專利名稱：一種油茶無性系組培苗高效生根方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種油茶無性系組培苗生根方法，具體是提供一種通過組織培養(yǎng)快 速繁殖獲得大量生根的油茶無性系苗木的方法。
背景技術：
油茶(Camellia spp)是我國特有的優(yōu)質木本油料樹種，與油棕、椰子和油橄欖并
稱為世界四大木本油料樹種[1]。油茶種子榨取的茶油營養(yǎng)豐富，不飽和脂肪酸含量高達 90%以上，是理想的食用油[2]，被譽為“東方橄欖油” [3]。此外，茶油在工業(yè)上可被用 于制取油酸及其酯類、生產肥皂和凡士林等，也可制成硬脂酸和甘油；在醫(yī)藥上，可用 于制作針劑和調制各種藥膏、藥丸等；在化妝業(yè)上，通過精煉可制作成天然高級美容護 膚系列化妝品。茶籽榨油后的枯餅，可提取殘油、茶皂素，發(fā)酵后可作高蛋白飼料，還 能通過粉碎用來作生物殺蟲劑和機床的拋光粉等M。油茶全身都是寶，具有重要的經濟 利用價值和社會資源價值。發(fā)展油茶生產有利于緩解我國食用油長期依賴進口，供需緊 張的矛盾，對提高我國國民經濟和人民生活水平具有重大意義。目前生產上常用的無性繁殖方式-芽苗砧嫁接法，該方法繁殖系數低，育苗周 期長，操作繁雜，嫁接成活率和合格苗出圃率均較低，造林成活率不穩(wěn)定，造林成本 高，林相整齊度差，苗木繁殖系數低，難以滿足全國油茶產業(yè)發(fā)展對油茶優(yōu)良無性系的 需求，迫切需要研究油茶優(yōu)良無性系高效組培快繁新技術。組培快繁技術具有繁殖速度快、方法簡單、操作簡便，材料消耗少，不受季節(jié) 和地域限制的特點，同時子代能夠保持母株的優(yōu)良遺傳特性。因此，研究油茶優(yōu)良無性 系組培快繁技術，對緩解油茶苗木緊張、加快油茶產業(yè)發(fā)展、推動山區(qū)經濟和提高人民 生活水平具有重大戰(zhàn)略意義。獲得大量生根且根系發(fā)達的組培苗，是實現規(guī)?；M培育 苗的關鍵，不僅能顯著提高試管苗移栽成活率，而且能大幅降低生產成本，大大提高了 組培苗的經濟效益。20世紀80年代初期，國內有學者對油茶組織培養(yǎng)開展了研究。目前，油茶組織 培養(yǎng)方面的研究主要集中在外植體、培養(yǎng)基的選擇、激素和其他培養(yǎng)物的添加、植株再 生及其他條件等方面的研究。(1)外植體的選擇。油茶培養(yǎng)成功的外植體有普通油茶的子葉、下胚軸、幼胚、 花藥、腋芽，以及油茶與越南油茶雜交品種的子葉胚，油茶與小果油茶雜交品種的成年 樹莖尖。2002年，中南林學院畢方鋮等對油茶的莖段、幼胚、子葉在離體條件下進行誘 導，獲得再生植株[q。李建安等(2003)對小果油茶和廣寧紅花油茶的花藥進行離體培 養(yǎng)，并誘導形成愈傷組織[6]。2005年，中南林學院張智俊以油茶優(yōu)良無性系湘林4號腋 芽和子葉為外植體，分別采用附加不同種類激素的MS培養(yǎng)基對其進行組織培養(yǎng)實驗，誘 導出了完整植株。由腋芽培養(yǎng)產生的再生植株可用于優(yōu)良無性系的快速擴繁，而以子葉 誘導產生胚狀體獲得油茶優(yōu)良無性系的再生植株，不僅能滿足常規(guī)育種的需要，也將為 今后開展油茶轉基因育種工作打下良好的基礎[7]。
