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植物组织暴露培养法及设备

阅读:145发布:2021-12-30

专利汇可以提供植物组织暴露培养法及设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且植物 组织暴露培养法及设备,本 发明 是组织培养领域的一种新工艺和新容器。它的基本特征是培养中的试管苗或脱毒苗生长在特制的敞口容器中。培养基和外植体由一层粉末材料 覆盖 ,它可以有效地阻止微 生物 污染 ,而不阻止脱毒苗茎叶的生长和逐步钻出粉末,阻止 水 分渗出而不阻止 氧 气渗入。由于茎叶暴露于容器外部,接受自然光的直射和通 风 条件的锻炼,试管苗生长矮壮、浓绿,不用练苗而移栽成活率很高,其素质接近常规繁殖的 幼苗 。,下面是植物组织暴露培养法及设备专利的具体信息内容。

1、一种植物组织暴露培养法及设备其特征在于:脱毒苗等各种试管植物2和无菌种子3的组织培养是在专设计的暴露培养容器[附图]上进行的,容器上的无菌培养基1由一层表面具疏性的粉末材料4覆盖。这层粉末既保证其覆盖下的无菌状态,又容许试管植物的茎叶5从粉末中生长出来,逐步暴露于容器外部的自然环境中,并继续生长和增殖。培养基由于茎叶蒸腾所消耗的水份,由容器中贮存的水或培养液10补充。贮存耗尽后,可由容器的加液口11补加或更换培养液。
2、根据权利要求1所述的脱毒苗等各种试管植物,其特征在于:它适用于多种类型的植物组织培养和快速繁殖,可用于各种器官和组织的分化、增殖、诱导生根和无菌播种,如茎尖、腋芽、茎段、叶片、叶柄、花、果、茎、鳞茎、球茎、种子和幼胚,以及它们的愈伤组织发生的不定芽、丛生芽和胚状体等。
3、根据权利要求1所述的粉末材料4,其特征在于:表面具有疏水性或加热浸沾一层疏水性物质(如石腊)的无毒矿物(如蛭石)或有机物(如树脂)粉末,颗粒直径在0.05~0.3mm之间。这种粉末能有效地阻止微生物污染培养基,阻止水分外渗,但不阻止气体交换和茎叶等器官的生长和伸出。
4、根据权利要求1所述的暴露培养容器〔附图〕,其特征在于:有一至几个供脱毒苗等试管植物2生长的出口,其下方的容器壁上有三至多个突起8,用于安放托住培养基或其它介质的环形多孔片状物6、7或用其它单独的支撑物架住,容器内有贮存水或培养液的部分,直接或通过纱布条9等吸水物间接向培养基供水或培养液,该容器还有一至几个加液口,灭菌前用箔等材料12封口。
5、根据权利要求1所述的暴露培养容器〔附图〕,其特征在于:由玻璃、陶瓷、塑料或其它可用高温或辐射方法灭菌的材料制成,其横断面形状可制成近园形、方形或其它几何图形,其横截面积在0.001~1.50M2之间,可依照生产需要和植物种类而异,可单独制做使用,也可多个组合制做使用。

说明书全文

发明属于生物技术和组织培养领域C12N05、C12M01。

组织培养技术从它的诞生到现在都是把培养物用花塞子或瓶盖、纸等封口材料,封装在灭菌的培养容器内部进行培养。自1960年Morel第一次用组培方法大量繁殖兰花以来,培养容器的形状和培养基成分有了各种改进,但培养中的试管植物不能暴露于容器外部的做法,一直是组培技术不言而喻的法则。

反映现有组培技术及其改进情况的科学文献和专利文献有:①裘文达(1986)园艺植物组织培养,上海科技出版社。②傅婉华、王玉琴(中科院上海植物生理研究所)1987:植物组织培养技术的两点改进、植物生理学通讯,1987年,第1期、P36。③欧洲专利EP-183-973A20。④欧洲专利EP-111-664-A24⑤英国专利GB2089837。⑥GB2112-413A。

在现有组培技术中,由于棉花塞子等封口材料只容许容器内外做有限的气体交换,容器内部湿度较高,积累少量有害气体,缺乏自然光直射和不通等不利条件的影响,试管苗的素质十分娇弱,不能适应外界环境,移栽成活率很低。所以传统组培技术必须有个锻炼试管苗的过程,使其逐步适应外界环境。这个过程包括加盖玻璃罩,定期弥雾,以保持空气湿度,定期和逐步增加通风,和较长时间的遮荫降温等步骤。也就是说,出试管以后比在试管内阶段更加费工费钱。大多数植物种类即使经过上述练苗过程,也还有相当的死苗率。所有上述问题都是现有组培技术固有的缺点,它提高了组培的成本,限制了快繁工业的发展。

