專利名稱：菹草人工種子制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物人工種子生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，主要提供了菹草人工種子制作的關(guān) 鍵技術(shù)，具體涉及菹草苗芽的誘導(dǎo)增殖，菹草人工種子包埋液的制備。更具體涉 及一種菹草人工種子的制作方法，適用于水生態(tài)系統(tǒng)重建工程和景觀水體工程對沉水植物種苗的需求。
背景技術(shù)：
人工種子(artificial seeds)是指將植物離體培養(yǎng)中產(chǎn)生的體細胞胚或能發(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。人工種子在本 質(zhì)上屬于無性繁殖,與天然種子相比，它具有繁殖速度快、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。迄今為止，人工種 子的研究范圍主要集中于一些重要的農(nóng)林作物、藥用植物以及觀賞植物等。沉水植物是淡水生態(tài)系統(tǒng)的主要成員，不僅在維持水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能方 面發(fā)揮重要的作用，也具有持清澈水質(zhì)的功能，同時還能增加景觀水體的美觀。沉水植物的恢復(fù)成為水污染綜合治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于大多沉水植物種子難 以獲得，當水體的植物種子庫受到嚴重破壞時，水生植被的恢復(fù)工程不可避免對 水生植物種苗有大量需求。目前水生植被恢復(fù)工程的種苗都是從自然水體撈取， 這就對種源地的植物種群造成了破壞。此外，種苗的獲得也會受到季節(jié)所限，并 受到運輸距離限制。利用人工種子技術(shù)，可避免對種源地植物資源的破壞，且操 作簡易，不受季節(jié)和運輸距離限制。盡管目前快速繁殖技術(shù)使得許多難以繁殖的植物得以繁殖，并可常年供應(yīng)試 管苗。但水生植物種苗的需求季節(jié)性很強，由于培養(yǎng)室空間和人力的限制， 一般 很難在短期內(nèi)集中供應(yīng)大量試管苗；雖然目前也有人研究試管苗的貯藏等問題，
但是大量貯藏和運輸是相當困難的，受到培養(yǎng)室空間、低溫貯存時較多耗能和人 力物力的限制，而且當需要種植這些試管苗時仍要經(jīng)過出瓶和移栽的過程，這個 過程不可避免地伴隨或高或低的死苗率，并在煉苗過程中消耗較多人力物力。因 而使得試管苗成本過高。人工種子可以方便儲存，占地小，運輸方便，可以彌補 此類不足。菹草(尸otomogW朋cr—^L.)是我國常見的沉水植物，有較好的耐污能力 和除污能力。迄今為止，經(jīng)檢索，尚未見菹草人工種子的報道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在于提供了一種菹草人工種子的制作方法，有效解決水生植 被恢復(fù)工程中菹草種苗的來源問題，材料易于獲得、工藝流程簡單、不受季節(jié)影 響、繁殖速度快、成活率高、成本低廉。為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案1、菹草芽的誘導(dǎo)取無菌菹草苗，用解剖刀切取4-6mm的帶節(jié)的莖段， 作為組培發(fā)芽外植體，接種到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基中培養(yǎng),其成分為MS或1/5MS 或1/10MS+1.5-3。/。蔗糖+0.8y。瓊脂+激素，具體如下(1) MS (Murashige和Skoog)成分大量元素KN03為1900mg/L,NH4NO3為1650mg/L,MgSO4.7H2O為370mg/L, KH2P04為170mg/L, CaCl2,2H20為440mg/L;微量元素MnS04.4H20為22.3mg/L, ZnS04.7H20為8.6mg/L, H3B03為 6.2mg/L,KI為0.83mg/L, NaMo04.2H20為0.25mg/L, CuS04.5H20為0.025mg/L, CoCl2.6H20為0.025mg/L;鐵鹽Na2-EDTA為37.3mg/L,FeS04.4H20為27.8mg/L;有機成分甘氨酸為2.0mg/L,鹽酸硫胺素為0.1mg/L，鹽酸吡眵醇為 0.5mg/L煙酸為0.5mg/L,肌醇為100mg/L;(2) 所含激素種類6-BA、 IBA、 NAA培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽的激素配比6-BA 1.0-5.0mg丄"+IBA 0.5 mg-L-1或NAA 0.5 mg'L—、(3) 培養(yǎng)基配比方式為