(2)培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件的選擇。組織培養(yǎng)時，油茶生長在一個相對可控的環(huán)境 中，培養(yǎng)基的種類營養(yǎng)狀況及生存條件對其生長發(fā)育方向起著不可忽視的作用。初代培 養(yǎng)能否啟動與分化，培養(yǎng)基的選擇是一個關鍵。長期以來，根據培養(yǎng)的組織不同，目的 不同，已設計了多種培養(yǎng)基。畢方鋮等(2004)以普通油茶Camellia oleifera優(yōu)良無性系 湘林4號為實驗材料，研究了離體條件下帶芽的莖段、幼胚、子葉的愈傷組織的形成和 植株再生技術，發(fā)現莖段離體培養(yǎng)以MS為基本培養(yǎng)基，附加6-BA3.0mg · LJ+NAA l.Omg · I/1對芽進行誘導，誘導率達到83.33%;繼續(xù)在此培養(yǎng)基上繼代得到叢生芽，增 殖比例為1 20;對于幼胚和子葉，附加2，4-D 2.Omg · L^+KT l.Omg · L—1誘導愈傷 組織得到很好的效果，將愈傷組織轉到附加6-BA3.0mg · L J+NAA 0.05mg .I/1和6_BA 2.5mg · L VlAA 1.5mg · L—1的培養(yǎng)基上誘導出不定芽，誘導率達到90%以上；芽苗增 殖以MS+6-BA 2.5mg · L^+IAA 1.5mg · L—1的培養(yǎng)基為好[5]。張智俊等(2005)以油茶優(yōu) 良無性系“湘林4號”子葉為外植體，采用附加不同種類激素的MS培養(yǎng)基對其進行組織 培養(yǎng)實驗。研究結果表明子葉形成胚性愈傷組織的最適合培養(yǎng)基為MS+2.0mg · L'2, 4-D+1.0mg · IZ1KT;油茶優(yōu)良無性系的生根培養(yǎng)基以MS+7.0mg · IZ1NAA最適，但獲 得的再生苗大多只有一條主根，須根很少，試管苗移栽難以成活，故未能獲得移栽成活 的植株[7]。(3)此外，針對油茶組織培養(yǎng)中的褐變、污染、生根難等問題的研究也取得一定 的進展。聞麗等(2008)以普通油茶花藥培養(yǎng)中褐化的愈傷組織為材料進行了組織化學分 析。發(fā)現，無褐化愈傷組織的細胞含淀粉、脂滴相對較多，而褐化愈傷組織細胞的含量 相對較少；褐化愈傷組織的細胞含單寧類物質、過氧化物酶含量相對較多，而無褐化愈 傷組織的細胞含量相對較少。便于了解褐化的本質原因，從而確定更加有效的培養(yǎng)技術 措施[8]。油茶生根有相當大的難度，畢方鋮等發(fā)現在油茶幼苗的生根培養(yǎng)中，用NAA 和IBA產生的生根效果均較好，且出根快，但獲得的再生苗大多只有一條主根，須根很 少；在空氣中未接觸培養(yǎng)基所形成的不定根，卻有很多白色絨毛狀的須根出現，但很細 弱，在繼代培養(yǎng)中易折斷。以上檢索到的文獻表明，山茶科山茶屬植物油茶的組培苗生根十分困難，且移 栽難以成活。
發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有技術的不足，提供一種生根率高、根系質量好、生產成本低的 油茶組培苗高效生根新技術。本發(fā)明提供的油茶無性系組培苗高效生根方法，包括初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、壯 苗培養(yǎng)和生根培養(yǎng)過程，其中(1)繼代培養(yǎng)基的篩選及激素配比將獲得的無菌苗轉移到繼代培養(yǎng)基上進行 增殖，培養(yǎng)基為 WPM+BA3--7mg/L+IBA0.1--2mg/L+ZT0.05--2mg/L ；(2)壯苗培養(yǎng)基的篩選及激素配比對增殖過程中獲得的無菌苗進行壯苗，采 用WPM+IBA0.1—2mg/L+生物素0.5—3mg/L進行壯苗，待組培苗長到2—4厘米后進行 生根誘導；(3)生根材料的激素預處理將組培苗的基部在1000 4000ppm的IBA溶液中浸泡5—10秒；(4)生根培養(yǎng)基的篩選將經過預處理的組培苗接種在(1/4-1) MS+AC200—600的培養(yǎng)基上，25—30天后，組培苗生根形成完整植株。采用本發(fā)明提供的繼代培養(yǎng)基，使增殖周期縮短至30天，增殖系數達4.2 9.1。經過壯苗培養(yǎng)基、激素預處理及生根培養(yǎng)基后，生根率達85%以上。
