[发明专利]锌镉超积累植物伴矿景天的组织培养育苗方法

说明书

技术领域

本发明涉及修复植物伴矿景天的茎段、茎尖或叶片离体培养高频率植株再生技术，属于植物组织培养方法。

背景技术

随着工业的发展和农业生产的现代化，土壤-植物-环境系统中重金属污染问题日趋严重。重金属污染不仅降低农作物产量和品质，导致土壤功能和质量的退化，影响农业生产的健康持续发展，而且通过径流和淋洗作用污染地表水和地下水，恶化水文环境，并可能通过直接接触、食物链等途径危及人类的生命和健康。目前我国的农田土壤受重金属污染的治理应该受到重视。

采用的物理化学修复技术(包括隔离包埋技术，固化稳定技术，化学稳定技术和电动修复技术等)治理重金属土壤污染，从根本上来说并没有达到清除污染的目的，只是将重金属转移或固定在土壤中，减少重金属进入植物生态系统的量。而且，应用这些物理化学方法的往往耗资巨大，而且所用到的化学药剂还可能造成土壤的二次污染。而植物修复是利用重金属超积累或耐性植物治理土壤污染的一种新的环境生物技术，它是一种费用低廉、无继发污染，节约土地资源、环境友好和可持续发展的绿色途径。植物修复的关键在于寻找或培育出能够忍耐和超积累一种或多种重金属、生物量较大、适应性较广而且繁殖快速的特异种质资源。修复植物伴矿景天(Sedum plumbizincicola X.H.Guo et S.B.Zhou sp.nov.)，是我国刚发现的一种重金属耐性和超富集植物，喜生于富含Pb、Zn矿地区，多年生肉质草本。其生长习性与其它景天的生长习性基本相似，自然分布于浙江等地，在我国大部分地区均可正常生长，适应性广，生物量大，生长速度快。适用于污染环境植物修复技术，但是其重金属耐性和超富集的分子生物机理尚未研究，分子生物学技术的日趋成熟为研究其重金属耐性和超富集的分子机理开辟新的途径，本方法用于其微繁殖和体细胞突变体筛选及分子生物学研究。至今，组织培养技术在伴矿景天上尚未见报道，因此发明该修复植物伴矿景天的组织培养方法，对研究伴矿景天重金属耐性和超富集的分子机理具有重要的意义，同时对促进污染环境植物修复技术推广应用具有重要意义。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种修复植物伴矿景天组织培养的高频率植株再生技术，为阐述伴矿景天重金属耐性和超富集的分子生物机理开辟新的途径。本发明的修复植物伴矿景天组织培养技术，有茎尖组织培养、叶片愈伤组织诱导、茎段愈伤组织诱导等三种方案。

技术方案：本发明技术方案为：锌镉超积累植物伴矿景天的组织培养育苗方法，采用茎尖组织诱导分化法，将伴矿景天消毒后取带有腋芽的0.3～0.5cm茎段或茎尖，接种到诱导培养基上，每天保持光强为3000勒克司的光照16小时的培养箱中培养20～40天后，取出长有簇生芽的茎尖，选取大芽，转接到壮苗培养基上，每天保持光强为3000勒克司的光照16小时的培养箱中培养3～8周，得到含有许多2～3cm长幼根的组培苗，然后将培养瓶移到室外，打开瓶口，浇灌蒸馏水放置2～3天后，用水洗去培养基，移栽至pH 6.0～8.0的全营养素有机质基质中，2～4周得到组培苗。上述诱导培养基是含有(0.05～0.15)mg/L 6-BA和(1.5～2.5)mg/L NAA的MS培养基。上述壮苗培养基是1/2MS培养基，其中含有浓度为(0.1～0.5)mg/L6-BA、(1.5～2.0)mg/L NAA、5μmol/L Cd(NO₃)₂和(0.1～1.5)mg/L IBA。

锌镉超积累植物伴矿景天的组织培养育苗方法，采用茎段愈伤组织诱导法，将伴矿景天茎消毒，切去叶和侧芽与顶芽，切成0.3～0.5cm的小段，接种到诱导培养基上，无光照的培养箱中3～6周诱导愈伤组织，然后将愈伤组织转移至分化培养基中，每天保持光强为3000勒克司的光照16小时的培养箱中培养40～50天，得到3～5cm高并带有1cm以上幼根的组培苗，然后将培养瓶移到室外，打开瓶口，浇灌蒸馏水放置2～3天后，用水洗去培养基，移栽至pH 6.0～8.0的全营养素有机质基质，2～4周得到组培苗。上述诱导培养基是MS培养基，其中含有浓度为(0.1～0.5)mg/L 6-BA和(1.5～2.0)mg/L 2，4-D。上述分化培养基是MS培养基，其中含有浓度为(0.1～0.5)mg/L 6-BA和(0.1～0.5)mg/L 2，4-D。