MS+1.5-3。/。蔗糖+0.8。/。瓊脂+激素或 MS/5+l .5-3%蔗糖+0.8%瓊脂+激素或 MS/10+1.5-3。/。蔗糖+0.8。/。瓊脂+激素或 培養(yǎng)基pH為5.8-6.0。2、 4-6天后，莖節(jié)處長出新芽。將誘導(dǎo)出的長3-5 mm的芽用鑷子置于盛2%-5。/o海藻酸鈉+MS或1/5MS或l/10MS+1.5-3%蔗糖+ IBA 1.0 mg'I/1 + 6-BA 0.5mg丄—1的復(fù)合包埋液中，用玻璃棒攪拌使芽和包埋液充分混合；3、 10-15分鐘后，在超凈工作臺內(nèi)，用內(nèi)徑3-5mm的滴管將含有芽的包埋 液滴入1-4%的氯化鈣(CaCl2 )中，經(jīng)過15-30分鐘的離子交換反應(yīng)即形成白 色、半透明且具一定硬度的類似膠囊丸的人工種子；4、 用無菌水漂洗4-5次以終止離子交換反應(yīng)即得菹草人工種子。于低溫3-5 'C下避光貯藏種子。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果1.可以實現(xiàn)菹草大規(guī)模的 快速繁殖，避免了在水生植物恢復(fù)工程中當需要大量種苗時通過從自然水體撈 取，而對種源地的植物種群造成的破壞；2.生產(chǎn)不受季節(jié)的限制，從自然水體 中撈取植物則受季節(jié)的影響較大，不同時間采集的種苗成活率也不同；3.材料 來源簡便，操作簡易，4.與試管苗相比，體積小，運輸及保存方便、所用培養(yǎng) 基量少，成本低廉，減少了移栽馴化過程。


圖l:制作成的菹草人工種子，外部為白色、半透明，類似膠囊丸的人工種 皮，內(nèi)部即為誘導(dǎo)出的菹草的芽；圖2:菹草人工種子在未滅菌的蒸餾水里萌發(fā)并轉(zhuǎn)株，人工種子播種后3-5 天即開始萌發(fā)，生長速度很快，圖中綠色的為菹草植株的莖葉，白色、細長的為 菹草植株的根。
具體實施方式
本發(fā)明是一種菹草人工種子的制作方法，具體實施如下 實施例1: 1、 芽的誘導(dǎo)實驗所需工具如平板、解剖刀、鑷子和培養(yǎng)基等需經(jīng)i2rc、O.lMPa高壓蒸汽滅菌，在實驗前，以上實驗工具要放置于超凈工作臺內(nèi)滅菌30 分鐘，然后用解剖刀和鑷子去除葉和根，切取4-6mm的帶節(jié)的莖段，作為組培 發(fā)芽外植體，接種到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基中培養(yǎng),其成分為MS或1/5MS或1/10MS + 1.5%或1.8%或2.1%或2.4%或2.7%或3%蔗糖+ 0.8%瓊脂+激素，具體如下(1) MS (Murashige禾P1 Skoog)成分大量元素KN03為1900mg/L, NH4N03為1650mg/L, MgS04.7H20為 370mg/L, KH2P04為170mg/L， CaCl2.2H20為440mg/L;微量元素MnS04.4H20為22.3mg/L, ZnS04.7H20為8.6mg/L, H3B03為 6.2mg/L, KI為0.83mg/L, NaMo04.2H20為0.25mg/L， CuS04.5H20為0.025mg/L, CoCl2.6H20為0.025mg/L;鐵鹽Na2-EDTA為37.3mg/L,FeS04.4H20為27.8mg/L;有機成分甘氨酸為2.0mg/L，鹽酸硫胺素為O.lmg/L,鹽酸吡哆醇為 0.5mg/L，煙酸為0.5mg/L，肌醇為lOOmg/L;所述的1/5MS指大量元素和微量元素為MS培養(yǎng)基全量的1/5，鐵鹽和有機 成分使用MS培養(yǎng)基的全量；所述的1/10MS指大量元素和微量元素為MS培養(yǎng)基全量的1/10，鐵鹽和有 機成分使用MS培養(yǎng)基的全量；(2) 所含激素種類6-BA、 IBA、 NAA 培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽的激素配比為 6-BA1.0-5.0mg.L-1+IBA0.5 mg七-1或NAA0.5 mg'L-1;(3) 培養(yǎng)基配比方式為MS+1.5-3。/。蔗糖+0.8Q/。瓊脂+激素或 MS/5+1.5-3%蔗糖+0.8%瓊脂+激素或 MS/10+1.5-3%蔗糖+0.8%瓊脂+激素或 培養(yǎng)基pH為5.8-6.0。2、 大約4-6天后，莖節(jié)處長出新芽。在超凈工作臺內(nèi)將誘導(dǎo)出的長3-5mm 的芽用鑷子置于盛2%或2.5%或3%或3.5%或4%或4.5%或5%海藻酸鈉+ MS 或1/5MS或1/10MS + 1.5%或1.8%或2.1%或2.4%或2.7%或3%蔗糖+ IBA 1.0
