一种东革阿里组培快繁方法技术领域
本发明涉及植物的组织培养技术领域,尤其涉及一种东革阿里组培快繁方法。
背景技术
东革阿里(Eurycoma longifolia Jack)为苦木科(Simaroubaceae)东革阿里属
(Eurycoma)灌木,长在东南亚近赤道的热带雨林中。树高4~6m,最高可达12m,树干直径8~
10cm,最粗可达15cm。树枝几乎没有分叉,树叶长在顶部呈伞状。其根亦不分叉,入地最深可
达2m。东革阿里主要分布于马来西亚、印度尼西亚和越南等东南亚国家,泰国、老挝、柬埔
寨、缅甸、菲律宾及新加坡等也有零星分布。
东革阿里全株均可入药,药用部分主要来源于根部,在东南亚民间作为传统药材
和滋补品已有数百年历史,既可作单味药、也可作药方中的重要配药。在马来西亚,东革阿
里有马来人参之称,向来被当做产后滋补品、治疗糖尿病、高血压、前列腺炎、肺结核、发烧、
黄疸病及痢疾。东革阿里含有多种生物碱,还能能够治疗疟疾、过敏症、发烧等病症,另外,
它也含有多种元素可以抗癌、抗氧化、抗风湿等等,适合男女老少各年龄层的人士。东革阿
里药效显著,是东南亚最珍贵的应用植物药之一,经济价值高,市场需求大。
东革阿里主要通过种子繁殖,种子发芽率低且萌发所需时间长,发芽后的植株生
长缓慢,栽培2~3a才结少量果,成熟期5a以上,达到完全成熟期大概需要25a。可见,东革阿
里通过种子繁殖远不能满足如今的市场需求,因此,组培养技术可作为一种提供东革阿里
商业化种苗的有效方式。国内尚未见东革阿里组培快繁成功案例的相关报道,国外有关报
道Hassan等(2012)通过腋芽已经成功建立了东革阿里的微繁体系,但存以下问题:①诱导
时间长,种子开2周后才开始萌发。②增殖系数低,仅1.82左右。③增殖周期长,需要5~8周。
④生根时间长,长达8周,生根率低,仅56%左右。⑤移栽成活率低,3周移栽成活率75%左
右。鉴于此,本研究以东革阿里种子为外植体,进行组培快繁技术研究,建立了其高效组培
快繁技术体系,达到诱导周期短、增殖芽健壮伸长生长快、增值率高、生根率高、生根苗健
壮、移栽成活率高的目的。为其规模化周年生产提供了有效途径,具有重要的理论和应用价
值。
发明内容
本发明的目的在于提出一种东革阿里组培快繁方法,该方法具有不定芽诱导快、
增殖倍率高、生长快、生根率高、生根苗根系发达健壮、移栽成活率高、生产成本低等特点。
本发明所采用的技术方案:一种东革阿里组培快繁方法,包括如下步骤:
S1:外植体预处理:具体为将东革阿里种子浸泡后,剥去所述东革阿里种子的内外
种皮,并保证胚的完整,得到预处理后的种子;
S2:外植体表面消毒:将所述预处理后的种子用酒精浸泡20~30s后,用无菌水冲
洗2~3次,然后加入浓度为0.05%~0.1%的升汞溶液中浸泡3~4min后用无菌水冲洗5~6
次,得到消毒后的外植体;
S3:芽诱导:将所述消毒后的外植体接入添加有6-BA 0.8~1.2mg/L、IBA 0.05~
0.1mg/L、GA30~0.5蔗糖20~30g/L和琼脂6g/L的1/2改良MS培养基中进行芽诱导培养,得
到芽诱导后的外植体;
S4:增殖培养:切下所述芽诱导后的外植体长度大于2cm的腋芽,将所述腋芽转接
到增殖培养基培养,培养25~30d后分化形成新芽丛,将所述新芽丛中芽高≧3cm的幼嫩枝
条切割成1.0~1.5cm的茎段,并将所述茎段转接入新的增殖培养基,经过反复继代增殖培
养扩大繁殖得到增殖培养的芽丛;
S5:生根培养:从所述增殖培养的芽丛中切下芽高超过1.5cm的嫩茎,将所述嫩茎
接入添加IBA1.5~2.0mg/L、蔗糖15~20g/L和琼脂6g/L的1/2改良MS培养基中生根培养20d
后得到组培苗;
S6:炼苗与移栽:将所述组培苗移到温室中培养5~7d以便适应外界环境,再将所
述组培苗的组培瓶盖从半开到全开炼苗1d后将组培苗取出,将组培苗移栽到泥炭土:珍珠
岩:蛭石=2:1:1混合基质上,移栽后7d内采用盖膜对组培苗保湿,最后揭开薄膜按常规幼
苗管理。
优选的,步骤S2中,外植体表面消毒:将所述预处理后的种子用酒精浸泡20~30s
后,用无菌水冲洗2~3次,依次加入新洁尔灭溶液浸泡、浓度为0.05%~0.1%的升汞溶液
