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适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法与设计方案

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本技术公开了一种适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,包括以下步骤:去顶端优势、外植体切取、外植体消毒、激活侧生分生组织、完整苗的诱导、壮苗和工程苗包装,适用于多种沉水植物,运用沉水植物的带节茎段、芽段及根状茎为外植体,通过非愈伤组织培养并快速扩繁,降低了生产成本,针对不同物种调整培养基配方,规模化生产多种沉水植物脱毒优质种苗,满足水生态环境中物种多样性的需求,发挥其在生态环境建设、水环境综合治理和湿地恢复工程方面的作用。

技术要求

1.一种适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:去顶端优势

野外采集生长旺盛的沉水植物植株,去除顶芽在室内培养5-10d,添加营养液,以破除顶端优势,促进居间分生组织生长及侧芽萌发;

于肥皂水中浸泡2h以上,去除叶和根,用自来水冲洗1h,取距顶端2-50cm的茎段,用蒸馏水冲洗2-3遍;步骤二:外植体切取

在距顶端2-50cm的茎段中,取带节茎段,节上端保留茎段5-15mm,节下保留茎段10-

25mm,茎段总长度在15-35mm之间;

或取带芽茎段,芽上端保留茎段5-15mm,芽下保留茎段15-25mm,茎段总长度在15-35mm之间;

或取根状茎的茎节,节上下端各保留茎段5-25mm,茎段总长度在15-35mm之间;步骤三:外植体消毒,进行茎段的消毒灭菌;步骤四:激活侧生分生组织

取消毒灭菌后的外植体茎段,接种到激活培养液中,置于组培室中培养;

经培养后,侧生分生组织被激活,茎节伸长,并分化出侧芽,过长的茎段再以每段1~4cm长度切分,接种到扩增培养液中;定期重复此操作,以获得足量的侧生分生组织;步骤五:完整苗的诱导

于超净工作室中,取扩增培养后的带芽茎段或带节间茎段接种到生根培养基表面,生根培养基厚度在2~4cm,上面覆盖2~5cm扩增培养液,于固液双相培养基中培养,得到完整苗;

步骤六:壮苗

将完整苗取出,去除培养基,用自来水冲洗后,移栽到装有灭菌沙的可降解的无纺布收口袋中,再放入大型容器内,保持水深50cm以上,每周换水并添加1/20~1/10营养液,于壮苗温室中培养直至植株长至20cm以上,成为工程苗;步骤七:工程苗包装

选择符合标准的工程苗连袋取出,拉出无纺布收口袋的抽绳而收紧开口,装入包装箱,包装箱中加入自来水没过工程苗及冰袋,保持温度在10℃-25℃,密封包装箱。

2.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述外植体消毒的步骤包括,在超净工作室中,将茎段用肥皂水或洗洁精浸泡1~2h,70%酒精浸泡15-40s,无菌水冲洗三遍,再用5%植物组培抗菌剂PPM浸泡5-8min,或用

0.2%HgCl2浸泡20-40min,或用1.05% NaClO+1滴/100ml TWEEN-80浸泡15-20min,然后

用无菌水冲洗三遍,浸泡5min,放在无菌滤纸上将水吸干。

3.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述营养液为Hoagland营养液。

4.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述激活培养液、扩增培养液和生根培养基的配方根据沉水植物的不同种类进行差异化选取。

5.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述激活侧生分生组织步骤中,组培室内的平均光照强度为2000lx,昼夜比10h:14h,室温

25℃,培养期14d。

6.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述壮苗温室中的昼夜温度分别不低于25℃和18℃,可直接利用太阳光或补充光照的灯具来模拟日光。

7.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述完整苗为至少生出2根2cm以上的根的苗。

8.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述无纺布收口袋的高度为20cm,宽度16cm,装沙后直径为9~10cm,收口的抽绳为可降解无纺布制成的1cm宽的细带,装入的无菌沙高度为9~10cm。

9.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述工程苗的选择标准为粗壮、挺直有活力、叶色正常、无污染及病虫害,而且叶片数3片以上,高度不低于20cm。

10.根据权利要求1所述的适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,其特征在于,所

述沉水植物包括但不限于狐尾藻、穗花狐尾藻、粉绿狐尾藻、金鱼藻、伊乐藻、光叶眼子菜、马来眼子菜、微齿眼子菜、篦齿眼子菜、水鳖、苦草、菹草和轮叶黑藻。

技术说明书

一种适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法技术领域

本技术涉及植物组培技术领域,特别是涉及一种适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,满足湿地水环境治理和水生态恢复工程对多种沉水植物优质种苗的需求。背景技术

