一种红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法技术

本发明专利技术提供一种红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法，包括的步骤有：(1)将消毒灭菌处理后的种子接种于培养基A中，进行无菌萌发；(2)取无菌实生苗带叶茎尖经灭菌后的秋水仙素溶液浸泡，再转入培养基B中培养后转入培养基C中；(3)多倍体植株在培养基C中可增殖生根一步完成。本发明专利技术对红果参多倍体植株体外快繁的工艺进行优化调整，同步增殖和生根，简化组培过程，整个培养过程同时在一个培养基中进行，极大地提高了人工体外繁殖效率。此外，本发明专利技术建立了红果参同源多倍体诱导体系；在多倍体生长延缓的情况下采用直接器官发生方式增殖，同时保持又了较高的繁殖系数，大大缩短了培养周期，且成本低、周期短、质量和成活率高。活率高。活率高。

【技术实现步骤摘要】
一种红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法


[0001]本专利技术属于生物
，尤其涉及一种红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法。

技术介绍

[0002]红果参(Campanumoea lancifolia(Roxb.)Merr.)，为桔梗科(Campanulaceae)金钱豹属(Campanumoea)多年生植物，学名长叶轮钟草，别名红果参、肉算盘、山荸荠等(本专利技术均称红果参)，主要分布在东南亚部分国家，如菲律宾、越南等，在我国仅产于长江以南的部分地区如云南、四川等地，生长于海拔1500m以下的林中、灌丛下及草地上。红果参以根入药，味甘、微苦、性平，具有补虚益气、祛瘀止血的功效；主治劳倦气虚乏力，跌打损伤等症，收录于《中华本草》。另有研究表明，红果参的叶中富含黄酮类物质，黄酮类化合物是广泛存在于植物体内的一类极具开发前景的天然抗氧化剂，具有抗真菌、抗病毒、增加内源性抗氧化剂功能即抗衰老、抗炎和抗血栓形成等作用。此外，红果参的果实所含营养成分丰富，主含多糖、天然纤维、粗蛋白、粗脂肪和矿质素等，其多糖含量更是高达45.80％；而多糖能很好的清除羟基自由基和超氧阴离子自由基，对油脂的氧化有明显的抑制作用，极具新型水果的开发潜力。这些研究结果展示了红果参广阔的应用前景，亦为其进一步综合开发利用提供了科学依据。
[0003]多倍体对植物育种最重要的贡献是细胞大小的增加(“Gigas”效应)、有害突变的缓冲、杂合度的增加、以及杂种优势(杂交优势)的利用等。植物多倍体促进的这些变化使多倍体个体在极端环境中生存下来，并在竞争中可能胜过许多二倍体祖先；同时，这些变化也使人们对开发应用于植物育种目的的多倍体产生了越来越大的兴趣；研究者们利用多倍体的这些特性选育出了产量较高、品质较好的品种，增强了对生物和非生物胁迫的耐受性。对植物多倍体的研究至今已有100多年的历史，发现多倍体在植物中是普遍存在的，且多倍体被普遍认为是一种常见的物种形成模式，对植物进化和生态学产生了极其深远的影响。尽管如此，由于多倍体植株的数量有限，难以提供多倍体育种所需要的有着丰富遗传背景的大量群体。为了解决这一问题，育种学家通常会选择合适的材料，以人工诱导的手段来达到扩大多倍体植株基数的目的。秋水仙素诱导是人工诱导多倍体最常用的方法之一，其可阻碍细胞分裂中期纺锤丝的形成，使有丝分裂被迫中断，但细胞和细胞质并不分离，从而使染色体加倍。目前，人工诱导多倍体在植物方面已得到越来越广泛的应用，如在麻疯树(Jatropha curcas L.)、拟南芥Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.、尖瓜(Trichosanths dioica Roxb.)、玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)、小麦(Triticum aestivum L.)、紫锥菊(Echinacea purpurae L.)等植物中都进行了多倍化尝试。尽管多倍体存在着种子不育性增加和生长周期延长、开花延迟等不足和缺点，但人工诱导的多倍体依然被用于植物育种遗传改良实验，因为这种技术一方面通常会提高植物相关经济部分的生物量；另一方面，染色体的加倍明显促进了次生代谢物的产生和增加，有助于目标植物增加商业价值，特别是能提高有效成分含量。
[0004]近年来，红果参在云南、湖南、四川、湖北、江西、安徽等省份均有人工栽培，并已形成一定规模的红果参产业，除了传统的入药、鲜食(果、嫩叶)外，又开发出保健茶、保健酒、冻干粉等多种产品。本专利技术课题组自2017年3月开始与相关企业合作先后在云南省曲靖市炎方乡(104
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9`24.64``E，26
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19`10.3``N；Alt：2340m)、曲靖市陆良县(103
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35`2.92``E，24
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56`28.91``N；Alt：1950m)、保山市潞江坝(98
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53`53.31``E，24
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53`51.37``N；Alt：667m)、丽江市永胜县(101
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1`8.57``E，26
