[發明專利]適于生理和遺傳研究的擬南芥培養方法及專用培養裝置

在審

• 申請號: 201710866044.6
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107637491A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 金群英;彭華正;朱湯軍;葉華琳
• 申請（專利權）人: 浙江省林業科學研究院
• 主分類號: A01G31/00
• 分類號: A01G31/00;A01G31/02
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙)33213
• 代理人: 沈淵琪

技術領域

本發明屬于植物培養技術領域，具體涉及一種適于生理和遺傳研究的擬南芥培養方法及專用培養裝置。

背景技術

擬南芥個體小、生長周期短、生長和生殖周期的表型完整易辨、基因高度純合以及基因組較小，是植物學研究中最重要的模式植物,也是進行植物分子生物學研究的極好材料。擬南芥適合在實驗室進行培養，通過調節溫度、濕度和光照周期，擬南芥不僅可以作為草本植物發育機理的研究模型，還可以作為林木材質形成機理的研究材料。另外，擬南芥可以通過農桿菌液浸花來進行大規模的轉基因，為植物基因功能研究提供大量的突變體材料。因此，在實驗室環境下快速大量地培養優質擬南芥幼苗、開花的擬南芥材料以及在實驗室條件下方便地進行條件控制是高效開展植物基因功能研究的重要保證。

然而，許多研究者發現，在實驗室栽培的擬南芥往往比較廋弱，這不僅影響性狀觀察，也限制了大量遺傳材料的獲得，更重要的是，瘦弱的苗（尤其是根系生長不好）是制約擬南芥轉浸花轉基因的關鍵因素，沒有大量狀態較為一致的健壯擬南芥苗，就難以有效開展后期浸花等轉基因操作，對于不少突變體更是難以成功。而造成這些實驗室栽培苗比較瘦弱的原因通常被認為是濕度和光照的控制不好，因為象自然界中的其它重要因素如營養和溫度通常比較容易模擬。如果試圖在實驗室中建立人工氣候室或引進高質量的人工氣候箱，雖然在一定程度上能解決問題，但投入和維護的費用很高。而一般的光照培養箱和空調室往往難以培養高質量的擬南芥苗。另外，即使在人工氣候室或氣候箱，長期培養帶來的設備發霉和擬南芥長蟲等問題也是個麻煩的事情。

本申請人在十幾年的擬南芥培養過程中，發現根的生長是一個影響擬南芥生長狀態而容易被忽略的關鍵因素，而營養、溫度、光照和濕度雖然重要，但在根系得以很好發育的情況下其影響就可以較為容易地控制。基于這些發現，我們發明了擬南芥培養的專用裝置，并且按照特定的流程，可以在普通空調室和光照培養箱中低成本，高密度地大量繁殖擬南芥，而且該過程只需極低的維護工作，極少的營養基質用量。在此基礎上該發明還方便了后續生理和遺傳操作。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于設計提供一種適于生理和遺傳研究的擬南芥培養方法及專用培養裝置的技術方案。

所述的一種適于生理和遺傳研究的擬南芥專用培養裝置，其特征在于包括一組管體，所述的管體底部通過設置有裙邊的管套固定在一起，所述的管體中部和距底部1/4處，從上至下對稱設置一組側壁通孔，所述的管體底部設置一組底部通孔。

所述的專用培養裝置進行擬南芥培養的方法，其特征在于包括以下步驟：

1）取擬南芥專用培養裝置，每個管體中裝入蛭石后進行高壓滅菌，再將滅菌后的擬南芥專用培養裝置放入盛有營養液的框里，除擬南芥專用培養裝置中間的管體外的其它管體按照每管體100ml的量裝營養液，充分浸泡使得管體表面蛭石濕潤，然后對在每個管體上貼上標簽；

2）將擬南芥種子或者經培養皿萌發后的7天小苗用鑷子移入管體中,移苗結束后用透明聚丙烯薄膜圍成一個套子，密封覆蓋保持100%濕度，置于2000-4000lux的光照中，并根據需要設置光照時數，設置環境溫度為22℃，保持狀態3-7天；

3）3-7天后利用鐵絲在框中撐起一個棚，將透明聚丙烯薄膜蓋在上面，透明聚丙烯薄膜邊緣緊貼框邊緣，透明聚丙烯薄膜頂部用根據環境濕度用夾子夾住，保證塑料罩的濕度為80%左右，培養1-3周；

4）1-3周后，營養液干后，按每管體50ml營養液的量加入營養液，繼續培養，這時擬南芥陸續抽苔，此時撤掉所搭的棚，用透明聚丙烯薄膜圍繞擬南芥專用培養裝置的苗包裹起來，形成桶狀，外扎橡皮筋，而桶狀的頂端在早期根據環境的濕度選擇是否夾一個夾子，以保證濕度在70%左右，等待營養液用完；

5）營養液用完后再干一周，有利于大量開花；若為了大量結實，則營養液干了一周后，按每管50ml最后補充一次營養液，待其自然干后，在透明聚丙烯薄膜采集莢果，完成培養。

在此過程中開展生理和遺傳轉化研究的操作步驟可以：

1）為了嚴格進行各種生理狀態的比較，在苗生長的早期可以讓不同處理貨突變體的苗分散混合培養，而在對照和拍照時，既可以將不同處理的整捆苗對照拍照，也可以將這些苗根據需要進行組合拍照，或逐個放置在架子上拍照；