沉水植物是指植物体全部沉没于水面下生存的一类大型水生植物,常见的沉水植物种类有苦草、黑藻、轮叶黑藻、眼子菜、伊乐藻、金鱼藻和狐尾藻等。沉水植物作为主要的初级生产者,是水生态系统中食物链的重要一环,具有重要的生态功能,沉水植物能固着底泥,净化水体,吸附悬浮物,降低浑浊度,为水生动物提供食物和栖息地,还能抑制藻类过量生长,减轻藻华,抑制底泥再悬浮,提高水体透明度,提高水中溶解氧含量,降低水体富营养化,吸收重金属等,对水生态系统结构和功能的稳定起至关重要的作用。

由于水体污染及水体富营养化问题,沉水植被退化的现象在世界范围内普遍出现,水生生物多样性大幅降低。沉水植物资源的严重受损,使其各种功能难以发挥,最终导致水生生态系统崩解。因此,沉水植物及其植被的恢复是保护和治理水生态环境的重要措施。

大面积种植沉水植物能够对受损的水域生态系统进行有效修复,因此对沉水植物的需求量大大增加。现有技术中,对沉水植物的繁殖培育进行了如下公开:

CN102204484A公开了一种沉水植物繁殖培育的方法,采用沉水植物段节直接在野外大型

装置中培育的方式,存活率未提及;

CN105941157 A公开了一种马来眼子菜单节茎段的快速扩繁方法,CN105993535 A公开了

一种菹草单节茎段的快速扩繁方法,采用将植株茎段放入生根粉溶液中浸泡后直接扦插培育,需要的植物材料量大,而不经脱毒的种苗病毒病发生可能较重,品种也容易退化,降低了品质。

传统组织培养是在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分化形成再生植物,步骤繁琐,耗时长,生产成本较高。实际上,沉水植物断枝再生的无性繁殖能力很强,其茎段、芽段及根状茎具有快速扩繁的潜力。已公开的专利微齿眼子菜激素诱导繁殖技术(CN 102450216 A)、狐尾藻工程苗快繁方法(CN1559184A)、轮叶黑藻工程苗快繁方法(CN 1555682A)、穗花狐尾藻工程苗单节扩繁方法(CN

1640239A)、菹草胚培养及菹草石芽组织培养方法(CN1545861A)、一种快速繁殖水生

植物水鳖优质种苗的方法和应用(CN109287490A)、苦草根茎无菌培养及工程苗快繁方法(CN1623374A)等均采用茎段或单节等非繁殖体为外植体,不经过愈伤组织过程,进行离体快速繁殖。

水生态修复工程需要多种沉水植物配置,单一物种的扩繁技术只能提供单一的种苗,一个物种一个方法,一套生产流程,浪费很多成本。CN1561687中公开了一种无菌培养沉水植物的方法,适用于任何沉水植物,但外植体选择没有指导方法,并且没有激素诱导,产率较低,在取苗移栽运输过程中,对种苗的根损伤较大,移栽成活率较低。

为了解决沉水植物易漂起、移植难的问题,一种沉水植物种植装置(CN103936169A)、一种防止湖泊沉积物再悬浮的底基生态纤维草系统及其使用方法(CN110745961A)、一种用于湖泊沉水植物种植装置(CN108887012A)、适用于湖泊河道沉水植物种植方法(CN108887097A)等一系列沉水植物种植装置均需要配合大量种苗、石芽、种子等多种沉水植物繁殖体才能应用。为此,需要寻找一条新的路径,以避免未脱毒扦插苗的品质降低、单一物种培养方法的高成本和组培无菌苗的移植损伤等种种弊端。

技术内容

适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法与设计方案

本技术公开了一种适用于沉水植物快速扩繁的脱毒种苗生产方法,包括以下步骤:去顶端优势、外植体切取、外植体消毒、激活侧生分生组织、完整苗的诱导、壮苗和工程苗包装,适用于多种沉水植物,运用沉水植物的带节茎段、芽段及根状茎为外植体,通过非愈伤组织培养并快速扩繁,降低了生产成本,针对不同物种调整培养基配方,规模化生产多种沉水植物脱毒优质种苗,满足水生态环境中物种多样性的需求,发挥其在生态环境建设、水环
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