黄芩同源四倍体的诱导方法技术

本发明专利技术的黄芩同源四倍体的诱导方法涉及植物多倍体诱导方法领域，将普通二倍体黄芩种子，用0.04%～0.06%的KMnO4溶液消毒清洗三次、每次浸泡时间为1～3分钟；将消毒完毕的黄芩种子用净水清洗，去除表面水分；将经预处理的黄芩种子在温度23～26℃条件下均布于发芽床上，以净水为萌发剂，直至种芽破壳，取出后，去除表面水分，移入诱导床上，在温度25～29℃条件下，加入诱导液、其用量以半浸种子为宜，诱导至芽长为2.2～2.5mm时结束；将诱导后的种子取出，用净水冲洗3～5次，即完成黄芩同源四倍体的诱导。本诱导方法，科学合理，去除了因种子萌发进行各项生理准备所需时间不同而造成的差异，在时间上最大限度地减少了诱导液对种子的伤害；诱导温度与室温接近，易于操作，且与播种土壤温度差异小，可以提高成活率；另外，诱导液浓度极低，可以最大限度地减少诱导液对种子的伤害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物多倍体诱导方法领域，尤其涉及。
技术介绍
黄芩多倍体诱导国内已有相关报道，主要为实验室条件下的组织培养法和茎尖诱导法，两种方法均能获得黄芩多倍体。但是，因其方法不当，使其存在一定的不足。组织培养法诱导多倍体是利用成熟细胞在特定条件下如愈伤组织，经脱分化后再重新转化成胚性分生组织而进行诱导的一种方式，虽然纯合率高，但要走脱分化的弯路，脱分化的过程生产上无法实现，因为组织培养法操作过程繁杂，成本高，时间长，且黄芩多倍体结实力非常低，产种量无法满足生产需求，故生产上无法使用。而茎尖诱导法很难获得纯合多倍体，因为茎尖分生组织既有原生分生组织，又有初生分生组织，原生分生组织是胚性细胞，专司分裂，分裂能力强，分裂周期短，而初生分生组织是胚性细胞产生的分生组织，是边分裂边分化的细胞，其分裂能力相对较弱，分裂周期长。那么，在茎尖诱导中，如果诱导时间较短，会出现原生分生组织细胞经过诱导而加倍，初生分生组织细胞由于分裂周期较长而处于间期没有经过染色体加倍，加倍的细胞分裂速度和生长速度都比普通细胞慢，在生长的过程中，普通细胞由于生长速度快而逐渐将加倍的细胞包围起来，形成嵌合体；如果延长诱导时间，初生分生组织细胞刚好经过一次染色体加倍，而原生分生组织细胞可能会出现两次或多次加倍，超过了植物能够忍受的环境胁迫范围，弓I起生物膜破坏，细胞脱水，各种代谢无序进行，即由于膜脂质过氧化而使细胞死亡。另夕卜，即使成功，也是地上部分为多倍体，地下部分为二倍体，即杂合体。这就是茎尖诱导很难获得纯合四倍体的原因，故农艺性状不稳定，生产上无法推广。
技术实现思路
本专利技术旨在针对背景技术中存在的不足，而提供的一种。本专利技术的，是根据种子本身的特点进行诱导的，因为种子是植物繁衍下一代的直接器官，其内具有分生能力最强的胚性细胞，即原生分生组织，而且胚性细胞专司分裂功能，具有分裂周期短、集中的特点，而且在萌发过程中，胚根和胚芽同时进行分裂活动，也就是在诱导过程中，只要掌握了恰当的诱导时机、诱导温度、诱导液浓度和诱导时间，诱导就能够成功。胚根和胚芽同时得到诱导，使得胚根产生的地下部分和胚芽产生的地上部分同时加倍，故不会出现茎尖诱导的地上部分为多倍体，地下部分为二倍体，即杂合体现象，而是纯合的同源四倍体。本专利技术的，是通过如下步骤实现的 a、预处理选取发育完好、粒大饱满当年的普通二倍体黄芩种子，用新配制的0. 04% 0. 06%的KMnO4溶液消毒清洗三次、每次400 800洗液/100克，每次浸泡时间为I 3分钟；将消毒完毕的黄芩种子用净水清洗，去除表面水分；b、萌发将经a步骤处理的黄芩种子在温度23 26°C条件下均布于发芽床上，以适量净水为萌发剂，直至种芽破壳； C、诱导将经b步骤处理的黄芩种子取出，去除表面水分，移入诱导床上，在温度25 29°C条件下，加入诱导液、其组份为0.01%秋水仙素和0. 3%二甲基亚砜的水溶液，其用量以半浸种子为宜，诱导至芽长为2. 2 2. 5mm时结束； d、后处理将经c步骤诱导后的种子从诱导液中取出，用净水冲洗3 5次，即完成黄芩同源四倍体的诱导。本专利技术的，获得了黄芩同源四倍体植株，其诱导方法黄芩的成活率为90. 