早春短命植物绵果荠的高效再生植株获得的方法技术

本发明专利技术公开了一种早春短命植物绵果荠再生体系建立的方法，通过以不同的外植体、生长调节剂、糖浓度和培养条件对其愈伤组织的诱导及其增殖、芽的分化和根诱导的影响，并以不同的基质和再生苗的前处理对再生苗移栽成活率的影响进行比较，确定选用愈伤组织的外植体为子叶，生长调节剂配伍为ＭＳ＋１．０ｍｇ／ｌ　ＩＢＡ＋０．１ｍｇ／ｌ　ＢＡＰ，在黑暗条件下进行组织培养，蔗糖浓度为３％或４％，建立绵果荠愈伤组织诱导及植株再生的最佳体系，从而得到早春短命植物绵果荠的高效再生植株的方法。解决绵果荠的自然繁殖率低而面临灭绝威胁的问题，更加缩短生长发育周期，获得真正人工培养条件和培养基下的离体再生植株，具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物生物
具体的说，本专利技术涉及植物组织培养技术领 域。
技术介绍
短命植物是对生长在干旱荒漠地带的一类生活周期或年生长期很短的特殊植物 类群的总称(Risser and Cottam，1968 ； Mulroy and Rundel, 1977 ；张立运，1985;黄培 祜，2002)。主要分布在中亚、西亚、北非、北美、南美和地中海沿岸等地的荒漠地带 (Went, 1948 ； Shreve, 1951 ；阿略兴，1954 ；谢尼阔夫，1954 ； Rooyen et al., 1992 ； Telenius，1993 ； Hegazy and Elamry, 1998 ； Wilby and Shachak, 2000 ； Gutterman, 2001)，中亚为其分布中心之一(毛祖美和张佃民，1994;黄培祜，2002)。我国短命植 物只分布于新疆北部荒漠(尤其是准噶尔荒漠)及其毗邻的草原带(潘伟斌和黄培祜， 1991)。每年春季3月下旬开始大量短命植物萌动破土，到5月有些地方短命植物盖度可 以达到50%以上，能够有效地阻止地表风沙流动，即春季新疆北部地区沙漠稳定沙面的 主要贡献者和沙漠受干扰破坏后植被入侵的先锋植物，在荒漠植物群落中具有重要地位 和生态价值(王雪芹等，2003)。短命植物还是一类很有价值的资源，它们是新疆春秋季 牧场中的优良春季牧草。很多种类是我国北方地区早春花卉及园林绿化美化的优良种质 资源，少数种又是传统中药药材。此外，据张立运(2002)的报道，短命植物是一类光合 效率高、物质积累快、营养周期短的植物资源。但是，到目前为止，国内外对短命植物 组织培养方面的研究尚未报道。绵果荠(Lachnolomalehnannii Bge.)是十字花科绵果荠属(LachnolomaBge.)，该属为单种属。是分布于亚洲中部的干旱、半干旱沙荒地和盐碱地的一年生早春短命 植物，在我国仅分布于新疆北部。花期5月，果期6月，植株较小，株高约10-20cm， 全珠多毛，果实为短角果四棱状卵形，果皮厚而硬及果皮外有绵毛(马素卿和潘秀敏， 1987)。此外，绵果荠具有生活周期短、萌发期早、基因结构简单(2n = &= 14)、较强 的抗盐、耐旱性等特性(刘嫫心，1987)，是一种特殊的潜在遗传资源。人类可以应用高 生物技术(体细胞杂交、原生质体融合、转基因等)手段、利用这一潜在遗传资源，培育 生长期短，具有较强的抗逆性的粮食作物、蔬菜、牧草、花卉新品种和新种类。组织培养是植物生物技术的必要前提和最理想手段。它一方面可为遗传工程提 供理想的受体材料，另一方面可为常规的植物改良程序提供一种新的手段，从而使很多 用传统方法难以解决的问题迎刃而解，更多更快更好地创造出各种林木、农作物和园艺 植物的新品种、新类型和新种类，是一类新资源开发利用和种质资源保存的先锋手段。 这不仅能解决资源短缺的困难，而且具有许多农业栽培所不具备的优点(Trigianoand Gray, 2000 ； Razdan, 2002)。因此，在人类面临能源危机、资源短缺、环境污染日益严 重的情况下发挥着重要的作用。所以，本专利技术以短命植物绵果荠为研究材料，建立它的高效再生体系具有如下重要意义一是可为以短命植物为材料，应用组织培养技术，进行新资源开发利用及短命 植物种质保存提供研究材料和重要理论依据。二是“生命与地球环境的协同演化”是当今世界地球科学与生命科学相互交叉 的重大前沿科学主题。近年来，随着我国西部荒漠生态环境的不断恶化以及生态建设问 题的日益突出，短命植物以其独特的生物学、生态学特性已经引起了国内有关部门及学 者的高度重视。但目前为止，该类在植物组织培养方面尚未报到。因此，研究短命植物在组织培养方面研究具有重大而赋予现实的意义。
技术实现思路
