本發(fā)明屬于植物組織培養(yǎng)，具體涉及一種用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基、愈傷組織培養(yǎng)方法及其應用。

背景技術：

1、新疆阿魏(ferula?sinkiangensis)，傘形科阿魏屬藥用植物，為我國特有種。該種作為我國藥用阿魏的主要來源被收錄在《中華人民共和國藥典》。隨著人口的激增和藥用阿魏的需求以及生長環(huán)境的變化，新疆阿魏分布面積已經(jīng)由原來的2000～4000公頃縮減為不足原來的1/20。同時，該物種種群數(shù)量少、開花植株少、小種群可能近交導致種群快速退化等問題。基于上述原因，新疆阿魏已被列為國家二級重點保護野生植物，并在中國受威脅物種評估中被評為極危(cr，critically?endangered)。因此，急需針對呈現(xiàn)瀕危態(tài)勢的新疆阿魏開展遷地保護相關研究。

2、植物組織培養(yǎng)是以植物生理學為基礎發(fā)展起來的一門新生的生物技術科學，由于植物組織培養(yǎng)的突出特點是快速，因此對于一些繁殖系數(shù)低且珍稀植物而言，組織培養(yǎng)可以達到高效快速繁殖的目的。當前，組織培養(yǎng)技術已經(jīng)發(fā)展為瀕危物種遷地保護和產(chǎn)業(yè)化栽培種苗擴繁等的重要技術。已有部分研究對新疆阿魏的組織培養(yǎng)和人工栽培進行摸索，但由于新疆阿魏通過有性繁殖產(chǎn)生后代，該植物種子稀缺且存在休眠，發(fā)芽往往需要很長時間，在實驗室條件下培養(yǎng)時其植株矮小且不易生長出真葉，限制了對該屬植物的遷地保護、規(guī)模化栽培和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

3、目前，有關新疆阿魏愈傷組織誘導的研究較少，在現(xiàn)有研究中，無真葉長出的新疆阿魏幼苗較有利于出愈傷組織，但實驗整體出愈率較低，且實驗褐化問題嚴重，許多材料都出現(xiàn)了停滯生長。這也導致此技術尚未被廣泛用于新疆阿魏的快速繁育、遷地保護和規(guī)模化育苗。因此，提供一種短期內(nèi)可誘導大量新疆阿魏愈傷組織的培養(yǎng)方法對開展保護和開發(fā)物種資源的研究具有重要意義，同時為新疆阿魏種質(zhì)資源的保護和優(yōu)良性狀的遺傳育種奠定基礎。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基、愈傷組織培養(yǎng)方法及其應用。利用本發(fā)明提供的培養(yǎng)基對新疆阿魏外植體進行培養(yǎng)，可高效誘導出新疆阿魏愈傷組織，提高增殖系數(shù)，短期內(nèi)獲得大量健康的、穩(wěn)定的愈傷組織，為保護和開發(fā)阿魏物種資源的研究提供了育苗和快速繁殖的技術支持。

2、本發(fā)明提供了用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基，包括愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基；所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基以ms液體培養(yǎng)基為基礎培養(yǎng)基，還包括2,4-d、蔗糖和瓊脂；所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基中2,4-d的濃度為0.5～3.0mg/l；

3、所述完全脫分化培養(yǎng)基以ms液體培養(yǎng)基為基礎培養(yǎng)基，還包括2,4-d、6-ba、蔗糖和瓊脂；所述完全脫分化培養(yǎng)基中2,4-d的濃度為0.5mg/l，6-ba的濃度為0.5mg/l；

4、所述愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基以ms液體培養(yǎng)基為基礎培養(yǎng)基，還包括2,4-d、naa、6-ba、蔗糖和瓊脂；所述愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基中2,4-d的濃度為0.1～1.0mg/l，naa的濃度為0.1～0.5mg/l，6-ba的濃度為0.5～2.0mg/l。

5、優(yōu)選的，所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基的ph值分別為5.8～6.0。

6、本發(fā)明還提供了上述技術方案所述培養(yǎng)基在新疆阿魏植物組織培養(yǎng)中的應用。

7、本發(fā)明還提供了一種新疆阿魏愈傷組織的培養(yǎng)方法，包括以下步驟：

8、將新疆阿魏外植體接種于愈傷組織誘導培養(yǎng)基進行愈傷組織誘導培養(yǎng)，得到新疆阿魏初代愈傷組織；將所述新疆阿魏初代愈傷組織接種于完全脫分化培養(yǎng)基進行完全脫分化培養(yǎng)，得到新疆阿魏脫分化愈傷組織；將所述新疆阿魏脫分化愈傷組織接種于愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基進行繼代增殖培養(yǎng)，得到新疆阿魏愈傷組織；

9、所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基為上述培養(yǎng)基中的愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基。

10、優(yōu)選的，所述愈傷組織誘導培養(yǎng)為先進行黑暗誘導培養(yǎng)，再進行光暗交替培養(yǎng)；所述黑暗誘導培養(yǎng)的時間為7～10d；所述光暗交替培養(yǎng)的時間為15～30d；所述光暗交替培養(yǎng)的每個周期中光照培養(yǎng)的時間為12h，黑暗培養(yǎng)的時間為12h；所述光照培養(yǎng)的溫度為(25±0.5)℃，所述黑暗培養(yǎng)的溫度為(15±0.5)℃。

