植物組織暴露培養法及設備制造技術

植物組織暴露培養法及設備，本發明專利技術是組織培養領域的一種新工藝和新容器。它的基本特征是培養中的試管苗或脫毒苗生長在特制的敞口容器中。培養基和外植體由一層粉末材料覆蓋，它可以有效地阻止微生物污染，而不阻止脫毒苗莖葉的生長和逐步鉆出粉末，阻止水分滲出而不阻止氧氣滲入。由于莖葉暴露于容器外部，接受自然光的直射和通風條件的鍛煉，試管苗生長矮壯、濃綠，不用練苗而移栽成活率很高，其素質接近常規繁殖的幼苗。（*該技術在2007年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生物技術和組織培養領域C12N05、C12M01。組織培養技術從它的誕生到現在都是把培養物用棉花塞子或瓶蓋、紙等封口材料，封裝在滅菌的培養容器內部進行培養。自1960年Morel第一次用組培方法大量繁殖蘭花以來，培養容器的形狀和培養基成分有了各種改進，但培養中的試管植物不能暴露于容器外部的做法，一直是組培技術不言而喻的法則。反映現有組培技術及其改進情況的科學文獻和專利文獻有①裘文達(1986)園藝植物組織培養，上海科技出版社。②傅婉華、王玉琴(中科院上海植物生理研究所)1987植物組織培養技術的兩點改進、植物生理學通訊，1987年，第1期、P36。③歐洲專利EP-183-973A20。④歐洲專利EP-111-664-A24⑤英國專利GB2089837。⑥GB2112-413A。在現有組培技術中，由于棉花塞子等封口材料只容許容器內外做有限的氣體交換，容器內部濕度較高，積累少量有害氣體，缺乏自然光直射和不通風等不利條件的影響，試管苗的素質十分嬌弱，不能適應外界環境，移栽成活率很低。所以傳統組培技術必須有個鍛煉試管苗的過程，使其逐步適應外界環境。這個過程包括加蓋玻璃罩，定期彌霧，以保持空氣濕度，定期和逐步增加通風，和較長時間的遮蔭降溫等步驟。也就是說，出試管以后比在試管內階段更加費工費錢。大多數植物種類即使經過上述練苗過程，也還有相當的死苗率。所有上述問題都是現有組培技術固有的缺點，它提高了組培的成本，限制了快繁工業的發展。本專利技術的目的就是為了克服這個固有缺點，改善試管苗的素質和適應性，減少練苗過程，提高移栽成活率，并最終降低成本。本專利技術的特征，在于使脫毒苗等試管植物的莖葉部分，在培養過程中逐步暴露于容器外的自然環境中并繼續分化生長。由于容器外部的光照、濕度等條件更有利于鍛煉試管苗，所以暴露培養法試管植物的素質接近常規繁殖的幼苗，移栽后適應性和成活率都顯著提高，練苗過程簡化，成本也相應降低。為了使試管植物在培養過程中從封閉狀態中解放出來，本專利技術設計了專用設備-暴露培養容器〔附圖〕和新工藝-暴露培養法培養基1和其上接種的脫毒苗等各種試管植物2或播種的無菌種子3等，不用傳統的封口材料封閉起來，而是用滅菌的粉末物質4覆蓋起來(覆蓋厚度0.3～4.5CM)。這種粉末為無毒的礦質(如蛭石等)或有機材料如樹脂等制成，顆粒直徑在0.05～0.3mm之間，表面加熱浸沾一層疏水性物質(如石臘)，以消除顆粒之間的毛細管作用，阻止水分和營養成分外滲，另外粉末也能擋住微生物孢子深入下層，因而可以有效地保護培養基不受污染。另一方面，這層覆蓋粉末并不阻擋試管植物莖葉自由生長和鉆出5。也不阻擋氧氣的滲入和有害氣體如乙烯等的逸出。培養基1及其覆蓋的粉末層4是由紗布6和玻璃圈7或代用品組成的環形多孔片狀箅子，架在容器內壁的三個突起8上。紗布包裹玻璃圈之后，留一紗布條9浸入容器底部的水或培養液10中，以補充培養基由于莖葉蒸騰所消耗的水分，必要時可從加液口11補加或更換培養液。這個加液口用鋁箔或其他封口材料包好。瓊脂培養基必須在它將要冷凝時在超凈臺中倒在紗布箅子上，但它可用天然蛭石(顆粒大小同覆蓋粉末)代替，在這種情況下，容器底部的水就改為培養液。這種做法的另一個好處是可在必要時從加液口更換培養液，或調節PH值或激素比例，而達到一次生根的目的。接種和覆蓋粉末后，即可放在有適當溫度的溫室中培養。暴露培養容器可由玻璃、陶瓷、塑料或其它可用高溫或輻射方法滅菌的材料制成，其橫斷面形狀可制成園形、方形或其它幾何圖形，其橫截面積在0.001～1.50M2之間，可依植物種類和生產需要而定(一般實驗室可用直徑4～15CM的)。此容器可單獨制做使用，也可多個組合制做使用。上述組織培養新工藝及新容器，可用于多種不同類型植物的組織培養和快速繁殖，適用于多種器官和組織的分化、增殖、誘導生根和無菌播種，如莖尖、腋芽、莖段、葉片、葉柄、花、果、塊莖、鱗莖、球莖、幼胚以及它們的愈傷組織發生的不定芽、叢生芽和胚狀體。