本發明涉及一種甜瓜花培育種分化培養基,具體涉及一種可以大大提高甜瓜花藥愈傷的綠苗再生效率、為甜瓜花培育種體系建立奠定了基礎的甜瓜花培育種分化培養基,屬于果蔬培育種植技術領域。
背景技術:
甜瓜(melon),別名甘瓜、香瓜、穿腸瓜、果瓜以及熟瓜,在植物分類學上屬于葫蘆科(cucurbitaceae)甜瓜屬(cucumis),是1年生蔓性草本植物,是一種深受人們喜愛的水果型蔬菜。甜瓜原產于印度、非洲熱帶沙漠地區,大約在北魏時期隨著西瓜一同傳到中國,明朝開始廣泛種植。作為世界十大水果之一,一直以其風味獨特著稱。
成熟甜瓜果實中含有大量的碳水化合物及檸檬酸、胡蘿卜素和維生素b、c等,且水分充沛,可消暑清熱,生津解渴,除煩等;營養甜瓜中含有轉化酶,可以將不溶性蛋白質轉變成可溶性蛋白質,能幫助腎臟病人吸收營養,對腎病患者有益;甜瓜蒂所含的葫蘆素b能明顯增加實驗性肝糖元蓄積,減輕慢性肝損傷,從而阻止肝細胞脂肪變性及抑制纖維增生;甜瓜蒂含有苦毒素,葫蘆素b、e等結晶性苦味質,能刺激胃粘膜,內服適量,可致嘔吐,但不為身體吸收,而無虛脫及中毒等弊端;現代研究發現,甜瓜子有驅殺蛔蟲、絲蟲等作用,可廣泛用于治療蟲積病癥。補充營養甜瓜熟肉含有蛋白質、脂肪、碳水化合物、無機鹽等,可補充人體所需要的能量及營養素,幫助機體恢復健康。
作為一種重要的瓜類經濟作物,甜瓜為世界十大重要水果之一,栽培面積和產量較大,世界溫帶至熱帶地區廣泛栽培。中國、俄羅斯、西班牙、美國、伊朗、意大利、日本等國家普遍栽培,以中國產量最高。自20世紀80年代以來,我國甜瓜的栽培面積和產量一直居于世界第一。因此,我國甜瓜生產在世界上占有重要地位,甜瓜是我國高端農業的優勢作物,對農民增收與農業結構調整有著重要意義。
由于甜瓜是異花授粉植物,天然雜交率高,因此采用常規育種手段獲得純系具有周期長、難度大、遺傳性狀不穩定等缺點,而利用單倍體技術育種就可以避免這些問題,大大提高育種效率。單倍體育種技術是指通過誘發單性生殖使某些品種的異質配子發育成單倍體植株,再經過染色體加倍獲得純系,之后進行品種選育的一種育種方法。這種技術能夠縮短育種年限、提高育種效率。但自然界中,作物自發產生單倍體植株的幾率極低,不過通過一些人為手段可獲得單倍體,如花藥或游離小孢子培養技術。迄今為止,甜瓜中沒有發現自發產生的單倍體植株,所以甜瓜花培技術就成為獲得甜瓜單倍體植株的重要途徑。
技術實現要素:
本發明的目的是針對當前甜瓜花培育種體系尚未建立、現有技術的培養基對甜瓜花藥愈傷組織的綠苗分化效率低下的缺陷,提供了一種可以大大提高甜瓜花藥愈傷的綠苗再生效率的甜瓜花培育種分化培養基,從而為甜瓜花培育種體系的建立奠定了基礎。
本發明采用的技術方案如下:
一種甜瓜花培育種分化培養基,其特征在于:該培養基的配方如下:
kno31200-1600mg/l,氯化膽堿75-85mg/l,mgso4?7h2o260-300mg/l,cacl2?2h2o270-330mg/l,(nh4)2so490-110mg/l,nah2po4?h2o120-140mg/l,na2-edta35.6-39mg/l,feso4?7h2o26-29.6mg/l,mnso4?4h2o15-17mg/l,h3bo33.2-3.8mg/l,znso4?7h2o8.5-9.5mg/l,ki0.7-0.8mg/l,谷氨酰胺400-500mg/l,維生素b10.5-0.6mg/l,維生素b60.7-0.8mg/l,2-嗎啉乙磺酸55-65mg/l,3-