兰花的快速育种方法及其应用与流程

    专利查询2025-12-05  1


    本发明涉及育种,具体涉及兰花的快速育种方法及其应用。


    背景技术:

    1、兰花是兰科植物的总称,具有重要的观赏价值、经济价值和文化价值。蝴蝶兰是其中的一种广受欢迎的兰花,被誉为“兰花王后”,以其优雅的花姿和丰富的色彩深受人们喜爱。它的花朵形似翩翩起舞的蝴蝶,色彩多样,包括白色、粉色、黄色等,极具观赏价值。目前的蝴蝶兰育种方法主要有杂交育种、化学诱变育种、辐射诱变育种、分子育种。然而杂交育种通常需要经过多代选择和培育,育种周期较长。且后代中可能出现性状分离现象,需要大量筛选才能获得稳定遗传的新品种。辐射诱变育种需要专业的辐射设备和安全设施,实施难度较大。分子育种技术复杂、设备要求高,育种的成本通常较高。而化学诱变剂能显著提高蝴蝶兰的突变频率,有利于在短时间内获得大量变异类型。且能够诱发特定类型的突变,有利于定向培育新品种。相比其他育种方法,化学诱变育种操作相对简便,易于实施且周期相对较短。蝴蝶兰化学诱变育种通常需要配合组织培养进行。然而现有的蝴蝶兰组织培养过程中易出现外植体褐变现象。


    技术实现思路

    1、鉴于此,本发明提出兰花的快速育种方法及其应用以解决上述问题。

    2、本发明的技术方案是这样实现的:兰花的快速育种方法,包括以下步骤:

    3、s1.选择生长健壮、无病虫害、苗龄为8-12个月的蝴蝶兰植株,在室内进行预培养,培养10-20d;

    4、s2.在避光条件下切取植株茎尖5-15mm的生长点部分作为外植体,并进行消毒处理;

    5、s3.将消毒后的外植体置入放线菌发酵液提取液中,外植体与放线菌发酵液提取液质量体积比g/ml为(1.0-1.5):(2.5-3.5),在25-30℃下进行诱变处理,处理时间为36-48h;

    6、s4.将诱变后的外植体接种到诱导培养基上,每个培养瓶接种3-5个外植体;将培养瓶置于光照培养箱中,控制温度为15-20℃,光照强度为400-600lus,光照时间为8-12h/d,培育15-20d;将诱导阶段形成的愈伤组织割成小块,每块包含2-3个增殖点,接种到增殖培养基上,每个培养瓶接种5-10个增殖块;将培养瓶置于光照培养箱中,控制温度为24-26℃,光照强度为1000-1500lus,光照时间为12-16h/d,培育30-40d,期间每隔10-15d进行继代培养;将增殖阶段得到的增殖块切割成小块,每块包含1个芽点,接种到分化培养基上,每个培养瓶接种5-10个分化芽;将培养瓶置于光照培养箱中,控制温度为22-24℃,光照强度为1500-2000lus,光照时间为10-14h/d,培育40-50d;将分化阶段得到的组培苗接种到生根培养基上,每个培养瓶接种3-5株组培苗;将培养瓶置于光照培养箱中,控制温度在24-26℃,光照强度为800-1200lus,光照时间为8-12h/d,培育20-30d;

    7、s5.打开培养瓶瓶盖进行室内炼苗处理,然后再进行室外炼苗处理;

    8、s6.炼苗结束后,将组培苗从培养瓶中取出,用纯净水清洗组培苗的根系和叶片,去除残留的培养基和杂质,并将组培苗置入0.1wt%的高锰酸钾溶液中浸泡5-10min进行消毒处理,然后取出组培苗将其晾干后移栽到基质中;

    9、s7.种植20-30d后,每7-10天使用3000-4000倍氮磷钾平衡肥进行叶面喷施及浇灌,在光照6000-10000lux,温度24-26℃,保持通风条件下培养90-100天;之后每10-14天使用2000-2500倍氮磷钾平衡肥进行叶面喷施及浇灌,在光照10000-15000lux,温度24-28℃,相对湿度65-85%条件下培养100-120天;之后每14-21天使用800-1200倍氮磷钾平衡肥进行叶面喷施及浇灌,在光照12000-18000lux,温度26-30℃,相对湿度70-80%条件下种植120-130天;

    10、s8.筛选出观赏性状一致、稳定的优良株系,完成育种。

    11、进一步的,s1中室内培养温度设置为20-25℃、相对湿度设置为60-80%、光照强度设置为400-600lus。

    12、进一步的,s2中消毒处理为先使用70wt%酒精浸泡外植体20-30s,外植体与酒精质量体积比g/ml为1:(2-3),然后将外植体取出并浸泡到大蒜提取液中30-60min,外植体与大蒜提取液质量体积比g/ml为(1.0-1.5):(2.0-3.5),最后使用无菌水清洗3-5次。