mg丄-1 + 6-BA0.5mg乇—1的包埋液中，用玻璃棒攪拌使芽和包埋液充分混合。3、 10-15min后，在超凈工作臺內(nèi)，用內(nèi)徑4mm的滴管將含有芽的包埋液 滴入1%或2%或3%或4%的CaCl2中，經(jīng)過20min的離子交換反應(yīng)即形成白色、 半透明且具一定硬度的類似膠囊丸的人工種子。4、 用無菌水漂洗4-5次以終止離子交換反應(yīng)即得菹草人工種子。實施例2:培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽的激素配比為6墨BA 3.0mg.L"+IBA0.5 mg.i;1或NAA0.5 mg-L-1其實施步驟與實施例1相同。實施例3:培養(yǎng)基中誘導(dǎo)生芽的激素配比為6-BA 5.0mg'L"+IBA0.5 mg丄"或NAA0.5 mg-L-1其實施步驟與實施例1相同。實施例4:包埋劑海藻酸鈉濃度2%,激素配比IB A 1.0 mg-L" + 6-BA0.5mg-L國l。其實施步驟與實施例l相同。實施例5:包埋劑海藻酸鈉濃度5%，激素配比IBA 1.0 mg'L—1 + 6-BA 0.5mg'L-l 。其實施步驟與實施例l相同。實施例6:芽和包埋液充分混合后，在超凈工作臺內(nèi)，用內(nèi)徑3mm的滴管將含有芽的 包埋液滴入3%的CaCl2中，進行30min的離子交換反應(yīng)。 其實施步驟與實施例1相同。實施例7:芽和包埋液充分混合后，在超凈工作臺內(nèi)，用內(nèi)徑4mm的滴管將含有芽的 包埋液滴入1%的CaCl2中，進行20min的離子交換反應(yīng)。 其實施步驟與實施例l相同。
實施例8:芽和包埋液充分混合后，在超凈工作臺內(nèi)，用內(nèi)徑5mm的滴管將含有芽的 包埋液滴入4%的CaCl2中，進行15min的離子交換反應(yīng)。 其實施步驟與實施例1相同。實施例9:將制成的菹草人工種子播種于蒸餾水中，萌發(fā)條件為2(TC、光照強度36pmo1 m—2S''，光暗周期為12h:12h,—個月后統(tǒng)計萌發(fā)率為700/。. 其實施步驟與實施例1相同。
權(quán)利要求
1、 一種菹草人工種子制作方法，它包括下列步驟A、 菹草芽的誘導(dǎo)取無菌菹草苗，用刀切取4-6 mm的帶節(jié)的莖段，作為 組培發(fā)芽外植體，接種到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其成分為MS或1/5MS或 1/lOMS+l. 5-3%蔗糖+0. 8%瓊脂+激素，激素配比為6-BA 1. 0-5. 0mg L—'+IBA 0. 5 mg L/或NAA 0. 5 mg L—NB、 4-6天后，莖節(jié)處長出新芽，將誘導(dǎo)出的長3-5咖的芽用鑷子置于盛2-5% 海藻酸鈉+MS或1/5MS或1/10MS+1. 5-3%蔗糖+ IBA 1. 0 mg L—、 6-BA 0. 5mg L—1 的凝膠液中，用玻璃棒攪拌使芽和包埋液混合；C、 10-15分鐘后，在超凈工作臺內(nèi)，用內(nèi)徑3-5 mm的滴管將含有芽的包埋 液滴入1-4%的CaCl2中，經(jīng)過15-30分鐘的離子交換反應(yīng)即形成白色、半透明 的人工種子；D、 用無菌水漂洗4-5次以終止離子交換反應(yīng)即得菹草人工種子； 所述的MS培養(yǎng)基為大量元素KN03為1900mg/L,NH4NO3為1650mg/L,MgSO4.7H2O為370mg/L, KH2P04為170mg/L, CaCl2.2H20為440mg/L;微量元素MnS04.4H20為22.3mg/L， ZnS04.7H20為8.6mg/L, H3B03為 6.2mg/L,KI為0.83mg/L, NaMo04.2H20為0,25mg/L, CuS04.5H20為0.025mg/L, CoCl2.6H20為0.025mg/L;鐵鹽Na2-EDTA為37.3mg/L,FeS04.4H20為27.8mg/L;有機成分甘氨酸為2.0mg/L，鹽酸硫胺素為0.1mg/L，鹽酸吡哆醇為 0.5mg/L煙酸為0.5mg/L，肌醇為100mg/L;所述的誘導(dǎo)生芽的激素配比為6-BA 1. 0-5. Omg L—'+IBA 0. 5 mg L—或NAA 0. 5 mg L—'。所述的包埋液組成配方為2-5。/。海藻酸鈉+MS或1/5MS或1/10MS+1. 5_3%蔗|唐+ IBA 1. 0 mg L—BA 0. 5mg L一1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種菹草人工種子制作方法，其特征是 芽和包埋液充分混合后，用內(nèi)徑4mm的滴管將含有芽的包埋液滴入1%的 CaCl2中，進行20分鐘的離子交換反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種菹草人工種子的制作方法，其制做步驟是首先是在含激素的固體培養(yǎng)基上進行誘導(dǎo)生芽；待芽長到一定長度時，在無菌條件下與以海藻酸鈉為包埋劑配成的復(fù)合包埋液充分混合；然后用滴管將含芽的包埋液滴入CaCl₂中進行離子交換反應(yīng)，最后用無菌水漂洗，即制成菹草人工種子。本發(fā)明解決了水體生態(tài)系統(tǒng)重建過程中沉水植物種苗來源問題，避免了對種源地植物資源造成的破壞，材料易于獲得、工藝流程簡單、不受季節(jié)影響、繁殖速度快、成活率高、成本低廉。
文檔編號C12N5/04GK101120655SQ200710053249
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者安彥杰, 張彥輝, 遲 朱, 劭 楊, 健 高 申請人:華中師范大學(xué)