中浸泡3~4min后用无菌水冲洗5~6次,得到消毒后的外植体。
优选的,步骤S2中,所述酒精为体积百分比浓度70~75%的酒精;加入浓度为
0.05%~0.1%的升汞溶液浸泡所述预处理后的种子时,不断摇动升汞溶液。
优选的,步骤S4中,所述增殖培养基中添加6-BA 1.0~1.5mg/L、IBA 0.1~0.5mg/
L、GA30.3~0.7mg/L、蔗糖20~30g/L和琼脂6g/L的改良MS培养基。
优选的,所述的改良MS培养基含有如下成分:1230mg/L NH4NO3、1260mg/L KNO3、
440mg/L CaCl2·2H2O、370mg/L MgSO4·7H2O、170mg/L KH2PO4、22.3mg/L MnSO4·4H2O、
8.6mg/L ZnSO4·7H2O、6.2mg/L H3BO3、0.83mg/L KI、0.25mg/L Na2MoO4·2H2O、0.025mg/L
CuSO4·5H2O、0.025mg/L CoCl2.6H2O、27.8mg/L FeSO4·7H2O、37.3mg/L Na2·EDTA·H2O、
120mg/L Myo-Insitol、2.0mg/L Glycine、0.1mg/L Thiamine·HCl、0.5mg/L Nicotinic·
acid、0.5mg/L Pyridoxine·HCl,pH 5.8,所述的1/2改良MS培养基所含大量元素用量减
半,其余成分不变。
优选的,步骤S3的1/2改良MS培养基和步骤S4增殖培养基中均含有植物生长激素,
所述植物生长激素包括6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)中的一种或几种。
优选的,步骤S3中的1/2改良MS培养基、植物生长激素和浓度、蔗糖浓度,均包括1/
2改良MS、6-BA 0.8~1.2mg/L、IBA 0.05~0.1mg/L、GA30~0.5mg/L、蔗糖20~30g/L。
优选的,步骤S4中所述的增殖培养基包括植物生长激素和浓度、蔗糖浓度,具体包
括6-BA 1.0~1.5mg/L、IBA 0.1~0.5mg/L、GA30.3~0.7mg/L、蔗糖20~30g/L。
优选的,步骤S5中所述1/2改良MS培养基包括植物生长激素和浓度、蔗糖浓度,具
体包括IBA 1.5~2.0mg/L、蔗糖15~20g/L。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:(1)本发明的一种东革阿里组培快繁方
法,该方法是通过外植体处理、基本培养基设计、不同激素种类及浓度水平配比优化,以东
革阿里种子为外植体,经过不定芽诱导、芽增殖培养和生根培养,形成完整植株,研制出适
宜东革阿里组培生根苗移栽用基质及移栽后幼苗的管理技术;(2)本发明的东革阿里组培
快繁方法具有诱导速度快、诱导率高;殖系数大、丛芽粗壮、伸长生长快;生根率高,根系发
达,生根苗粗壮、移栽成活率高,苗木生长健壮整齐等有益效果;(3)本发明的方法的诱导效
果、增殖效果皆优于国外同用种子为外植体的试验报道;(4)本发明的方法通过规模化育
苗,提供了一种稳定、高效的东革阿里离体植株再生方法,可进行规模化生产,生产成本低,
培育出的东革阿里幼苗健壮、整齐一致,将为东革阿里的无性化推广提供技术支持,为提升
广东乃至全国各地提供优质种苗,意义重大。
附图说明
图1为东革阿里种子无菌材料的芽诱导示意图。
图2为增殖培养基中15d的增殖芽示意图。
图3为增殖培养基中25d的增殖芽示意图。
图4为生根培养基中的生根苗根系示意图。
图5为组培生根苗示意图。
图6为生根移栽苗示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。所
述技术领域的普通实验人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围,均可实现本发
明的目的。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件。
一种东革阿里组培快繁方法,包括如下步骤:
S1:外植体预处理:具体为将东革阿里种子浸泡后,剥去所述东革阿里种子的内外
