一種基于機械法獲取花藥的高粱花培方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于機械法獲取花藥的高梁花培方法，屬于農(nóng)業(yè)科學技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 高梁為禾本科高梁屬一年生草本植物，是我國最早種植的禾谷類作物之一。高梁 在世界谷物生產(chǎn)中占有重要地位，6大洲47個國家每年種植面積約0.45億hm，為世界第五大 作物。高梁具有食用、飼用、釀造用、能源用及加工用等多種用途，在我國，高梁主要用于釀 酒，但隨著畜牧業(yè)、能源業(yè)、加工業(yè)及膳食結(jié)構(gòu)的改變，飼料、飼草高梁、能源甜高梁、靑用高 梁及食用高梁等具有特殊用途的高梁越來越受到重視，種植面積不斷擴大。
[0003] 高梁抗逆性強、適應(yīng)性廣且綜合利用價值高而在國民經(jīng)濟中占有不可替代的重要 地位。高梁具有耐旱、耐潰、耐貧瘡、耐鹽堿等多重抗性，生物量大，是公認的抗旱性較強的 作物，在水資源嚴重短缺的干旱和半干旱地區(qū)具有很大的發(fā)展?jié)摿?。高梁W其獨具的高含 糖量、高生物產(chǎn)量、高乙醇轉(zhuǎn)化率和高抗逆性被譽為"高能作物"，成為符合我國國情、適合 我國國±和氣候條件、既產(chǎn)能源又產(chǎn)糧食的理想作物之一。加強高梁莖桿生物能源綜合開 發(fā)利用，對緩解國家能源緊張、改善生態(tài)環(huán)境、促進國民經(jīng)濟穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，都具有十分重 要而深遠的意義。
[0004] 我國的高梁產(chǎn)區(qū)集中在東北、華北和西北地區(qū)，品種資源豐富，運為新品種的選育 奠定了豐厚的遺傳基礎(chǔ)。高產(chǎn)、含糖量高、抗性好、適應(yīng)性廣的高梁品種是促進高梁生產(chǎn)發(fā) 展的核屯、和基礎(chǔ)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展和市場需求的變化，高梁的育種方法也有了很大發(fā) 展。目前我國高梁的育種方法主要有:傳統(tǒng)育種方法、誘變育種法、倍性育種法、分子育種法 等。針對高梁產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的實踐需求，創(chuàng)新育種思路，加快品種選育，為生產(chǎn)提供適宜的新 品種，將有力地推動高梁產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且可W促進種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。
[000引花藥培養(yǎng)是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，把發(fā)育到一定階段的花藥。通過無菌操作接 種在培養(yǎng)基上，在一系列條件誘導下改變花藥的發(fā)育程序，進行有絲分裂，經(jīng)過脫分化后形 成細胞團，進而形成愈傷組織，經(jīng)歷再分化發(fā)育成完整的單倍體植株的過程?，F(xiàn)在花藥培養(yǎng) 集成了雜交育種、誘變育種、細胞學、遺傳學等各種生物科學的內(nèi)容，是育種學發(fā)展的趨勢 之一，利用花藥培養(yǎng)可W明顯的加快育種進程、縮短育種年限。
[0006] 目前小麥、水稻、玉米及木本植物的花藥培養(yǎng)已經(jīng)取得了成功，而高梁的花藥培養(yǎng) 誘導單倍體的方法和培養(yǎng)基還不完善?，F(xiàn)階段高梁花培育種在花藥培養(yǎng)方法上仍存在著工 作量大、工作效率低的矛盾，限制了花培技術(shù)在高梁育種中的更廣泛的應(yīng)用。如何提高工作 效率、加快選擇效率、縮短育種周期、創(chuàng)新種質(zhì)材料、配合其它生物技術(shù)的應(yīng)用，快速獲得純 系，充分利用花培技術(shù)在基礎(chǔ)理論研究和育種應(yīng)用研究的雄厚基礎(chǔ)，成為我們迫切需要解 決的問題。
[0007] 多年的實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，花培工作效率低的最重要的原因是花培操作方法的局限 性，剪穎抖藥法是目前花藥分離最普遍的操作方法，然而，剪穎和抖藥過程既需要專業(yè)組培 操作，又需要消耗大量的勞動，成為花培操作的限速步驟。如何快捷分離高梁花藥，并且保 證分離后高梁花藥維持活力且無污染適宜離體培養(yǎng)，是解決花培操作低效的關(guān)鍵。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有花藥離體培養(yǎng)操作方法的專業(yè)操作要求高且耗時耗力 的缺陷，提供一種提高操作量、工作效率高的基于機械法獲取花藥的高梁花培方法。