6%，诱导率为83. 2%。与二倍体相比，四倍体植株形态特征明显，叶片粗超、颜色深绿、叶形指数变小，株高、地径花序长、种子及根重等显著增加，细胞核显著增 大，气孔、保卫细胞花粉粒明显增大，保卫细胞叶绿体多而大，气孔密度明显减小，表现为明显的多倍体巨型性特征。黄芩根主要成分为黄芩苷和汉黄芩苷，二倍体黄芩黄芩苷和汉黄芩苷的含量分别为12. 83%,3. 35%，同源四倍体黄芩则分别为20. 36%和6. 23%，各提高了61. 26%和85.97%。其中黄芩苷为药典规定的药效成分。二倍体黄芩单株干根的产量为16. 46g，四倍体黄芩单株干根的产量为53. 53g，完全能够满足生产要求。本专利技术的，科学合理，去除了因种子萌发进行各项生理准备所需时间不同而造成的差异，在时间上最大限度地减少了诱导液对种子的伤害；诱导温度与室温接近，易于操作，且与播种土壤温度差异小，可以提高成活率；另外，诱导液浓度极低，可以最大限度地减少诱导液对种子的伤害。具体实施例方式实施例I 本专利技术的，是通过如下步骤实现的 a、预处理选取发育完好、粒大饱满当年的普通二倍体黄芩种子，用新配制的0.04% 0. 06%的KMnO4溶液消毒清洗三次、每次400 800mL洗液/100克，每次浸泡时间为I 3分钟；将消毒完毕的黄芩种子用净水清洗，去除表面水分； b、萌发将经a步骤处理的黄芩种子在温度23 26°C条件下均布于发芽床上，以适量净水为萌发剂，直至种芽破壳； C、诱导将经b步骤处理的黄芩种子取出，去除表面水分，移入诱导床上，在温度25 29°C条件下，加入诱导液、其组份为0.01%秋水仙素和0. 3%二甲基亚砜的水溶液，其用量以半浸种子为宜，诱导至芽长为2. 2 2. 5mm时结束； d、后处理将经c步骤诱导后的种子从诱导液中取出，用净水冲洗3 5次，即完成黄芩同源四倍体的诱导。实施例2 本专利技术，是通过如下步骤实现的 第一预处理阶段选取发育完好、粒大饱满当年的普通二倍体黄芩种子，使用新配制的0.05%的KMnO4溶液将黄芩种子进行消毒清洗三次，每100克种子每次用400 800 mL的KMnO4溶液，用洁净的玻璃棒反复搅拌，使种子与KMnO4溶液充分接触，第一次消毒3分钟，倾出消毒液；再取0. 05%的KMnO4溶液将黄芩种子消毒2分钟，倾出消毒液；最后取0. 05%的KMnO4溶液将黄芩种子消毒消毒I分钟，倾出消毒液；将消毒完毕的黄芩种子加入蒸馏水，洗净种子表面残留的KMnO4溶液，倾出清洗液，取出种子，去除表面水份； 第二萌芽阶段将预处理后的黄芩种子在温度为25 26°C条件下均布于发芽床，彼此间保持一定的距离，以蒸馏水为萌发剂进行萌发，蒸馏水的量以半浸种子为宜，直至种子开始萌动即种芽突破种皮； 第三诱导阶段将萌芽后的黄芩种子取出，去除表面水分，移入诱导床上，诱导床内的种子充分分散开，彼此保持一定的距离，于温度25 27°C条件下，加入0.01%秋水仙素+0. 3% 二甲基亚砜组成的诱导液，其诱导液的量也以半浸种子为宜，直至芽生长到适宜播种的长度约2. 2 2. 5mm时，诱导结束； 第四后处理阶段将诱导后的种子迅速从诱导液中取出，用蒸馏水冲洗，连续冲洗3-5次，每次0. 5 3分钟，即制的成品。秋水仙素是目前普遍采用的效果确切的化学诱导剂。对植物而言，秋水仙素是人为增加的环境胁迫因素，但秋水仙素具有剧毒性，在一定条件下可以使植物细胞内环境发生改变，促使细胞内产生的ROS无法正常消除而使细胞凋零。本专利技术中采用秋水仙素与二甲基亚砜为诱导剂，二甲基亚砜(dimethysurfoxide,DMS0)能够促进秋水仙素快速浸透到植物组织中，提高诱导率，缓解因渗透不均匀产生嵌合体的现象，而且还能降低秋水仙素的诱导浓度，减轻其对细胞毒害性，从而提高成活率。另外，现有的种子诱导法均采用诱导剂作为萌发剂直接浸泡萌发诱导，使种子萌发和诱导同步进行，时间从12_96h不等，然后播种，成活率和诱导率均较低。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：申志英，于辉，
申请(专利权)人：申志英，
类型：发明
国别省市：