    13、进一步的,大蒜提取液由以下方法获得:取新鲜、无霉变、无病虫害的大蒜瓣,剥去外皮,粉碎至100-150目,加入其体积2-3倍的纯净水,在超声功率300-500w、超声频率20-40hz条件下搅拌1-2h,使用200目滤网滤去滤渣,取滤液;滤液置入浓缩机中,在0.1-0.3mpa条件下浓缩至原液体积40-50%,即得大蒜提取液。

    14、进一步的,s3中放线菌发酵提取液由以下方法获得:将放线菌菌剂接种到已灭菌的种子培养基中,放线菌菌剂与种子培养基质量比为(1-1.5):10,放线菌菌剂菌活量≥1×108cfu/g,使用摇床在26-30℃、200-400r/min条件下培养25-35h,得到种子液;将种子液加入到已灭菌的发酵培养基中,种子液与发酵培养基质量比为(1-1.5):(9-10),使用摇床在26-30℃、200-400r/min条件下培养5-7d;发酵培养结束后置入离心机中,以3000-5000r/min离心分离10-20min,取上清液即为放线菌发酵提取液。

    15、进一步的,种子培养基包括以下重量份原料:10-20份蔗糖、20-30份黄豆粉、0.5-1.5份磷酸氢二钾、0.2-0.4份氯化钠、0.1-0.3份硫酸镁、0.03-0.05份硫酸亚铁、1-3份碳酸钙、1000-1500份蒸馏水;发酵培养基包括以下重量份原料:20-30份蔗糖、30-40份玉米粉、5-15份蛋白胨、0.5-2.0份磷酸二氢钾、0.5-2.0份磷酸氢二钾、0.3-0.5份硫酸镁、0.2-0.4份氯化钠、0.03-0.05份硫酸亚铁、1000-1500份蒸馏水。

    16、进一步的,s4中诱导培养基为ms+30g/l蔗糖+15g/l椰乳+8g/l琼脂+50mg/l维生素c+50mg/l熊果苷+2.0mg/l6-苄基腺嘌呤+0.2mg/l萘乙酸,ph调节至5.6;增殖培养基为1/2ms+25g/l蔗糖+12g/l土豆泥+7g/l琼脂+30mg/l二硫苏糖醇+50mg/l绿茶多酚+3.0mg/l6-苄基腺嘌呤+0.3mg/l萘乙酸,ph调节至5.8;分化培养基为1/2ms+25g/l蔗糖+12g/l香蕉泥+8g/l琼脂+1.0g/l活性炭+0.8mg/l6-苄基腺嘌呤+0.2mg/l吲哚丁酸,ph调节至5.8;生根培养基为1/2ms+20g/l蔗糖+1.0g/l活性炭+0.2mg/l萘乙酸,ph调节至5.8。

    17、进一步的,s5中炼苗处理为:将培养瓶置于25-30℃的室内打开瓶盖并在自然光下进行室内炼苗,室内炼苗时间为4-6d;然后将培养瓶置于室外,在自然光下进行室外炼苗,室外炼苗时间为3-4d。

    18、进一步的,s6中的基质由质量比为(3-4):(2-3):(1-2):(2-3)的水苔、椰糠、珍珠岩、腐殖土组成。

    19、进一步的,将上述育种方法应用于蝴蝶兰的育种。

    20、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用大蒜提取液作为消毒剂较为温和,不易对外植体造成机械损伤和化学伤害,有助于保持外植体细胞的完整性,减少酚类物质的释放和氧化。同时大蒜提取液中含有多种抗氧化成分,这些成分能够清除自由基,抑制氧化反应的发生。在外植体消毒过程中,抗氧化成分能够保护细胞免受氧化应激的损害,从而减少褐变现象的发生。且大蒜提取液中的大蒜素、蒜氨酸、环蒜氨酸等能够调节植物生理代谢,促进细胞分裂、增强抗逆性,有助于外植体在消毒后迅速恢复生理活性,减少褐变等不利反应的发生。

    21、本发明采用放线菌提取液作为诱变剂,放线菌发酵液提取液中含有多种抗生素,如博来霉素、丝裂霉素,这些抗生素可以直接与dna结合,导致dna链断裂或形成dna加合物。放线菌在代谢过程中产生具有dna损伤活性的酶类化合物。这些酶通过修饰dna碱基来干扰dna的复制和转录过程。且放线菌代谢过程中产生活性氧。活性氧能够与dna分子中的碱基、糖基等发生反应,导致碱基氧化、糖基断裂以及dna链断裂等损伤。这些损伤进一步引发碱基错配和dna加合物的形成。因此采用放线菌提取液作为诱变剂能够有效对蝴蝶兰外植体进行诱变。同时,放线菌发酵液提取液中含有多种生物活性物质,这些物质能够模拟植物内源激素的作用,促进细胞的分裂和伸长,从而加快植株的生长速度。且与秋水仙素相比,放线菌发酵液提取液的毒性风险大大降低。放线菌作为自然界中存在的有益微生物,其发酵产物相对安全无害。因此,在使用过程中减少了对植物细胞造成不必要的损伤。