本发明的目的就是为了克服这个固有缺点,改善试管苗的素质 和适应性,减少练苗过程,提高移栽成活率,并最终降低成本。

本发明的特征,在于使脱毒苗等试管植物的茎叶部分,在培养过程中逐步暴露于容器外的自然环境中并继续分化生长。由于容器外部的光照、湿度等条件更有利于锻炼试管苗,所以暴露培养法试管植物的素质接近常规繁殖的幼苗,移栽后适应性和成活率都显著提高,练苗过程简化,成本也相应降低。为了使试管植物在培养过程中从封闭状态中解放出来,本发明设计了专用设备-暴露培养容器〔附图〕和新工艺-暴露培养法:培养基1和其上接种的脱毒苗等各种试管植物2或播种的无菌种子3等,不用传统的封口材料封闭起来,而是用灭菌的粉末物质4覆盖起来(覆盖厚度0.3~4.5CM)。这种粉末为无毒的矿质(如蛭石等)或有机材料如树脂等制成,颗粒直径在0.05~0.3mm之间,表面加热浸沾一层疏性物质(如石腊),以消除颗粒之间的毛细管作用,阻止水分和营养成分外渗,另外粉末也能挡住微生物孢子深入下层,因而可以有效地保护培养基不受污染。另一方面,这层覆盖粉末并不阻挡试管植物茎叶自由生长和钻出5。也不阻挡气的渗入和有害气体如乙烯等的逸出。培养基1及其覆盖的粉末层4是由纱布6和玻璃圈7或代用品组成的环形多孔片状箅子,架在容器内壁的三个突起8上。纱布包裹玻璃圈之后,留一纱布条9浸入容器底部的水或培养液10中,以补充培养基由于茎叶蒸腾所消耗的水分,必要时可从加液口11补加或更换培养液。这个加液口用箔或其他封口材料包好。琼脂培养基必须在它将要冷凝时在超净台中倒在纱布箅子上,但它可用天然蛭石(颗粒大小同覆盖粉末)代替,在这种情况下,容器底部的水就改 为培养液。这种做法的另一个好处是可在必要时从加液口更换培养液,或调节PH值或激素比例,而达到一次生根的目的。接种和覆盖粉末后,即可放在有适当温度温室中培养。

暴露培养容器可由玻璃、陶瓷、塑料或其它可用高温或辐射方法灭菌的材料制成,其横断面形状可制成园形、方形或其它几何图形,其横截面积在0.001~1.50M2之间,可依植物种类和生产需要而定(一般实验室可用直径4~15CM的)。此容器可单独制做使用,也可多个组合制做使用。

上述组织培养新工艺及新容器,可用于多种不同类型植物的组织培养和快速繁殖,适用于多种器官和组织的分化、增殖、诱导生根和无菌播种,如茎尖、腋芽、茎段、叶片、叶柄、花、果、茎、鳞茎、球茎、幼胚以及它们的愈伤组织发生的不定芽、丛生芽和胚状体。

实施例1.矮牵(Petunia    hybrida)一代杂种(美国引进)白色,粉色(重瓣)和紫色(单瓣)品种各种外植体的分化、增殖和生根。

琼脂培养基成分:MS附加6BA0.5mg/l,琼脂0.8%,蔗糖3%,PH5.6,诱导生根时用1/2MS附加NAA0.2mg/l和IBA0.1mg/l。

用蛭石代替琼脂做为固体介质时,可在灭菌前放入容器,与容器纱布箅子及水或培养液等一起按通常方法进行高压灭菌。覆盖粉末单独灭菌。琼脂培养基也单独灭菌,到将冷凝时在超净工作台内倒入纱布箅子,温度以不漏下为准。无根脱毒苗和幼叶、茎尖、茎段、花、果、幼胚等其他外植体(用通常方法表面灭菌)接种在冷凝的、已灭菌的 琼脂培养基或天然蛭石上,然后覆盖粉末约1.5~2.0cm厚。较长的无根脱毒苗,其苗端也可露在粉末外。加液口在灭菌前要用铝箔包好。整个暴露培养容器从超净台中取出后可放在20~27℃的普通温室中,在自然光照下培养。2~3周(分化和增殖)或1周后(诱导生根)多数小芽即陆续钻出粉末。在有自然光照和流动空气的普通室内条件下,脱毒苗生长浓绿、壮实,叶片宽短,表皮和表皮毛发育良好,与试管内徒长、细长而柔弱的脱毒苗有显著差别。移栽土壤或蛭石培养土以后,不用加罩,不用喷雾,与常规繁殖的幼苗同等对待,成活率也很高。

实施例2.勋章花(Gagania    Svars)的茎尖、叶片、叶柄、花梗和幼胚的分化、增殖和诱导生根。

分化培养基成分:MS附加6BA0.5mg/l,NAA0.2mg/l,生根培养基成分: 1/2 MS附加NAA0.5mg/l。其它成分及操作过程同实施例1,增殖的叶片及丛生芽2-3周后陆续钻出粉末,诱导生根的小苗4-5天即可钻出。分化增殖的无根苗可以在原培养容器上做到一次生根。方法是从加液口加入无菌水,直至浸接琼脂培养基,1~2天后倒出换入1/2MS,附加NAA0.5mg/l的培养液,一周后即可生根。如用蛭石代替琼脂的,只要直接换培养液即可。

实施例3.玉簪(Hosta    Plantaginea    Aschers)茎尖、叶柄、叶片和愈伤组织的分化、增殖和诱导生根。

培养基成分:增殖:MS附加BA0.5mg/l,

GA1mg/l或BA3mg/l,

IBA0.2mg/l。

生根:附加NAA1.0mg/l。

其它同实施例1

实施例4.弥猴桃(Actinidia    Chinensis    Planch)种子的无菌播种

种子用通常方法进行表面灭菌后撒播在培养基上,然后覆盖1CM厚粉末(厚度视种子大小而定),在20~27℃的普通温室内培养约3周后出苗。

操作情况同实施例1。

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