[发明专利]一种美国白蜡组织培养快速繁殖增殖培养基及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及林木组织培养，具体地说是一种美国白蜡组织培养快速繁殖增殖培养基及其应用。

背景技术

美国白蜡(Fraxinus americana)又名白梣，木犀科落叶乔木，原产北美。美国白蜡耐旱、耐寒、耐涝、耐盐碱，是沿海湿地造林的优良树种。它生长快，绿化效果好，生态效益高，且材质优良，质地坚硬，纹理通直，结构细匀，耐腐力强，富有弹性和光泽，易加工，素有“水曲柳”之美称(文献1.董必慧，苏国兴.美国白蜡树的生物学特性及经济用途。江苏林业科技，2003，30，(1)：32-34)。白蜡长期以来以种子繁殖为主，由于其幼龄期长，且具明显的结实间隔期，严重影响种子的生产与繁殖。因此，无性繁殖和生物技术在白蜡上的应用有很大潜力。同时，对那些经选择、品种改良和遗传操作的个体，进行无性繁殖可加速白蜡的良种繁育进程(文献2.孔冬梅，谭燕双，沈海龙.白蜡树属植物的组织培养和植株再生.植物生理学通讯，2003，39(6)：677-680)。不同树种、不同外植体培养所要求的基本培养基均有差异，适宜的培养基，能有效的提高增殖系数(文献3.张彦妮.复叶槭组织培养再生体系建立及其遗传转化初步研究.中国博士学位论文，2005，05：1-99)。在培养基的各种成分之中，植物生长调节物质对于组织培养中的器官形成，起着重要而明显的调节作用(文献4.王慧梅.喜树组织培养与遗传转化的研究.中国博士学位论文，2004，06：1-91)。大叶白蜡小苗在MS+6-BA 0.2+KT 0.8+IBA 0.2培养基上增殖率为2.5(文献6.洪源范，沈雨佳，洪青，李顺鹏。大叶白蜡的离体培养与快速繁殖.植物生理学通讯，2006，42(6)：1139)；绒毛白蜡以茎段为外植体，在MS+BA4.0～6.0mg/L+NAA2.0mg/L培养基上，平均增殖系数为3.59(文献6.王磊，李淑娟，徐云刚。詹亚光绒毛白蜡成熟胚和茎段培养繁殖体系的建立.林业科技，2008，33(3)：1-3)。而利用本发明的培养基，美国白蜡扩繁增殖系数达到了6-7。因此，研究美国白蜡组培快繁增殖培养基，为今后美国白蜡的工厂化生产提供了可行方案，对这一树种的开发和推广具有重大的意义。

组织培养是用植物的一部分组织或器官在无菌的人工培养基上进行离体培养，以获得完整植株的无性繁殖方法。由于培养物是脱离植物母体在试管中培养的，所以也称离体培养。植物组织培养是20世纪之初以植物生理学为基础发展起来的一门新兴技术，这项技术已在科研和生产上得到广泛应用。该技术具有加速育种，缩短繁殖过程，改良品质，节省空间，减少劳动，周年实验生产，不受自然条件限制等特点，且组培苗的体积小，便于携带和资源交流。目前，离体快繁和工厂化是在林业中应用最为广泛、发展最为成熟的现代生物技术，在提高林木产量和质量方面产生了重要的作用，带来了巨大经济效益、社会效益和生态效益。

培养基是植物组织培养的重要组成部分，是组培苗生长发育的依托。因植物生长发育所需的养分不同，所以不同品种的植物需要不同种类的培养基，只有选择出最适宜的培养基，才能最大程度的获得再生植株，有效的提高增殖系数。

植物生长调节剂是培养基中的关键物质，虽然量极少，但在植物组织培养中起着十分重要和明显的调控作用。常用于组织培养的植物生长调节剂有两大类：即细胞分裂素类和生长素类。细胞分裂素类的主要作用是促进细胞的分裂和扩大，使茎增粗，诱导芽的分化；生长素类主要作用是促进细胞的伸长生长，促进生根。在植物组织培养中，常用的植物细胞分裂素有调吡脲(CPPU)、6-苄氨基嘌呤(6-BA)、激动素(KT)和玉米素(ZT)，常用的植物生长素有萘乙酸(NAA)、吲哚丁酸(IBA)和2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)。不同种类的植物生长调节剂作用机理不同，植物细胞分裂素的分裂能力、植物生长素促进细胞伸长的能力有强弱，为了获得较高的增殖系数，需要筛选适宜种类和浓度的植物生长调节剂。

碳源是植物组织培养不可缺少的物质，它不仅能够给外植体提供能量，而且也能维持一定的渗透压，糖类的浓度大小不仅影响增殖速率，而且还影响增殖芽的质量。常用的碳源有果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、山梨醇等，其中蔗糖最常用，蔗糖能支持绝大多数植物离体培养物的旺盛生长，一直被作为植物组织培养的标准碳源而广泛应用。近来，许多研究表明蔗糖并不一定是最佳碳源，不同植物对不同糖类的反应不完全相同，有必要探索替代碳源，以提高增殖效率和节约生产成本。