[发明专利]组培苗自养份额的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及组培苗自养份额的测定方法，属于植物生物技术领域。

背景技术

植物的组织培养是当前生物技术中的最基本的技术和手段，现已广泛应用到园艺、农业和林业生产中。它是一种在人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件下，快速繁育植物的技术。

在植物组织培养过程中，组培苗的生长方式有三种：一是小植株靠光合作用进行的自养生长；二是小植株靠培养基中的有机碳源进行异养生长；三是小植株既靠培养基中的有机碳源又靠人工光照，同时进行异养和自养的兼养生长。现在常规的植物组织培养快繁技术大多数是以第三种方式进行。组培苗的自养能力决定了组培苗生长的情况，仅以异养生长的组培苗，将会导致植株生理、形态上的紊乱，造成生长发育延缓或死亡，引起玻璃苗、生根困难等问题。组培苗行一定份额的自养作用是它良好地生长发育的基础。

因此，组培苗自养份额的测定方法显得特别重要，目前虽然有用Li-840型CO₂/H₂O分析仪建立的CO₂交换速率测定系统来测定组培苗的自养能力，但是测的只是瞬时的自养能力，不能代表一段时间内组培苗自养能力的情况，更不能测定出一段时间内组培苗的自养份额和异养份额。稳定碳同位素技术可以示踪营养源，因此，利用稳定碳同位素技术就可以解决以上问题。本发明的组培苗的自养和异养份额的测定方法就是基于稳定碳同位素技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种组培苗自养份额的测定方法，为组培过程中各种环境因子的调控，培养基组成，激素配比等提供理论依据。

本发明的技术方案：

它包括以下步骤：

第一，选用甜菜蔗糖和甘蔗蔗糖作为有机碳源分别同时培养组培苗，并分别测定其δ¹³C值，甜菜蔗糖的δ¹³C值记为δ_C1，甘蔗蔗糖的δ¹³C值记为δ_C2；

第二，测定组培苗分别在用甜菜蔗糖和甘蔗蔗糖为有机碳源时组培苗新生叶片的δ¹³C值δ_T1 和δ_T2；

第三，将上述所得数据代入方程：                                                ，计算出组培苗利用有机碳源所占的份额，即异养份额f_B，组培苗的自养份额f_A就等于1- f_B。

本发明的优点

自然界中碳元素有两种稳定同位素：¹²C和¹³C，它们的天然平均丰度分别为98.89%和1.11%。稳定碳同位素组成通常用δ¹³C（‰）表示,自然界中δ¹³C的变化为-90‰~+20‰。

在植物组织培养过程中，组培苗通常是进行兼养生长，因此，就得额外提供糖作为有机碳源。分别选用C ₃ 植物和C ₄ 植物的蔗糖作为有机碳源。C ₃ 植物δ¹³C的变化范围为-20‰～-35‰，C ₄植物δ¹³C的变化范围为-9‰～-17‰。C ₃ 植物的代表性蔗糖是甜菜蔗糖，C ₄ 植物的代表性蔗糖是甘蔗蔗糖。

组培苗在生长过程中会利用有机碳源和无机碳源来生长，因此就会造成新生叶片的δ¹³C值既有来自有机碳源的组分（异养来源），又有来自无机碳源的组分（自养来源）。因此，可以利用两端元的同位素混合模型获取组培苗利用有机碳源的份额。

两端元的同位素混合模型可以表示为：

δ_Ti=δ_Ai-f_Biδ_Ai+f_Biδ_Bi  （i=1，2，3，……） （1）