圖1油茶組培苗增殖，增殖系數7.1 ；圖2油茶組培苗壯苗過程；圖3油茶組培苗生根狀；圖4油茶組培苗生根成活狀；圖5油茶組培苗生根成活狀。
具體實施例方式實施例1從油茶健壯植株上剪取當年生新稍，取頂端4一6厘米進行消毒處理；將初代 獲得的無菌苗轉移到WPM+BA3mg/L+IBA0.5mg/L+ZT0.05mg/L繼代培養(yǎng)，增殖周期 為40天，增殖系數達4.2;將增殖過程中獲得的無菌苗采用WPM+IBAl.Omg/L+生物素 0.5mg/L進行壯苗，25天組培苗長至2-4厘米時從培養(yǎng)瓶中取出，將組培苗的基部在 IOOOppm的IBA溶液中浸泡10秒，然后接種在1/4MS+AC200的培養(yǎng)基上，30天后生根 率達89%。生根后，將組培苗移至營養(yǎng)杯中，基質為泥炭土 珍珠巖=3 1，移栽成 活率達93%。具體操作如下(1)將獲得的無菌苗轉移到繼代培養(yǎng)基上進行增殖，培養(yǎng)基用300ml的廣口瓶分 裝，每瓶30ml，封口膜包扎，在121°C和Ukg · cm 2條件下，用高壓蒸汽滅菌鍋滅菌 20min。培養(yǎng)條件的篩選在培養(yǎng)溫度為25士2°C，光照1500 2000LX，每日光照時間 為12h的培養(yǎng)室中培養(yǎng)。結果參見圖1。(2)將增殖獲得的無菌苗轉移到壯苗培養(yǎng)基上進行壯苗，培養(yǎng)基用300ml的廣口 瓶分裝，每瓶30ml，封口膜包扎，在121°C和1.1kg ·αη2條件下，用高壓蒸汽滅菌鍋滅 菌20min。培養(yǎng)條件同(1)。結果參見圖2。(3)將組培苗的基部在IOOOppm的IBA溶液中浸泡10秒，然后接種在 1/4MS+AC200的培養(yǎng)基上，30天后生根率達89%。結果參見圖3_4。 (4)將已生根 的組培苗移至營養(yǎng)杯中，杯中基質由泥炭土 珍珠巖按一定比例配制，杯子置于具間歇 噴霧設施的溫室大棚中生根管理，溫度保持20 30°C，噴霧間歇時間10分鐘，噴霧時間 10秒，移栽成活率達93%。結果參見圖5。實施例2從油茶健壯植株上剪取當年生新稍，取頂端4--6cm進行消毒處理；將初代獲得 的無菌苗轉移到WPM+BA5mg/L+IBA2mg/L+ZT2mg/L繼代培養(yǎng)，增殖周期為30天，增 殖系數達9.1 ；將增殖過程中獲得的無菌苗采用WPM+IBAO.lmg/L+生物素2mg/L進行壯苗，25天組培苗長至2-4厘米時從培養(yǎng)瓶中取出，將組培苗的基部在3000ppm的IBA 溶液中浸泡5秒，然后接種在MS+AC600的培養(yǎng)基上，25天后生根率達91%。生根后， 將組培苗移至營養(yǎng)杯中，基質為泥炭土 珍珠巖=2 1，移栽成活率達91%。具體操作參見實施例1。實施例3從油茶健壯植株上剪取當年生新稍，取頂端4--6cm進行消毒處理；將初代獲得 的無菌苗轉移到WPM+BA5mg/L+IBA0.1mg/L+ZTlmg/L繼代培養(yǎng)，增殖周期為35天， 增殖系數達7.1 ；將增殖過程中獲得的無菌苗采用WPM+IBA2mg/L+生物素3mg/L進行 壯苗，25天組培苗長至2-3厘米時從培養(yǎng)瓶中取出，將組培苗的基部在4000ppm的IBA 溶液中浸泡5秒，然后接種在1/2MS+AC400的培養(yǎng)基上，30天后生根率達85%。