种皮,并保证胚的完整,得到预处理后的种子;
S2:外植体表面消毒:将所述预处理后的种子用酒精浸泡20~30s后,用无菌水冲
洗2~3次,然后加入浓度为0.05%~0.1%的升汞溶液中浸泡3~4min后用无菌水冲洗5~6
次,得到消毒后的外植体;
S3:芽诱导:将所述消毒后的外植体接入添加有6-BA 0.8~1.2mg/L、IBA 0.05~
0.1mg/L、GA30~0.5蔗糖20~30g/L和琼脂6g/L的1/2改良MS培养基中进行芽诱导培养,得
到芽诱导后的外植体;
S4:增殖培养:切下所述芽诱导后的外植体长度大于2cm的腋芽,将所述腋芽转接
到增殖培养基培养,培养25~30d后分化形成新芽丛,将所述新芽丛中芽高≧3cm的幼嫩枝
条切割成1.0~1.5cm的茎段,并将所述茎段转接入新的增殖培养基,经过反复继代增殖培
养扩大繁殖得到增殖培养的芽丛;
S5:生根培养:从所述增殖培养的芽丛中切下芽高超过1.5cm的嫩茎,将所述嫩茎
接入添加IBA1.5~2.0mg/L、蔗糖15~20g/L和琼脂6g/L的1/2改良MS培养基中生根培养20d
后得到组培苗;
S6:炼苗与移栽:将所述组培苗移到温室中培养5~7d以便适应外界环境,再将所
述组培苗的组培瓶盖从半开到全开炼苗1d后将组培苗取出,将组培苗移栽到泥炭土:珍珠
岩:蛭石=2:1:1混合基质上,移栽后7d内采用盖膜对组培苗保湿,最后揭开薄膜按常规幼
苗管理。
具体的,步骤S2中,外植体表面消毒:将所述预处理后的种子用酒精浸泡20~30s
后,用无菌水冲洗2~3次,依次加入新洁尔灭溶液浸泡、浓度为0.05%~0.1%的升汞溶液
中浸泡3~4min后用无菌水冲洗5~6次,得到消毒后的外植体。
具体的,步骤S2中,所述酒精为体积百分比浓度70~75%的酒精;加入浓度为
0.05%~0.1%的升汞溶液浸泡所述预处理后的种子时,不断摇动升汞溶液。
具体的,步骤S4中,所述增殖培养基中添加6-BA 1.0~1.5mg/L、IBA 0.1~0.5mg/
L、GA30.3~0.7mg/L、蔗糖20~30g/L和琼脂6g/L的改良MS培养基。
具体的,所述的改良MS培养基含有如下成分:1230mg/L NH4NO3、1260mg/L KNO3、
440mg/L CaCl2·2H2O、370mg/L MgSO4·7H2O、170mg/L KH2PO4、22.3mg/L MnSO4·4H2O、
8.6mg/L ZnSO4·7H2O、6.2mg/L H3BO3、0.83mg/L KI、0.25mg/L Na2MoO4·2H2O、0.025mg/L
CuSO4·5H2O、0.025mg/L CoCl2.6H2O、27.8mg/L FeSO4·7H2O、37.3mg/L Na2·EDTA·H2O、
120mg/L Myo-Insitol、2.0mg/L Glycine、0.1mg/L Thiamine·HCl、0.5mg/L Nicotinic·
acid、0.5mg/L Pyridoxine·HCl,pH 5.8,所述的1/2改良MS培养基所含大量元素用量减
半,其余成分不变。
具体的,步骤S3的1/2改良MS培养基和步骤S4增殖培养基中均含有植物生长激素,
所述植物生长激素包括6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)中的一种或几种。
具体的,步骤S3中的1/2改良MS培养基、植物生长激素和浓度、蔗糖浓度,均包括1/
2改良MS、6-BA 0.8~1.2mg/L、IBA 0.05~0.1mg/L、GA30~0.5mg/L、蔗糖20~30g/L。
具体的,步骤S4中所述的增殖培养基包括植物生长激素和浓度、蔗糖浓度,具体包
括6-BA 1.0~1.5mg/L、IBA 0.1~0.5mg/L、GA30.3~0.7mg/L、蔗糖20~30g/L。
具体的,步骤S5中所述1/2改良MS培养基包括植物生长激素和浓度、蔗糖浓度,具
体包括IBA 1.5~2.0mg/L、蔗糖15~20g/L。
在本发明的具体技术方案中,步骤S3中,将所述消毒后的外植体接种到配置好的
诱导分化培养基中,放到培养室培养,其中培养室条件为:温度为25±2℃,光照(30μmol.m
