[發(fā)明專利]一種借助于光源控制進(jìn)行桔梗快繁的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310206548.7
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103250646A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐志剛;劉夢(mèng)溪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01H4/00
• 分類號(hào): A01H4/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種借助于光源控制進(jìn)行桔梗快繁的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

植物組織培養(yǎng)中使用的光源一般是熒光燈，但是耗電量大，發(fā)射光譜不能很好地與植物的光合作用吸收光譜相吻合，含有很多不必要的波長(zhǎng)，光效很低；而且產(chǎn)生很多的熱輻射，不能對(duì)植物接近照射，對(duì)植物生長(zhǎng)光激勵(lì)效率不高，使用壽命也不長(zhǎng)。同傳統(tǒng)的光源相比，近年來(lái)發(fā)光二極管(LED)作為一種可用于植物照射的新型半導(dǎo)體光源日益受到關(guān)注。LED的基本結(jié)構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個(gè)有引線的架子上，四周用環(huán)氧樹(shù)脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用。LED波寬窄，光色純，波長(zhǎng)種類豐富，與植物光合作用和形態(tài)建成的光譜范圍吻合。LED還具有較小的質(zhì)量和體積、較長(zhǎng)的壽命，調(diào)節(jié)其頻率和占空比可以節(jié)省能源和提高光合效率。由于這些顯著的特征，LED近年來(lái)在植物組織培養(yǎng)中受到越來(lái)越多的青睞。

LED用于植物組織培養(yǎng)光源具有以下優(yōu)勢(shì)：LED光輸出半寬窄，接近單色光，單獨(dú)使用或組合使用均可，使用LED可以集中特定波長(zhǎng)的光均衡地照射作物，不僅可以調(diào)控碳氮代謝等生理活動(dòng)從而調(diào)節(jié)株高干鮮重等形態(tài)指標(biāo)，還能調(diào)節(jié)植株葉片氣孔開(kāi)度，根系活力等生理活動(dòng)，為得到健壯組培苗移栽作準(zhǔn)備。另外植物組培中應(yīng)用的LED屬于冷光源，光照系統(tǒng)發(fā)熱少，實(shí)現(xiàn)了低熱負(fù)荷，可以置于離植物很近的地方而不會(huì)把植物烤傷；LED形狀極小，可以將不同波長(zhǎng)的LED組合制備成多種比例多種形狀的器件，占用空間小，安裝方便，方便篩選出適合特定品種植物的特定光源；另外，其較強(qiáng)的耐用性也降低了運(yùn)營(yíng)成本。

桔梗(?Platycodon?grandiflorum)?屬桔梗科、多年生草本植物，有白色乳汁。根圓錐形，莖直立，基部葉輪生或?qū)ι＞哂墟?zhèn)咳與祛痰之功效。其花蕾、花朵形狀獨(dú)特，顏色艷麗，頗具觀賞性；根含有多種皂苷，具宣肺、散寒、祛痰、排膿等功效;根和嫩葉還可加工食用。桔梗是集賞、食、藥為一身的多用途經(jīng)濟(jì)植物，具有極大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。一般常用種子繁殖或埋根繁殖，但是種子繁殖過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生品質(zhì)退化、變異等現(xiàn)象，且當(dāng)年生苗長(zhǎng)勢(shì)弱，無(wú)法形成較高的產(chǎn)量，在長(zhǎng)期的埋根的營(yíng)養(yǎng)繁殖過(guò)程中，會(huì)受到病毒感染，產(chǎn)量下降。

本方法探索了桔梗組培苗快繁光源的篩選，建立了完整可行的試驗(yàn)方法，操作步驟簡(jiǎn)單，試驗(yàn)效果穩(wěn)定、清晰，因此無(wú)論是在科研、檢測(cè)以及學(xué)生試驗(yàn)中都能得到很好的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，我們以桔梗種發(fā)無(wú)菌壯苗為材料，進(jìn)行光質(zhì)處理，得到最適合桔梗組培苗生理生長(zhǎng)的最優(yōu)光譜能量分布，以期為桔梗的種質(zhì)資源保存、新品種開(kāi)發(fā)和推廣以及工廠化生產(chǎn)提供技術(shù)支持。本發(fā)明的目的在于提供借助于光源控制的一種較有效的桔梗組培苗快繁技術(shù)。

一種借助于光源控制進(jìn)行桔梗快繁的技術(shù)，包括以下步驟：

(1)外植體的制備：選取桔梗種子，清洗、消毒，種子接種到MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)得到組培苗，將組培苗上的莖段轉(zhuǎn)接到新的MS培養(yǎng)基上，先在黑暗下培養(yǎng)，然后轉(zhuǎn)入白色熒光燈下培養(yǎng)，得到10～15?mm?長(zhǎng)、帶有兩片真葉的莖段；

(2)光質(zhì)處理：選取步驟(1)得到的莖段接種在1/2MS?+?0.1?mg/l?NAA的培養(yǎng)基上，先在黑暗下培養(yǎng)4～7天，然后轉(zhuǎn)入LED光源下培養(yǎng)35～45天，得到健壯的桔梗組培苗植株，其中所述LED光源為紅光或藍(lán)光的一種或兩種不同比例的組合光，培養(yǎng)條件：光強(qiáng)45～55μmol·m^-2·s^-1，光周期為8～12小時(shí)，溫度25±2℃。

所述步驟(1)清洗消毒過(guò)程具體如下：桔梗種子先用水沖洗2～3個(gè)小時(shí)，然后在超凈工作臺(tái)中依次用75%的酒精消毒20～30秒，15%的次氯酸鈉消毒10～15分鐘，15%的雙氧水消毒10～15分鐘，最后用無(wú)菌水沖洗5～6次。

步驟(1)中所述莖段在黑暗下培養(yǎng)4～7天；所述莖段在白色熒光燈下培養(yǎng)的培養(yǎng)條件：光強(qiáng)45～55μmol·m^-2·s^-1，光周期為8～12小時(shí)，溫度25±2℃。

所述LED光源為單色藍(lán)光(B)、單色紅光(R)、藍(lán)紅比5：3(藍(lán)光和紅光組合比例5：3/BR53)、藍(lán)紅比1：1(藍(lán)光和紅光組合比例1：1/BR11)或藍(lán)紅比3：5(藍(lán)光和紅光組合比例3：5/BR35)，優(yōu)選藍(lán)紅比5：3。

所述光源是一個(gè)47.5×50cm的長(zhǎng)方形燈板，在所述長(zhǎng)方形燈板的長(zhǎng)度方向上設(shè)置20個(gè)發(fā)光套組，在所述長(zhǎng)方形燈板的寬度方向上設(shè)置19個(gè)發(fā)光套組，所述每個(gè)發(fā)光套組由三個(gè)發(fā)光二極管組成。