[0009] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案解決的： 一種基于機械法獲取花藥的高梁花培方法，其特征在于:所述花培方法的步驟如下： (1) 取穗及預(yù)處理； (2) 對預(yù)處理后的高梁穗進行滅菌； (3) 在無菌條件下將高梁穗進行機械分割，切碎的高梁穗倒入離屯、管中密封后置于搖 床上震蕩； (4) 將初步震蕩后的離屯、管放入高速冷凍離屯、機中離屯、獲得離體花藥； (5) 對離體花藥進行接種和誘導培養(yǎng)出花藥愈傷組織； (6) 分化、繼代與移栽，完成該花培過程。
[0010] 所述步驟(1)中的取穗W采集主莖上的圓錐花序且其花藥中的小抱子處于單核晚 期為標準取穗;所述的預(yù)處理過程為:先用75%乙醇表面消毒，然后用濕潤的紗布包裹整個 高梁穗，保持高梁穗濕潤，最后放到冰箱中，在5°C下低溫預(yù)處理2-5天。
[0011] 所述步驟(2)中的滅菌過程為:預(yù)處理后剪下高梁穗，將高梁穗浸泡于75%的酒精 中處理3~5min，然后將該高梁穗轉(zhuǎn)移于超凈工作臺中剝離高梁穗，用消毒過的紗布包裹高 梁穗后用濃度為0.1%的升隸滅菌l〇-12min并間或搖動，無菌水漂洗3~4次，打開紗布驚干。
[0012] 所述步驟(3)中的高梁穗按照2.2-2.6mm/段進行機械分割。
[0013] 所述步驟(3)中切碎的高梁穗倒入含有60-80ml的薦糖溶液的100毫升離屯、管 中，蓋上離屯、管蓋并用保鮮膜將離屯、管蓋子位置緊緊封閉。
[0014] 所述步驟(3)中密封的離屯、管從超凈工作臺中取出后置于搖床上進行300-40化pm 震蕩 8-lOmin。
[0015] 所述步驟(4)中的離屯、機參數(shù)設(shè)置為：離屯、機轉(zhuǎn)速9000-10000巧m，離屯、時間8-10 分鐘，離屯、溫度15-25°C;所述的離體花藥需要放回超凈工作臺，無菌操作倒入盛有已滅菌 的18%薦糖溶液容器。
[0016] 所述步驟巧）中的離體花藥接種和誘導培養(yǎng)過程為：用滅菌過的網(wǎng)篩勺攬動裝有 離體花藥的薦糖溶液，使離體花藥均勻分散，然后圉出，使得離體花藥均勻分散到網(wǎng)篩勺 上，控出液滴，將離體花藥磕到裝有誘導培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶內(nèi)，溫度為27-29°C、濕度70%左右 的環(huán)境下暗培養(yǎng)，誘導出愈傷組織。
[0017] 所述步驟(6)中的分化、繼代與移栽過程為:待花藥愈傷組織直徑達到1.5cm后，轉(zhuǎn) 接于分化培養(yǎng)基，在溫度27~29°C、光12V暗12h的條件下培養(yǎng)，獲得花培幼苗，待花培苗苗 高達5cm后轉(zhuǎn)接于生根培養(yǎng)基進行繼代培養(yǎng)，待花培苗高達IOcm后移栽至周轉(zhuǎn)箱壯苗，10~ 15天后移栽入大田。
[0018] 所述步驟巧）中的網(wǎng)篩勺的孔徑為55-65目。
[0019] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點： 本發(fā)明通過創(chuàng)造性地對高梁花藥采取機械切割的方式進行破碎，然后根據(jù)具體需要采 用不同大小的離屯、力對碎片進行分離，成功提取到了純凈的高梁花藥，并通過優(yōu)化離屯、介 質(zhì)和采用無菌操作，成功獲取到了活力旺盛的高梁花藥并進一步花培成功，獲得了健壯的 花培苗;提高操作量的同時大大提升了花培工作效率。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0021] 本發(fā)明提供的基于機械法獲取花藥的高梁花培方法的詳細技術(shù)方案為： (1) 取穗及預(yù)處理： 取穗W采集主莖上的圓錐花序且其花藥中的小抱子處于單核晚期為標準取穗，取回 后，先用75%乙醇表面消毒，然后用濕潤的紗布包裹整個高梁穗，保持高梁穗濕潤，最后放到 冰箱中，在5°C下低溫預(yù)處理2-5天； (2) 對預(yù)處理后的高梁穗進行滅菌： 預(yù)處理后剪下高梁穗，將高梁穗浸泡于75%的酒精中處理3~5min，然后將該高梁穗轉(zhuǎn) 移于超凈工作臺中剝離高梁穗，用消毒過的紗布包裹高梁穗后用濃度為0.1%的升隸滅菌 10-12min并間或搖動，無菌水漂洗3~4次，打開紗布驚干； (3) 在無菌條件下將高梁穗進行機械分割，切碎的高梁穗倒入離屯、管中密封后置于搖 床上震蕩： 在無菌條件下將高梁穗按照2.2-2.6mm/段進行機械分割，切碎的高梁穗倒入含有60-80ml的18%薦糖溶液的100毫升離屯、管中，蓋上離屯、管蓋并用保鮮膜將離屯、管蓋子位置緊緊 封閉，離屯、管從超凈工作臺中取出后置于搖床上進行300-40化pm震蕩8-lOmin; (4) 將初步震蕩后的離屯、管放入高速冷凍離屯、機中離屯、獲得離體花藥： 將初步震蕩后的離屯、管放入高速冷凍離屯、機中，離屯、機參數(shù)設(shè)置為：離屯、機轉(zhuǎn)速 10000-12000巧m，離屯、時間8-10分鐘，離屯、溫度15-25°C，離屯、獲得離體