针对短命植物在组织培养方面研究空白的技术现状，本专利技术旨在提供一种早春 短命植物绵果荠高效再生体系建立的方法，填补了短命植物在现有技术中组织培养方面 的技术空白，解决绵果荠的自然繁殖率低而面临灭绝威胁的问题，更加缩短生长发育周 期，获得人工培养条件和培养基下的离体再生植株。本专利技术通过以下技术方案实现的以绵果荠为研究材料，通过不同的外植体、 生长调节剂、糖浓度和培养条件对其愈伤组织的诱导及其增殖、芽的分化和根诱导的影 响研究，并不同的基质和再生苗的前处理对再生苗移栽成活率的影响进行比较，建立绵 果荠愈伤组织诱导及植株再生的最佳体系，从而得到早春短命植物绵果荠的高校再生植 株的方法。本专利技术具体提供了一种早春短命植物绵果荠高效再生体系建立的方法，包括以 下步骤1)无菌材料的备用；2)在愈伤组织的诱导中，选用子叶为外植体，生长调节剂配方为MS+l.Omg/1 IBA+O.lmg/IBAP,在黑暗条件下进行愈伤组织培养，蔗糖浓度为3%或4%;3)在愈伤组织的增殖中，选用子叶为诱导出来的愈伤组织的增殖对象，生长调 节剂配方为 MS+l.Omg/1 IBA+O.lmg/1 BAP ；4)在不定芽的分化中，子叶愈伤组织分化的生长调节剂配合方式为MS+0.5mg/ L IBA+l.Omg/L KT和MS+O.lmg/L IBA+2.0mg/L BAP,下胚轴的愈伤组织分化的生长调 节剂配合方式为 MS+O.lmg/L IAA+1.0mg/L BAP ；5)在不定根的诱导中，选用配方为l/2MS+0.1mg/LNAA ；6)在植株再生培养中，选在分化培养基里分化的愈伤组织接种到已筛选出的分 化培养基中培养，观察植株再生情况，培养温度22°C-24°C、光照强度2000Lx、光照时 间为16h/d。本专利技术中，选用现有技术中常用的不同植物生长调节剂IAA，2，4-D，NAA， IBA和BAP都为本领域熟知的，可以通过公众途径获得，其中，IAA代表吲哚乙酸，2， 4-D代表2，4-二氯苯氧乙酸，NAA代表奈乙酸，IBA代表吲哚丁酸，BAP代表苄基氨基嘌呤。通过实施本专利技术具体的
技术实现思路
，可以达到以下效果1.专利技术弥补了短命植物在现有技术中组织培养方面的技术空白，解决绵果荠的自然繁殖率低而面临灭绝威胁的问题，更加缩短生长发育周期，获得真正人工培养条件 和培养基下的离体再生植株。本专利技术并为以短命植物为材料，应用植物生物技术，进行 新资源开发利用及短命植物种质保存提供了研究材料和重要技术方案。2.在本专利技术提供的早春短命植物绵果荠再生体系中，选用的生长调节剂配合为 MS+1.0mg/l IBA+0.1mg/l BAP,该配合的愈伤组织诱导率达到了 100%，诱导出来的愈 伤组织的手感为松脆(易碎)、颜色为绿色、产生量大、诱导期很早(6_9d)。3.在本专利技术提供的早春短命植物绵果荠再生体系中，选用的子叶愈伤组织分化 的生长调节剂配合方式为 MS+0.5mg/L IBA+1.0mg/L KT 和 MS+0.1mg/LIBA+2.0mg/ LBAP,该配方的不定芽诱导率分别为80.00(士8.16) %和77.78(士 11.11) %，平均每块 愈伤组织诱导芽数分别为5.33 (士0.62) %和5.00 (士0.37) %。 下胚轴的为MS+O.lmg/L IAA+1.0mg/L BAP,该处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种早春短命植物绵果荠再生体系建立的方法，其特征在于，所述的通过选用不同外植体、生长调节剂，选用不同的糖浓度和培养条件，对早春短命植物绵果荠的愈伤组织的诱导、增殖、芽的分化和根的诱导培养和植株的再生，具体包括以下步骤：１）无菌材料的备用；２）在愈伤组织的诱导中，选用愈伤组织的外植体为子叶，生长调节剂配方为ＭＳ＋１．０ｍｇ／ｌ　ＩＢＡ＋０．１ｍｇ／ｌ　ＢＡＰ，在黑暗条件下进行愈伤组织培养，蔗糖浓度为３％或４％时；３）在愈伤组织的增殖中，选用子叶为诱导出来的愈伤组织的增殖对象，生长调节剂配方为ＭＳ＋１．０ｍｇ／ｌ　ＩＢＡ＋０．１ｍｇ／ｌ　ＢＡＰ；４）在不定芽的分化中，子叶愈伤组织分化的生长调节剂配合方式为ＭＳ＋０．５ｍｇ／Ｌ　ＩＢＡ＋１．０ｍｇ／Ｌ　ＫＴ和ＭＳ＋０．１ｍｇ／Ｌ　ＩＢＡ＋２．０ｍｇ／Ｌ　ＢＡＰ，下胚轴的愈伤组织分化的生长调节剂配合方式为ＭＳ＋０．１ｍｇ／Ｌ　ＩＡＡ＋１．０ｍｇ／Ｌ　ＢＡＰ；５）在不定根的诱导中，选用配方为１／２ＭＳ＋０．１ｍｇ／Ｌ　ＮＡＡ；６）在植株再生培养中，选在分化培养基里分化的愈伤组织接种到已筛选出的分化培养基中培养，观察植株再生情况，培养温度２２℃－２４℃、光照强度２０００Ｌｘ、光照时间为１６ｈ／ｄ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：廖康，谭敦炎，满苏尔，
申请(专利权)人：新疆农业大学，
类型：发明
国别省市：65