吡啶甲酸1.3-1.7mg/l,肌醇90-110mg/l,山梨醇27-33g/l,三十烷醇1.4-1.8mg/l,甘氨酸1.8-2.2mg/l,脯氨酸1.2-1.6mg/l,胰島素0.5-0.7mg/l,甲基磺酸乙酯1.3-1.7mg/l,蔗糖27-33g/l,植物凝膠5.3-5.7g/l,椰乳23-27g/l,kt1.3-1.7mg/l,6-ba1.2-1.6mg/l,naa0.35-0.45mg/l,復酞核酸0.35-0.45mg/l,秋水仙素0.35-0.45mg/l,水解蛋白0.9-1.1g/l,ph5.6-6.0。
所述的培養基的組分最佳配比為:kno31400mg/l,氯化膽堿80mg/l,mgso4?7h2o280mg/l,cacl2?2h2o300mg/l,(nh4)2so4100mg/l,nah2po4?h2o130mg/l,na2-edta37.8mg/l,feso4?7h2o27.8mg/l,mnso4?4h2o16mg/l,h3bo33.5mg/l,znso4?7h2o9.0mg/l,ki0.75mg/l,谷氨酰胺450mg/l,維生素b10.55mg/l,維生素b60.75mg/l,2-嗎啉乙磺酸60mg/l,3-吡啶甲酸1.5mg/l,肌醇100mg/l,山梨醇30g/l,三十烷醇1.6mg/l,甘氨酸2.0mg/l,脯氨酸1.4mg/l,胰島素0.6mg/l,甲基磺酸乙酯1.5mg/l,蔗糖30g/l,植物凝膠5.5g/l,椰乳25g/l,kt1.5mg/l,6-ba1.4mg/l,naa0.4mg/l,復酞核酸0.4mg/l,秋水仙素0.4mg/l,水解蛋白1.0g/l,ph5.8。
所述的甲基磺酸乙酯的添加方法為:配制好甲基磺酸乙酯溶液后,用滅菌的0.22μm的微孔濾膜過濾滅菌,待培養基高壓蒸汽滅菌后冷凝到45-55℃時,取出置于超凈工作臺中,無菌操作,加入甲基磺酸乙酯溶液,搖勻冷凝,備用。
所述的培養基冷凝后至接種甜瓜花藥愈傷的間隔時間不超過24h。
本發明提供的甜瓜花培育種分化培養基是在現有其它蔬菜的研究基礎之上特異性針對甜瓜花藥分化培養要求進行創造性改良的成果,本發明大大提高了甜瓜花藥愈傷組織的綠苗再生效率,從而為甜瓜花培育種體系的建立奠定了基礎。
本發明所提供的甜瓜花培育種分化培養基,是經過大量單因子、多因子試驗所篩選的,通過大量的實驗研究證明了本發明的培養基組分配比是最優組合。采用本發明所提供的培養基可以大大提高甜瓜花藥愈傷組織的綠苗再生效率,因此具有較高的產業推廣價值。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的說明。
一種甜瓜花培育種分化培養基,其特征在于:該培養基的配方如下:
kno31200-1600mg/l,氯化膽堿75-85mg/l,mgso4?7h2o260-300mg/l,cacl2?2h2o270-330mg/l,(nh4)2so490-110mg/l,nah2po4?h2o120-140mg/l,na2-edta35.6-39mg/l,feso4?7h2o26-29.6mg/l,mnso4?4h2o15-17mg/l,h3bo33.2-3.8mg/l,znso4?7h2o8.5-9.5mg/l,ki0.7-0.8mg/l,谷氨酰胺400-500mg/l,維生素b10.5-0.6mg/l,維生素b60.7-0.8mg/l,2-嗎啉乙磺酸55-65mg/l,3-吡啶甲酸1.3-1.7mg