[发明专利]诱导植物形成储藏根的培养基和方法

说明书

本发明提供一种植物培养基，包含基础培养基、0.05mg/L‑0.2mg/L的6‑BA、任选的NAA、任选的蔗糖和任选的茉莉酸类化合物，所述茉莉酸类化合物是茉莉酸或其衍生物。所述植物培养基用于形成植物储藏根。本发明还提供诱导植物形成储藏根的方法。

技术领域

本发明属于植物培养领域，具体涉及诱导植物形成储藏根的培养基和方法。

背景技术

储藏根是块根类作物的重要器官，其生长发育状态直接决定了作物的产量和生产力。然而目前为止，对块根类作物的储藏根发育过程仍知之甚少。研究的主要难点在于储藏根为植物的地下器官，不利于直接连续的观察；且田间环境不稳定，研究受环境因素干扰较大。

试管苗培养作为保存植物种质的重要方法，具有无污染，环境稳定，便于观察等优点。诱导试管苗储藏根的形成不仅有利于展开对储藏根发育的研究，还有望缩短作物的生长周期，提高作物的年产量。木薯和甘薯作为典型的块根类作物，是研究试管苗形成储藏根的理想材料。

在木薯中，已有诱导试管苗形成储藏根的相关报道。2007年Medina等发表的论文首次报导了在木薯试管苗中诱导类似储藏根的器官。该方法使用MS加入5％蔗糖，0.54μMNAA和0.44μMBAP以及0.75％琼脂(pH5.8)作为诱导培养基，5-8mm长的木薯试管苗茎段作为诱导材料。诱导培养6-9天后，木薯根开始膨大并积累淀粉。该方法的缺点是诱导的根膨大程度不够，相对于须根，诱导根增大不明显。虽然根能积累淀粉，但仅存在初生结构，与自然生长状态下储藏根的组织结构有较大差异。2011年，Fan等对方法进行了改进并探究培养基各组分的作用。此方法使用的培养基为MS加6％蔗糖，0.5mg/L NAA，0.5mg/LBA(pH5.8)。尽管此方法诱导的根直径有所增大，生长时间缩短，根更接近自然膨大状态，但依然只存在初生生长，并未出现次生结构，根的后期生长亦受到限制。在甘薯中，早在1997年就发现在培养基中施加一定剂量的TIBA(2,3,5-三碘苯甲酸)或环丙嘧啶醇能够诱导甘薯根的微弱膨大，但未形成成熟体系。

储藏根发育是一个由激素调控的复杂过程，是从初生生长逐渐转变为次生生长，从而积累淀粉的过程。以往方法仅使试管苗根中的淀粉积累，并未形成次生结构，未获得木薯根从膨大向真正储藏根形态建成的过程。本领域仍需要诱块根类作物试管苗形成储藏根的有效方法。

发明内容

本发明改良试管苗诱导的条件，使试管苗形成的膨大根更接近自然状态，同时成功诱导试管苗形成膨大根，初步建立块根类作物试管苗形成储藏根的方法。

本文第一方面提供一种植物培养基，包含基础培养基、0.05mg/L-0.2mg/L的6-BA、NAA、蔗糖和任选的茉莉酸类化合物，所述茉莉酸类化合物是茉莉酸或其衍生物。

在一个或多个实施方案中，所述基础培养基包含植物生长所需的无机营养物、维生素和氨基酸。无机营养物包括：氮源例如硝态氮或铵态氮，磷例如磷酸盐，硫例如硫酸盐，钾例如钾盐，钙例如钙盐，钠例如钠盐，镁例如镁盐，氯例如氯化物，微量元素。其中微量元素包括：硼、碘、锰、锌、钼、铜、钴、铁。维生素包括维生素B1、维生素B6、生物素、烟酸、肌醇。氨基酸可为甘氨酸。

在一个或多个实施方案中，所述植物培养基还包含基质。所述基质为凝固剂(例如琼脂)、草炭土和/或蛭石。

在一个或多个实施方案中，所述基础培养基是MS培养基、B5培养基或N6培养基。

在一个或多个实施方案中，所述植物培养基包含0.5-100μg/L的NAA，0mg/L-4mg/L的茉莉酸类化合物和w/v为2-6％的蔗糖。

在一个或多个实施方案中，所述植物培养基还包含0-5μM的CuSO₄。

在一个或多个实施方案中，所述植物培养基的pH为5.8。