培養(yǎng)基,30g·l-1蔗糖,6.5g·l-1瓊脂,1mg·l-16-1芐基氨基嘌,0.1mg·l-1萘乙酸,ph5.8)中,置于光照強(qiáng)度為100μmolm-2s-1,光照時(shí)間為12h·d-1,25℃條件下培養(yǎng)20天后沒有發(fā)現(xiàn)玻璃化的試管苗;說明所述方法所獲得的不定芽品質(zhì)穩(wěn)定,后期不易發(fā)生玻璃化。
實(shí)施例11:
按實(shí)施案例1所述的方法,待花序軸分化出不定芽,一旦觀察到發(fā)生玻璃化的不定芽后,盡快將玻璃化試管芽接種到不定芽恢復(fù)培養(yǎng)基中,晴天的白天將帶有不定芽的培養(yǎng)瓶置于自然光下處理3h~10h,夜晚置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1,22~28℃的培養(yǎng)間,連續(xù)處理1~5天;所述不定芽恢復(fù)培養(yǎng)基配比為30~35g·l-1蔗糖,7.0~8.0g·l-1瓊脂,ph5.8~6.0,通過恢復(fù)處理,恢復(fù)率達(dá)82.5%以上。
同樣的,培養(yǎng)的試管苗,一旦發(fā)生玻璃化,盡快將玻璃化試管苗接種到試管苗恢復(fù)培養(yǎng)基中,晴天的白天將帶有不定芽的培養(yǎng)瓶置于自然光下處理3h~10h,夜晚置于光照強(qiáng)度為100~200μmolm-2s-1,22~28℃的培養(yǎng)間,連續(xù)處理1~5天;所述試管苗恢復(fù)培養(yǎng)基的配比為30~35g·l-1蔗糖,7.0~8.0g·l-1瓊脂,0.5~1g·l-1活性炭,ph5.8~6.0,通過恢復(fù)處理,恢復(fù)率可達(dá)100%。
通過兩步恢復(fù)處理,可以使整個(gè)大蒜組織培養(yǎng)方法的玻璃化率總體上降低至5%以下,繁殖系可達(dá)73.0。
實(shí)施例12:
供試材料為田間自然生長,采收自然抽薹后5天的“二水早”花序軸,花序軸用保鮮膜密封保存,分別以冷藏0、10、20、40天的花序軸為外植體用于實(shí)驗(yàn),其他處理同實(shí)施案例1,如圖1所示。統(tǒng)計(jì)花序軸再生系數(shù)。
結(jié)果見圖3(表注:表中小寫字母表示差異顯著(p<0.05)),結(jié)果表明:本實(shí)施例所述的冷藏保存方法對(duì)大蒜組培的再生能力具有很好的保護(hù)作用,保藏10天以內(nèi)對(duì)大蒜組織培養(yǎng)的再生能力沒有影響,隨著冷藏保存的時(shí)間延長,大蒜的繁殖系數(shù)降低,處理40天后的每花序軸再生系數(shù)依然較高,為32。