    技术特征:

    1.兰花的快速育种方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述s1中室内培养温度设置为20-25℃、相对湿度设置为60-80%、光照强度设置为400-600lus。

    3.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述s2中消毒处理为先使用70wt%酒精浸泡外植体20-30s,所述外植体与酒精质量体积比g/ml为1:(2-3),然后将外植体取出并浸泡到大蒜提取液中30-60min,所述外植体与大蒜提取液质量体积比g/ml为(1.0-1.5):(2.0-3.5),最后使用无菌水清洗3-5次。

    4.如权利要求3所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述大蒜提取液由以下方法获得:取新鲜、无霉变、无病虫害的大蒜瓣,剥去外皮,粉碎至100-150目,加入其体积2-3倍的纯净水,在超声功率300-500w、超声频率20-40hz条件下搅拌1-2h,使用200目滤网滤去滤渣,取滤液;滤液置入浓缩机中,在0.1-0.3mpa条件下浓缩至原液体积40-50%,即得大蒜提取液。

    5.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述s3中放线菌发酵提取液由以下方法获得:将放线菌菌剂接种到已灭菌的种子培养基中,所述放线菌菌剂与种子培养基质量比为(1-1.5):10,所述放线菌菌剂菌活量≥1×108cfu/g,使用摇床在26-30℃、200-400r/min条件下培养25-35h,得到种子液;将种子液加入到已灭菌的发酵培养基中,所述种子液与发酵培养基质量比为(1-1.5):(9-10),使用摇床在26-30℃、200-400r/min条件下培养5-7d;发酵培养结束后置入离心机中,以3000-5000r/min离心分离10-20min,取上清液即为放线菌发酵提取液。

    6.如权利要求5所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述种子培养基包括以下重量份原料:10-20份蔗糖、20-30份黄豆粉、0.5-1.5份磷酸氢二钾、0.2-0.4份氯化钠、0.1-0.3份硫酸镁、0.03-0.05份硫酸亚铁、1-3份碳酸钙、1000-1500份蒸馏水;所述发酵培养基包括以下重量份原料:20-30份蔗糖、30-40份玉米粉、5-15份蛋白胨、0.5-2.0份磷酸二氢钾、0.5-2.0份磷酸氢二钾、0.3-0.5份硫酸镁、0.2-0.4份氯化钠、0.03-0.05份硫酸亚铁、1000-1500份蒸馏水。

    7.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述s4中诱导培养基为ms+30g/l蔗糖+15g/l椰乳+8g/l琼脂+50mg/l维生素c+50mg/l熊果苷+2.0mg/l6-苄基腺嘌呤+0.2mg/l萘乙酸,ph调节至5.6;所述增殖培养基为1/2ms+25g/l蔗糖+12g/l土豆泥+7g/l琼脂+30mg/l二硫苏糖醇+50mg/l绿茶多酚+3.0mg/l6-苄基腺嘌呤+0.3mg/l萘乙酸,ph调节至5.8;所述分化培养基为1/2ms+25g/l蔗糖+12g/l香蕉泥+8g/l琼脂+1.0g/l活性炭+0.8mg/l6-苄基腺嘌呤+0.2mg/l吲哚丁酸,ph调节至5.8;所述生根培养基为1/2ms+20g/l蔗糖+1.0g/l活性炭+0.2mg/l萘乙酸,ph调节至5.8。

    8.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述s5中炼苗处理为:将培养瓶置于25-30℃的室内打开瓶盖并在自然光下进行室内炼苗,室内炼苗时间为4-6d;然后将培养瓶置于室外,在自然光下进行室外炼苗,室外炼苗时间为3-4d。

    9.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法,其特征在于,所述s6中的基质由质量比为(3-4):(2-3):(1-2):(2-3)的水苔、椰糠、珍珠岩、腐殖土组成。

    10.如权利要求1所述的兰花的快速育种方法的应用,其特征在于,将所述育种方法应用于蝴蝶兰的育种。


    技术总结
    本发明提供了兰花的快速育种方法,并将其应用在蝴蝶兰的育种中。本发明切取外植体前先将植株在弱光条件下预培养、采用大蒜提取液作为消毒剂、诱导前期在低温弱光条件下诱导、诱导培养基中添加维生素与熊果苷共同作用、增殖培养基中添加二硫苏糖醇与绿茶多酚共同作用,通过以上多重手段共同作用,有效减少外植体褐变。本发明采用大蒜提取液作为消毒剂不易对外植体造成机械损伤和化学伤害,有助于减少酚类物质的释放和氧化。大蒜提取液中含有的抗氧化成分能够清除自由基,抑制氧化反应的发生,从而减少褐变现象。采用放线菌发酵液提取液作为诱变剂,毒性风险大大降低,减少了对植物细胞造成不必要的损伤,有助于植株的生长。

    技术研发人员:李秀梅,谢光明,刘进平,谢黎明,李万洲
    受保护的技术使用者:五指山万泉园艺有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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