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28`7.21``N；Alt：1380m)、大理市漾濞县(99
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57`25.71``E，25
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40`23.2``N；Alt：1571m)等地布点种植红果参无性系种苗，面积达1000余亩。在种植过程中发现，红果参种植400株/亩，每株果实产量1000g左右，根一年生产量1500g左右。本专利技术课题组认为红果参多倍体化在营养器官巨型化和生产应用上有较大的优势，尽管其果实不育性较高，但因籽少而有可能出现更好的口感；同时，倍性水平的变化往往能导致次生代谢产物含量的变化，有可能获得有效成分含量提高的红果参新品质。而多倍体植物面临种子育性低，而扦插繁殖存在系数低、易染病而具较高死亡率等问题。组织培养技术不仅有生长快、周期短、可重复性强等优点，且材料来源单一，可保留植株原有的优良性状，短期能获大量遗传性质高度一致的种苗。植物离体培养技术的发展，为药用植物资源稀缺提供了有效的保障。红果参仅有一篇对组织培养的报道，采用外植体
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愈伤组织
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不定芽的方法，而并未实现直接器官发生以最大程度保证植株优良性状的传递。因此，需要寻求一种新的成本低、时间短、质量和成活率高，且能将多倍体性状固定下来的无性繁殖方法来扩大红果参多倍体种苗的繁殖量，进行高品质种苗的工厂化生产，以满足种植需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于通过多倍体的诱导解决红果参药用部位—根产量的大幅提高，并提供一种能够提高红果参多倍体快速繁殖效率的方法，该方法可为固定多倍体优质性状、发展人工种植奠定技术基础。通过本专利技术，可提供基因型背景一致的优质多倍体种苗以满足人工种植的需求。
[0006]为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法，其特征在于，包括的步骤有：将消毒灭菌处理后的种子接种于培养基中，进行无菌萌发，然后取无菌实生苗茎尖通过一定质量浓度的秋水仙素溶液浸泡并转入含秋水仙素的培养基中培养，获得多倍体植株后再进行增殖生根一体化培养及炼苗移栽。
[0008]进一步地，所述的红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法，包括以下步骤：
[0009](1)外植体的获取：选择生长势好、无病虫害的健壮植株，取其当年饱满果实；
[0010](2)将步骤(1)的果实进行消毒处理；
[0011](3)无菌实生苗的获取：将经过步骤(2)消毒灭菌好的果实切开，取其内种子为材料，接入下列培养基A中，所述培养基A，包括以下原料：
[0012]MS基本培养液
[0013]蔗糖
[0014]琼脂粉
[0015]控制光照度、温度、光照时间的条件下进行种子的无菌萌发；
[0016](4)浸泡处理：取步骤(3)带叶茎尖经高温灭菌后的秋水仙素溶液浸泡处理；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法，其特征在于，包括的步骤有：将消毒灭菌处理后的种子接种于培养基中，进行无菌萌发，然后取其茎尖通过一定质量浓度的秋水仙素溶液浸泡并转入含秋水仙素的培养基中培养，获得多倍体植株后再进行增殖生根一体化培养及炼苗移栽。2.根据权利要求1所述的红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)外植体的获取：选择生长势好、无病虫害的健壮植株，取其当年饱满果实；(2)将步骤(1)的果实进行消毒处理；(3)无菌实生苗的获取：将经过步骤(2)消毒灭菌好的果实切开，取其内种子为材料，接入下列培养基A中，所述培养基A，包括以下原料：MS基本培养液蔗糖琼脂粉控制光照度、温度、光照时间的条件下进行种子的无菌萌发；(4)浸泡处理：取步骤(3)带叶茎尖经高温灭菌后的秋水仙素溶液浸泡处理；(5)无菌实生苗带叶茎尖培养：取步骤(4)带叶茎尖经无菌水清洗后转入下列培养基B中，所述培养基B，包括以下原料：MS基本培养液秋水仙素6
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苄胺基嘌呤α
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萘乙酸蔗糖琼脂粉控制光照度、温度、光照时间的条件下进行培养；(6)取步骤(5)带叶茎尖，转入下列培养基C中，所述培养基C，包括以下原料：MS基本培养液6
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苄胺基嘌呤α
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萘乙酸蔗糖琼脂粉控制光照度、温度、光照时间的条件下进行培养，即可获得增殖和生根一体化试管苗；(7)炼苗和移栽：取步骤(6)中的生根植株置于室温下炼苗，从培养基中取出幼苗，将残留培养基清洗干净，放入多菌灵溶液中消毒，后移栽至经消毒的腐殖质土中保温保湿培养，即得移栽苗。3.根据权利要求2所述的红果参多倍体诱导及多倍体植株的高效人工育苗方法，其特征在于，步骤(2)中所述果实进行消毒处理的方法为：用自来水洗净表面后用质量百分比10％洗衣粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄衡宇，董鲜，孟庆红，李宏哲，梁永丽，
申请(专利权)人：云南中医药大学，
类型：发明
国别省市：