生根 后，將組培苗移至營養(yǎng)杯中，基質為泥炭土 珍珠巖=1 1，移栽成活率達89%。具體操作參見實施例1。參考文獻[1]莊瑞林.中國油茶[M].北京中國林業(yè)出版社，1988[2]陳永忠，楊小胡，彭邵鋒.我國油茶良種選育研究現狀及發(fā)展策略[J].林業(yè)科 技開發(fā).2005.19 (4) 1—4[3]黎先勝.我國油茶資源的開發(fā)利用研究[J].湖南科技學院學報，2005， 26(11) 127-129[4]柳榮祥，朱全芬.茶皂素表面活性劑及其應用研究進展[J].日用化學工業(yè)， 1996， (5) 32-35.[5]畢方鋮，譚曉風，張智俊，等.油茶離體培養(yǎng)誘導再生植株的研究[J].經濟林 研究，2004，22(2) 5-9.[6]李建安，張日清，石明旺，等.油茶兩物種花藥培養(yǎng)愈傷組織誘導試驗[J].經 濟林研究，2003，21(3) 36-38.[7]張智俊，羅淑萍，李亞玲，等.油茶優(yōu)良無性系子葉體細胞胚植株再生[J].植 物學通，2005，22 (增刊)43 49.[8]聞麗，張日清，劉友全，等.不同培養(yǎng)條件對油茶花藥愈傷組織形成的影響 [J].經濟林研究，2007，25(2) 9-14.
權利要求
1.油茶無性系組培苗高效生根方法，包括初代培養(yǎng)、繼代培養(yǎng)、壯苗培養(yǎng)和生根培 養(yǎng)過程，其中(1)繼代培養(yǎng)基的篩選及激素配比將獲得的無菌苗轉移到繼代培養(yǎng)基上進行增 殖，培養(yǎng)基為 WPM+BA3--7mg/L+IBA0.1--2mg/L+ZT0.05-2mg/L ；(2)壯苗培養(yǎng)基的篩選及激素配比對增殖過程中獲得的無菌苗進行壯苗，采用 WPM+IBA0.1-2mg/L+生物素0.5_3mg/L進行壯苗，待組培苗長到2-4厘米后進行生根 誘導；(3)生根材料的激素預處理將組培苗的基部在1000 4000ppm的IBA溶液中浸泡 5—10 秒；(4)生根培養(yǎng)基的篩選將經過預處理的組培苗接種在(l/4-l)MS+AC200-600的 培養(yǎng)基上，25-30天后，組培苗生根形成完整植株。
2.一種繼代培養(yǎng)基，其組成是 WPM+BA 3-7mg/L+IBA 0.1—2mg/L+ZT 0.05_2mg/L。
全文摘要
提供了一種通過組織培養(yǎng)快速繁殖獲得大量生根的油茶無性系完整植株的技術，包括繼代培養(yǎng)基的篩選及激素配比、壯苗培養(yǎng)基的篩選及激素配比、生根預處理、生根培養(yǎng)基的篩選及激素配比的過程。其中繼代培養(yǎng)基采用WPM+BA3-7mg/L+IBA0.1-2mg/L+ZT0.05-2mg/L進行增殖，增殖周期縮短至30-40天，增殖系數達4.2-9.1；采用WPM+IBA0.1-2mg/L+生物素0.5-3mg/L進行壯苗，20-25d苗木即可用于生根；將2-4厘米高的組培苗在用IBA處理后，直接接種在(1/4-1)MS+AC200-600的培養(yǎng)基上，25-30天后，組培苗生根形成完整植株，生根率達85％以上。
文檔編號A01H4/00GK102007867SQ20091004428
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權日2009年9月7日
發(fā)明者彭邵鋒, 曾慧杰, 李永欣, 楊小胡, 王曉明, 王湘南, 王玉娟, 王瑞, 蔡能, 陳永忠, 陳隆升, 馬力 申請人:湖南省林業(yè)科學院