實施例1.矮牽牛(Petunia hybrida)一代雜種(美國引進)白色，粉色(重瓣)和紫色(單瓣)品種各種外植體的分化、增殖和生根。瓊脂培養基成分MS附加6BA0.5mg/l，瓊脂0.8%，蔗糖3%，PH5.6，誘導生根時用1/2MS附加NAA0.2mg/l和IBA0.1mg/l。用蛭石代替瓊脂做為固體介質時，可在滅菌前放入容器，與容器紗布箅子及水或培養液等一起按通常方法進行高壓滅菌。覆蓋粉末單獨滅菌。瓊脂培養基也單獨滅菌，到將冷凝時在超凈工作臺內倒入紗布箅子，溫度以不漏下為準。無根脫毒苗和幼葉、莖尖、莖段、花、果、幼胚等其他外植體(用通常方法表面滅菌)接種在冷凝的、已滅菌的瓊脂培養基或天然蛭石上，然后覆蓋粉末約1.5～2.0cm厚。較長的無根脫毒苗，其苗端也可露在粉末外。加液口在滅菌前要用鋁箔包好。整個暴露培養容器從超凈臺中取出后可放在20～27℃的普通溫室中，在自然光照下培養。2～3周(分化和增殖)或1周后(誘導生根)多數小芽即陸續鉆出粉末。在有自然光照和流動空氣的普通室內條件下，脫毒苗生長濃綠、壯實，葉片寬短，表皮和表皮毛發育良好，與試管內徒長、細長而柔弱的脫毒苗有顯著差別。移栽土壤或蛭石培養土以后，不用加罩，不用噴霧，與常規繁殖的幼苗同等對待，成活率也很高。實施例2.勛章花(Gagania Svars)的莖尖、葉片、葉柄、花梗和幼胚的分化、增殖和誘導生根。分化培養基成分MS附加6BA0.5mg/l，NAA0.2mg/l，生根培養基成分 1/2 MS附加NAA0.5mg/l。其它成分及操作過程同實施例1，增殖的葉片及叢生芽2-3周后陸續鉆出粉末，誘導生根的小苗4-5天即可鉆出。分化增殖的無根苗可以在原培養容器上做到一次生根。方法是從加液口加入無菌水，直至浸接瓊脂培養基，1～2天后倒出換入1/2MS，附加NAA0.5mg/l的培養液，一周后即可生根。如用蛭石代替瓊脂的，只要直接換培養液即可。實施例3.玉簪(Hosta Plantaginea Aschers)莖尖、葉柄、葉片和愈傷組織的分化、增殖和誘導生根。培養基成分增殖MS附加BA0.5mg/l，GA1mg/l或BA3mg/l，IBA0.2mg/l。生根附加NAA1.0mg/l。其它同實施例1實施例4.彌猴桃(Actinidia Chinensis Planch)種子的無菌播種種子用通常方法進行表面滅菌后撒播在培養基上，然后覆蓋1CM厚粉末(厚度視種子大小而定)，在20～27℃的普通溫室內培養約3周后出苗。操作情況同實施例1。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種植物組織暴露培養法及設備其特征在于：脫毒苗等各種試管植物２和無菌種子３的組織培養是在專門設計的暴露培養容器［附圖］上進行的，容器上的無菌培養基１由一層表面具疏水性的粉末材料４覆蓋。這層粉末既保證其覆蓋下的無菌狀態，又容許試管植物的莖葉５從粉末中生長出來，逐步暴露于容器外部的自然環境中，并繼續生長和增殖。培養基由于莖葉蒸騰所消耗的水份，由容器中貯存的水或培養液１０補充。貯存耗盡后，可由容器的加液口１１補加或更換培養液。

【技術特征摘要】
1.一種植物組織暴露培養法及設備其特征在于脫毒苗等各種試管植物2和無菌種子3的組織培養是在專門設計的暴露培養容器[附圖]上進行的，容器上的無菌培養基1由一層表面具疏水性的粉末材料4覆蓋。這層粉末既保證其覆蓋下的無菌狀態，又容許試管植物的莖葉5從粉末中生長出來，逐步暴露于容器外部的自然環境中，并繼續生長和增殖。培養基由于莖葉蒸騰所消耗的水份，由容器中貯存的水或培養液10補充。貯存耗盡后，可由容器的加液口11補加或更換培養液。2.根據權利要求1所述的脫毒苗等各種試管植物，其特征在于它適用于多種類型的植物組織培養和快速繁殖，可用于各種器官和組織的分化、增殖、誘導生根和無菌播種，如莖尖、腋芽、莖段、葉片、葉柄、花、果、塊莖、鱗莖、球莖、種子和幼胚，以及它們的愈傷組織發生的不定芽、叢生芽和胚狀體等。3.根據權利要求1所述的粉末材料4，其特征在于表面具有疏水性或加熱浸沾一層疏水性物質(如石臘...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉思九，戴春玲，沈昕，
申請(專利權)人：北京林業大學，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]