-2.s-1),光照时间为8h/d;培养7d后从外植体子叶节处开始萌发腋芽和不定芽;所述的诱导
分化培养基的配方为1/2改良MS+6-BA 0.8~1.2mg/L+IBA0.05~0.1mg/L+GA30~0.5mg/L+
蔗糖20~30g/L+琼脂粉6.0g/L,培养基pH为5.8~6.0。
在本发明的具体技术方案中,步骤S4中,培养室条件:温度为25±2℃,光照(60μ
mol.m-2.s-1),光照时间12h/d。诱导培养20d左右,将长度大于2cm的芽切下转接到增殖培养
基培养;增殖培养25~30d,分化形成新芽丛,将芽高≧3cm幼嫩枝条切割成1.0~1.5cm的茎
段转接入新的增殖培养基,增殖倍数为3~5倍。增殖培养基配方为改良MS+6-BA 1.0~
1.5mg/L+IBA 0.1~0.5mg/L+GA30.3~0.7mg/L+蔗糖20~30g/L+琼脂6g/L,培养基pH为5.8
~6.0。
在本发明的具体技术方案中,步骤S5中,培养室条件:温度为25±2℃,光照(80μ
mol.m-2.s-1),光照时间12h/d。将芽高超过2cm的嫩茎切下,接入生根培养基中进行培养;生
根培养基配方为:1/2改良MS+IBA 1.5~2.0mg/L+蔗糖15~20g/L+琼脂6g/L,培养基pH为
5.8~6.0。
在本发明的具体技术方案中,步骤S6中,生根培养20d后,将生根瓶苗移到温室中
适应外界环境5~7d,然后将组培瓶盖从半开到全开炼苗1d,将组培苗小心取出,洗净粘于
根上的培养基,移栽到泥炭土:珍珠岩:蛭石=2:1:1混合基质上,移栽后前7d采用盖膜保
湿,然后揭开薄膜按常规幼苗管理。
实施例1
一种东革阿里的组培快繁方法,包括如下步骤:
S1:外植体预处理:将东革阿里种子先在无菌水中浸泡5h,在超净工作台上用解剖
刀剥去外壳和种皮,注意保护胚的完整性。
S2:外植体表面消毒:在超净工作台上先用无菌水将种子冲洗干净,再用体积百分
比浓度为75%酒精浸泡20s,倒掉酒精后无菌水冲洗3次,然后加入质量体积比浓度为0.1%
升汞溶液,浸泡3min,其间不断摇动,倒掉升汞溶液用无菌水冲洗5次。
S3:芽诱导:将消毒好的种胚接种到诱导培养基1/2改良MS+6-BA 0.8mg/L+IBA
0.05mg/L+GA30.1mg/L+蔗糖30g/L+琼脂粉6.0g/L,培养基pH为5.8~6.0。(激素购自Sigma-
Aldrich公司),每瓶接种一个外植体。培养条件为:25±2℃,光照强度30μmol.m-2.s-1,光照
时间8h/d。3~5d之后,胚开始萌动,7d后,上胚轴达0.5cm,15~20d后萌出多个小芽(如图
1),诱导率为100%。
S4:增殖培养:将诱导出的腋芽截成1.0~1.5cm的茎段转接入增殖培养基。增殖培
养基配方为改良MS+6BA 1.0mg/L+IBA 0.1mg/L+GA30.7mg/L+蔗糖30g/L+琼脂6g/L的增殖
培养基中培养,培养条件为:25±2℃,光照强度60μmol.m-2.s-1,光照时间12h/d。15d后,单
芽形成芽丛(如图2),芽伸长生长快,25d后增殖系数高达4.6(如图3),有效芽率(芽高≧
2cm)80%。
S5:生根培养:选取健壮的有效芽,转接到1/2改良MS+IBA 1.5mg/L+蔗糖15g/L+琼
脂6g/L的生根诱导培养基中培养,培养条件为:25±2℃,光照强度80μmol.m-2.s-1,光照时
间12h/d。20d后,不定根的诱导率为93%,每株平均生根数达4条以上(如图4、图5)。
S6:炼苗与移栽:将生根培养20d的生根瓶苗移到温室中适应外界环境5~7d,然后
将组培瓶盖从半开到全开炼苗1d,将组培苗小心取出,洗净粘于根上的培养基,移栽到泥炭
土:珍珠岩:蛭石=2:1:1混合基质上,移栽后前7d采用盖膜保湿,然后揭开薄膜按常规幼苗
管理,该移栽成活率高于90%(如图6)。
实施例2
一种东革阿里的组培快繁方法,包括如下步骤:
S1:外植体预处理:将东革阿里种子先在无菌水中浸泡5h,在超净工作台上用解剖
刀剥去外壳和种皮,注意保护胚的完整性。
S2:外植体表面消毒:在超净工作台上先用无菌水将种子冲洗干净,再用体积百分