/l,肌醇90-110mg/l,山梨醇27-33g/l,三十烷醇1.4-1.8mg/l,甘氨酸1.8-2.2mg/l,脯氨酸1.2-1.6mg/l,胰島素0.5-0.7mg/l,甲基磺酸乙酯1.3-1.7mg/l,蔗糖27-33g/l,植物凝膠5.3-5.7g/l,椰乳23-27g/l,kt1.3-1.7mg/l,6-ba1.2-1.6mg/l,naa0.35-0.45mg/l,復酞核酸0.35-0.45mg/l,秋水仙素0.35-0.45mg/l,水解蛋白0.9-1.1g/l,ph5.6-6.0。
培養基組分最佳配比為:kno31400mg/l,氯化膽堿80mg/l,mgso4?7h2o280mg/l,cacl2?2h2o300mg/l,(nh4)2so4100mg/l,nah2po4?h2o130mg/l,na2-edta37.8mg/l,feso4?7h2o27.8mg/l,mnso4?4h2o16mg/l,h3bo33.5mg/l,znso4?7h2o9.0mg/l,ki0.75mg/l,谷氨酰胺450mg/l,維生素b10.55mg/l,維生素b60.75mg/l,2-嗎啉乙磺酸60mg/l,3-吡啶甲酸1.5mg/l,肌醇100mg/l,山梨醇30g/l,三十烷醇1.6mg/l,甘氨酸2.0mg/l,脯氨酸1.4mg/l,胰島素0.6mg/l,甲基磺酸乙酯1.5mg/l,蔗糖30g/l,植物凝膠5.5g/l,椰乳25g/l,kt1.5mg/l,6-ba1.4mg/l,naa0.4mg/l,復酞核酸0.4mg/l,秋水仙素0.4mg/l,水解蛋白1.0g/l,ph5.8。
按照以上組分配比配制培養基,最后添加甲基磺酸乙酯,添加方法為:配制好甲基磺酸乙酯溶液后,用滅菌的0.22μm的微孔濾膜過濾滅菌,待培養基高壓蒸汽滅菌后冷凝到45-55℃時,取出置于超凈工作臺中,無菌操作,加入甲基磺酸乙酯溶液,搖勻冷凝備用,冷凝后至接種甜瓜花藥愈傷的間隔時間不超過24h。
實施例1
一種甜瓜花培育種分化培養基,按照以下配方配制:
kno31400mg/l,氯化膽堿80mg/l,mgso4?7h2o280mg/l,cacl2?2h2o300mg/l,(nh4)2so4100mg/l,nah2po4?h2o130mg/l,na2-edta37.8mg/l,feso4?7h2o27.8mg/l,mnso4?4h2o16mg/l,h3bo33.5mg/l,znso4?7h2o9.0mg/l,ki0.75mg/l,谷氨酰胺450mg/l,維生素b10.55mg/l,維生素b60.75mg/l,2-嗎啉乙磺酸60mg/l,3-吡啶甲酸1.5mg/l,肌醇100mg/l,山梨醇30g/l,三十烷醇1.6mg/l,甘氨酸2.0mg/l,脯氨酸1.4mg/l,胰島素0.6mg/l,甲基磺酸乙酯1.5mg/l,蔗糖30g/l,植物凝膠5.5g/l,椰乳25g/l,kt1.5mg/l,6-ba1.4mg/l,naa0.4mg/l,復酞核酸0.4mg/l,秋水仙素0.4mg/l,水解蛋白1.0g/l,ph5.8。
按照以上組分配比配制培養基,最后添加甲基磺酸乙酯,添加方法為:配制好甲基磺酸乙酯溶液后,用滅菌的0.22μm的微孔濾膜過濾滅菌,待培養基高壓蒸汽滅菌后冷凝到45-55℃時,取出置于超凈工作臺中,無菌操作,加入甲基磺酸乙酯溶液,搖勻冷凝備用,冷凝后至接種甜瓜花藥愈傷的間隔時間不超過24h。
