[發明專利]誘導擬南芥在黑暗中繼續發育的方法

無效

• 申請號: 201310317997.9
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103416306A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 程漢;高靜;黃華孫;安澤偉;胡彥師
• 申請（專利權）人: 中國熱帶農業科學院橡膠研究所
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 黃慧德

技術領域

本發明屬于作物栽培技術領域，具體涉及一種誘導擬南芥在黑暗中繼續發育的方法。

背景技術

光照是植物生長發育所必需條件。光照一方面為植物的光合作用提供能量，另一方面作為信號分子，調控植物生長發育。植物種子發芽后，需要光照來完成繼續發育，這一過程被稱為“光形態建成”。在沒有光照的黑暗條件下，即使提供了植物生長所必須的營養元素和糖等養分，發芽后其發育也將會暫停，該過程被稱為“暗形態建成”。在該培養條件下的植物將會具有長長的下胚軸，頂端分生組織的發育分化暫停，不能生長出真葉等表型。在這種條件下，植物發芽后發育被暫停，直到有光照后才能繼續進行。目前尚未能有一種簡單有效的方法誘導植物在完全黑暗的條件下打破該發育障礙，生長出真葉，繼續發芽后發育進程。

發明內容

本發明的目的是打破擬南芥在黑暗條件中萌發后的發育障礙，使發芽后幼苗在黑暗中繼續完成后續的發育進程。

為實現本發明的目的，本發明誘導擬南芥在黑暗中繼續發育的方法是在擬南芥培養基中添加濃度為0.1～10mM的過氧化氫，進行暗培養，擬南芥在黑暗中發芽，繼續發育長出兩片以上真葉。步驟如下：

1）擬南芥種子消毒：用消毒水對擬南芥種子進行消毒，消毒方法為：使用消毒水浸泡種子10分鐘，移去消毒水后，以無菌蒸餾水清洗5次；

所述的消毒水可以為50%市售消毒水（V/V），也可以為15%次氯酸鈉溶液（V/V）。

2）播種：將消毒好的擬南芥種子點播在1/2MS培養基的培養皿上，點播密度為每個直徑為10cm的培養皿上播種100～150顆為宜；

所述的培養基的成分為：2.2克/升MS培養基，30克/升蔗糖，0.5克/升MES鹽，8克/升瓊脂；培養基pH值使用摩爾濃度為1M的氫氧化鉀溶液調節，pH值5.7；培養基消毒后添加最終摩爾濃度為0.1～10mM過氧化氫溶液。

3）暗培養：用石臘膜將培養皿封口，再使用3層錫箔紙將培養皿包裹嚴實，以不見光為宜；將培養皿移至4℃冰箱中放置2～4天，再移至紙盒中，放入人工氣候箱中進行培養，培養至擬南芥長出兩片以上真葉。培養條件為：黑暗培養，溫度22～24℃，濕度70%～90%，培養1～2個月。

所述的暗培養的過氧化氫的優選濃度是在擬南芥培養基中添加過氧化氫的摩爾濃度為1mM、2mM或5mM，進行暗培養，擬南芥在黑暗中發芽，繼續發育長出兩片以上真葉。

4）統計擬南芥發育情況：暗培養1～2個月后，取出培養皿，打開錫箔紙和石臘膜，觀察統計擬南芥發育情況；

所述的觀察統計擬南芥發育情況，是指統計長出兩片以上真葉的苗數占總發芽苗數的比例。

本發明所使用的優選植物材料是擬南芥，上述技術方案對于任意生態型的野生型擬南芥均適用，包括Columbia，WS，Ler等，但并不局限于這些生態型。

本發明誘導擬南芥在黑暗中繼續發育的方法，打破擬南芥在黑暗條件中萌發后的發育障礙，無需光照即可讓擬南芥進行發芽后繼續發育，使發芽后幼苗在黑暗中繼續完成后續的發育進程。擬南芥在黑暗條件下，其頂端分生組織的細胞周期被打斷，細胞分裂停止在G2/M檢驗點前。經過一定濃度的過氧化氫處理，打破了G2/M轉化點障礙，使得細胞分裂能夠繼續進行，從而繼續完成發育進程。本發明中所使用的方法簡單、有效，對光照不足地區的作物栽培具有重要的啟示作用。

附圖說明

圖1：擬南芥黑暗中繼續發育。

圖中：在5mM?H₂O₂處理4周情況下，黑暗培養的擬南芥長出了真葉、莖等器官，植株體型明顯增大，下胚軸短，表明擬南芥發芽后發育能繼續進行。而不添加H₂O₂的對照處理的幼苗只有子葉，兩子葉間的頂端分生組織并未發育出真葉等器官，植株體型較小，下胚軸較長，屬于典型的暗形態建成表型。

H₂O₂：使用5mM?H₂O₂對黑暗培養的擬南芥處理4周后的表型，擬南芥黑暗中繼續發育出真葉等器官。

對照：在培養基中不添加H₂O₂，黑暗中培養4周后的表型。

圖2：在H₂O₂誘導下擬南芥在黑暗中繼續發育情況。

圖中：使用1mM、5mM和對照對黑暗培養的擬南芥處理1周、2周、3周、4周、6周和10周后的表型。