11、優(yōu)選的，所述完全脫分化培養(yǎng)為光暗交替培養(yǎng)；所述光暗交替培養(yǎng)的每個周期中光照培養(yǎng)的時間為12h，黑暗培養(yǎng)的時間為12h；所述光照培養(yǎng)的溫度為(25±0.5)℃，所述黑暗培養(yǎng)的溫度為(15±0.5)℃；所述完全脫分化培養(yǎng)的時間為15～30d。

12、優(yōu)選的，所述繼代增殖培養(yǎng)為光暗交替培養(yǎng)；所述光暗交替培養(yǎng)的每個周期中光照培養(yǎng)的時間為12h，黑暗培養(yǎng)的時間為12h；所述光照培養(yǎng)的溫度為(25±0.5)℃，所述黑暗培養(yǎng)的溫度為(15±0.5)℃；所述繼代增殖培養(yǎng)的時間為30～35d。

13、優(yōu)選的，所述新疆阿魏外植體包括新疆阿魏的下胚軸。

14、優(yōu)選的，所述新疆阿魏的下胚軸取自新疆阿魏無菌苗。

15、本發(fā)明還提供了上述技術方案所述培養(yǎng)方法在新疆阿魏植物組織培養(yǎng)中的應用。

16、本發(fā)明提供了一種用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基，包括愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基。本發(fā)明提供的培養(yǎng)基通過適宜的愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基，可將新疆阿魏外植體高效誘導為新疆阿魏愈傷組織(平均出愈率為58.25±4.54％)，并顯著提高愈傷組織的增殖系數(shù)(平均增殖系數(shù)為13.83±0.83)，短期內(nèi)獲得大量健康的、穩(wěn)定的愈傷組織，節(jié)約了時間成本，為保護和開發(fā)阿魏物種資源的研究提供了育苗和快速繁殖的技術支持。

17、進一步的，本發(fā)明培養(yǎng)方法獲得的新疆阿魏愈傷組織可作為基因編輯的受體，通過基因編輯技術加快新疆阿魏的育種過程。

技術特征：

1.用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基，其特征在于，包括愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基；所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基以ms液體培養(yǎng)基為基礎培養(yǎng)基，還包括2,4-d、蔗糖和瓊脂；所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基中2,4-d的濃度為0.5～3.0mg/l；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基的ph值分別為5.8～6.0。

3.權(quán)利要求1或2所述的培養(yǎng)基在新疆阿魏植物組織培養(yǎng)中的應用。

4.一種新疆阿魏愈傷組織的培養(yǎng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述愈傷組織誘導培養(yǎng)為先進行黑暗誘導培養(yǎng)，再進行光暗交替培養(yǎng)；所述黑暗誘導培養(yǎng)的時間為7～10d；所述光暗交替培養(yǎng)的時間為15～30d；所述光暗交替培養(yǎng)的每個周期中光照培養(yǎng)的時間為12h，黑暗培養(yǎng)的時間為12h；所述光照培養(yǎng)的溫度為(25±0.5)℃，所述黑暗培養(yǎng)的溫度為(15±0.5)℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述完全脫分化培養(yǎng)為光暗交替培養(yǎng)；所述光暗交替培養(yǎng)的每個周期中光照培養(yǎng)的時間為12h，黑暗培養(yǎng)的時間為12h；所述光照培養(yǎng)的溫度為(25±0.5)℃，所述黑暗培養(yǎng)的溫度為(15±0.5)℃；所述完全脫分化培養(yǎng)的時間為15～30d。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述繼代增殖培養(yǎng)為光暗交替培養(yǎng)；所述光暗交替培養(yǎng)的每個周期中光照培養(yǎng)的時間為12h，黑暗培養(yǎng)的時間為12h；所述光照培養(yǎng)的溫度為(25±0.5)℃，所述黑暗培養(yǎng)的溫度為(15±0.5)℃；所述繼代增殖培養(yǎng)的時間為30～35d。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述新疆阿魏外植體包括新疆阿魏的下胚軸。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的培養(yǎng)方法，其特征在于，所述新疆阿魏的下胚軸取自新疆阿魏無菌苗。

10.權(quán)利要求4～9任一項所述的培養(yǎng)方法在新疆阿魏植物組織培養(yǎng)中的應用。

技術總結(jié)
本發(fā)明屬于植物組織培養(yǎng)技術領域，具體涉及一種用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基、愈傷組織培養(yǎng)方法及其應用。本發(fā)明提供了用于新疆阿魏組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基，包括愈傷組織誘導培養(yǎng)基、完全脫分化培養(yǎng)基和愈傷組織繼代增殖培養(yǎng)基，將新疆阿魏外植體依次經(jīng)過愈傷組織誘導培養(yǎng)、完全脫分化培養(yǎng)、繼代增殖培養(yǎng)，可高效誘導新疆阿魏愈傷組織，并顯著提高愈傷組織的增殖系數(shù)，短期內(nèi)獲得大量健康的、穩(wěn)定的愈傷組織，節(jié)約了時間成本，為保護和開發(fā)阿魏物種資源的研究提供了育苗和快速繁殖的技術支持；并且本發(fā)明培養(yǎng)方法獲得的新疆阿魏愈傷組織可作為基因編輯的受體，通過基因編輯技術加快新疆阿魏的育種過程。

技術研發(fā)人員：李文軍,周睿,楊紅蘭,陸婷,楊磊
受保護的技術使用者：中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6