比浓度为70%酒精浸泡30s,倒掉酒精后无菌水冲洗3次,然后加入质量体积比浓度为0.1%
升汞溶液,浸泡2min,其间不断摇动,倒掉升汞溶液用无菌水冲洗5次。
S3:芽诱导:将消毒好的种胚接种到诱导培养基1/2改良MS+6-BA 1.2mg/L+IBA
0.1mg/L+蔗糖30g/L+琼脂粉6.0g/L(激素购自Sigma-Aldrich公司),每瓶接种一个外植体。
培养条件为:25±2℃,光照强度30μmol.m-2.s-1,光照时间8h/d。7~10d之后,胚开始萌动,
15d后,上胚轴达0.5cm,20d后萌出小芽,诱导率为80%。
S4:增殖培养:将诱导出的腋芽截成1.0~1.5cm的茎段转接入增殖培养基。培养条
件为:25±2℃,光照强度60μmol.m-2.s-1,光照时间12h/d。增殖培养基配方为改良MS+6-BA
1.5mg/L+IBA 0.3mg/L+GA30.7mg/L+蔗糖30g/L+琼脂6g/L的增殖培养基中培养,30d后,单
芽形成芽丛,芽伸长生长快,增殖系数高达3,有效芽率(芽高≧2cm)50%。
S5:生根培养:选取健壮的有效芽,转接到1/2改良MS+IBA 2.0mg/L+蔗糖15g/L+琼
脂6g/L的生根诱导培养基中培养,培养条件为:25±2℃,光照强度80μmol.m-2.s-1,光照时
间12h/d。20d后,不定根的诱导率为85%,每株平均生根数达3条以上。
S6:炼苗与移栽:将生根培养的生根瓶苗移到温室中适应外界环境5~7d,然后将
组培瓶盖从半开到全开炼苗1d,将组培苗小心取出,洗净粘于根上的培养基,移栽到泥炭
土:珍珠岩:蛭石=2:1:1混合基质上,移栽后前7d采用盖膜保湿,然后揭开薄膜按常规幼苗
管理,该移栽成活率高于90%。
实施例3
一种东革阿里的组培快繁方法,包括如下步骤:
S1:外植体预处理:将东革阿里种子先在无菌水中浸泡5h,在超净工作台上用解剖
刀剥去外壳和种皮,注意保护胚的完整性。
S2:外植体表面消毒:在超净工作台上先用无菌水将种子冲洗干净,再用体积百分
比浓度为75%酒精浸泡20s,倒掉酒精后无菌水冲洗3次,然后加入质量体积比浓度为
0.05%升汞溶液,浸泡4min,其间不断摇动,倒掉升汞溶液用无菌水冲洗5次。
S3:芽诱导:将消毒好的种胚接种到诱导培养基1/2改良MS+6-BA 0.8mg/L+IBA
0.05mg/L+GA30.5+蔗糖20g/L+琼脂粉6.0g/L,培养基pH为5.8~6.0。(激素购自Sigma-
Aldrich公司),每瓶接种一个外植体。培养条件为:25±2℃,光照强度30μmol.m-2.s-1,光照
时间8h/d。5~7d之后,胚开始萌动,10d后,上胚轴达0.5cm,15~20d后萌出多个小芽,诱导
率为92%。
S4:增殖培养:将诱导出的腋芽截成1.0~1.5cm的茎段转接入增殖培养基。增殖培
养基配方为改良MS+6-BA 1.5mg/L+IBA 0.5mg/L+GA30.5mg/L+蔗糖20g/L+琼脂6g/L的增殖
培养基中培养,培养条件为:25±2℃,光照强度60μmol.m-2.s-1,光照时间12h/d。25d后,单
芽形成芽丛,芽伸长生长快,增殖系数高达3.8,有效芽率(芽高≧2cm)65%。
S5:生根培养:选取健壮的有效芽,转接到1/2改良MS+IBA 1.5mg/L+蔗糖20g/L+琼
脂6g/L的生根诱导培养基中培养,培养条件为:25±2℃,光照强度80μmol.m-2.s-1,光照时
间12h/d。20d后,不定根的诱导率为90%,每株平均生根数达4条以上。
S6:炼苗与移栽:将生根培养的生根瓶苗移到温室中适应外界环境5~7d,然后将
组培瓶盖从半开到全开炼苗1d,将组培苗小心取出,洗净粘于根上的培养基,移栽到泥炭
土:珍珠岩:蛭石=2:1:1混合基质上,移栽后前7d采用盖膜保湿,然后揭开薄膜按常规幼苗
管理,该移栽成活率高于90%。
对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各
种相应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范
围之内。