試驗甜瓜品種選為紅城10號和龍甜一號,先進行花藥誘導培養,待紅城10號和龍甜一號花藥誘導出愈傷組織、花藥愈傷長至直徑2.5cm后,挑選半透明、結構松散的愈傷組織轉接入本發明所提供的甜瓜花培育種分化培養基上進行分化培養,分化培養的條件為:溫度26℃、濕度為75%、光照強度2250lux、光周期12h光/12h暗,愈傷逐漸分化出綠苗,然后統計綠苗再生效率,綠苗再生率(%)=綠苗數/轉移的愈傷塊數×100%。
統計得到紅城10號和龍甜一號花藥愈傷在本發明的甜瓜花培育種分化培養基中分化培養所得的綠苗再生效率分別為55.2%和58.8%。
實施例2
為了比較本發明所提供的甜瓜花培育種分化培養基各組分的配比效果,我們對本發明提供的甜瓜花培育種分化培養基進行了組分改變的單因子試驗,試驗品種亦采用錦紅一號和黃金二號,培養基配制方法、組培操作方法、培養方法均相同,綠苗分化形成后分別統計紅城10號和龍甜一號的花藥愈傷組織在各培養基內的綠苗再生效率。
單因子試驗的試驗組分分別為:2-嗎啉乙磺酸、3-吡啶甲酸、三十烷醇、胰島素、甲基磺酸乙酯、椰乳和復酞核酸,各組分因子梯度濃度設置和試驗結果如下表1-7。
由表1到表7的甜瓜花培育種分化培養基組分改變的單因子試驗可以發現,三十烷醇、胰島素、甲基磺酸乙酯和椰乳配比的增加產生了不利效應;而2-嗎啉乙磺酸、3-吡啶甲酸和復酞核酸的增加不能顯著增加培養基的分化效果,由于這些添加物的增加會提高培養基的成本,在培養基誘導效果達最優值的最小配比量是綜合生產成本后的最佳配比。由此可見,進行任何培養基組分的增加或減少均是不利的,同時說明本發明的組分配比是最優的。
實施例3
為了比較本發明所提供的甜瓜花培育種分化培養基與其它培養基對甜瓜花藥愈傷分化培養的綠苗綠苗再生效率的差異,我們另外選擇了2種分化培養基,試驗材料亦采用紅城10號和龍甜一號的花藥愈傷,花藥愈傷組織的獲取方法、組培操作方法、培養方法均與實施例1相同,綠苗分化后分別統計紅城10號和龍甜一號的花藥愈傷組織在該2種培養基內的綠苗分化效率。
其它2種花藥分化培養基配方為:
ms基本培養基(vb1提高到1mg/l、蔗糖3%)+0.5mg/liaa+2mg/lkt+0.5mg/lga+500mg/llh,ph為5.8(對比文件來自于陶正南《甜瓜花藥培養誘導成植株》);
ms基本培養基+1mg/l2,4-d+1mg/lkt+1mg/lba+1mg/l三十烷醇,ph為5.8(對比文件來自于袁萬良等《西瓜花培試驗初報》)。
培養基對比實驗
將采用本發明所提供的甜瓜花培育種分化培養基對紅城10號和龍甜一號花藥愈傷分化培養統計所得的綠苗再生效率與前人所用的這兩種培養基對紅城10號和龍甜一號花藥愈傷分化培養統計所得的綠苗再生效率進行比較,比較結果如下表8所示。
由上表8可以發現,本發明提供的甜瓜花培育種分化培養基對甜瓜品種紅城10號和龍甜一號花藥愈傷的綠苗再生效率均值高達57%,可以發現本發明的甜瓜花培育種分化培養基大大提高了甜瓜花藥愈傷組織的綠苗再生效率,從而為甜瓜花培育種體系的建立奠定了基礎。
本發明所提供的甜瓜花培育種分化培養基,是經過大量單因子、多因子試驗所篩選的,通過大量的實驗研究證明了本發明的培養基組分配比是最優組合。采用本發明所提供的培養基可以大大提高甜瓜花藥愈傷組織的綠苗再生效率,因此具有較高的產業推廣價值。
本領域技術人員可以根據本發明公開的內容和所掌握的本領域技術對本發明內容作出替換或變型,但是這些替換或變型都不應視為脫離本發明構思的,這些替換或變型均在本發明要求保護的權利范圍內。