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芍药属植物离体培养和增殖方法及专用培养基

来源：花匠小妙招时间：2025-10-13 09:27

本发明属于植物离体组织培养领域，涉及一种芍药属植物离体培养和增殖方法及专用培养基，该方法能够离体培养与高效增殖芍药和牡丹茎芽。

背景技术：

1、芍药属(paeonia l.)植物，根据其生长习性与起源分为3个组，包括木本的牡丹组(sect.moutan dc.)、草本的芍药组(sect.paeonia)和北美芍药组(sect.onaepia.)。牡丹(tree peony，paeonia suffruticosa andr.)是起源于我国的传统名花，素有“花中之王”的美称。芍药(herbaceous peony，paeonia lactiflflora pall.)具有“花相”、“五月花神”的美称，是我国古代情花与传统中药材，赤芍(radix paeoniae rubra)和白芍(radixpaeoniae alba)更是名冠中西。

2、芍药、牡丹集观赏价值、中药材价值、食用价值、高端食用油价值等多重商业经济价值为一体。规模化种植与发展芍药和牡丹产业，成片花海不但实现景观提升与商旅文化，而且可以带动鲜切花产业、中药材加工、食用油加工、精油提取、花青素提取、饼粕饲用等等全产业链的发展。

3、芍药和牡丹，根据其用途分为传统的野生药用型、栽培药用型、栽培观赏型(鲜切花)，以及油用型等等。长期以来，芍药、牡丹的繁殖方式比较单一，观赏型芍药主要依靠分株繁殖，种苗增殖速度慢成为了限制新品种快速推广应用与鲜切花产业发展的瓶颈问题。药用型、油用型芍药虽可以通过种子繁殖，但其后代基因分离与品种退化极为严重，优良性状难以有效保持。作为无性繁殖植物的芍药，利用植物组织培养、离体快繁与细胞胚胎工程技术开展优良品种无性系的工厂化快速繁育无疑是解决这个产业瓶颈问题最有力的手段。

4、高志民等(牡丹、芍药繁殖与育种研究现状，北京林业大学学报，2001，第23卷，4期)对国内外牡丹、芍药的繁殖与育种研究现状进行了系统的分析。近些年也有一些关于芍药、牡丹离体组培的技术研究，但普遍存在着芍药属组培快繁过程中生长速度慢、褐化、出芽率低、玻璃化、繁殖系数低、生根难、组培苗移栽成活率低、实验规模小、重复性差，基因型差异大等难题一直困扰整个学界。

5、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明目的在于提供一种芍药属植物离体培养和增殖方法及专用培养基。本发明方法可以解决外植体褐化问题，外植体出芽频率高，增殖快。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种芍药属植物离体培养和增殖方法，包括如下步骤：

4、s1：以芍药属植物幼茎为外植体，将所述外植体接种于启动培养基中进行培养以使所述外植体上腋芽陆续长出，用于后续增殖阶段的培养；其中，所述启动培养基以pl1为基础培养基，并在基础培养基pl1中加入如下成分：6-ba1.0-2.0mg/l，lh 100-400mg/l，蔗糖30-50g/l，植物凝胶5-7g/l；所述基础培养基pl1包括：大量元素、微量元素、铁盐、维生素、甘氨酸和肌醇，其中，所述大量元素及其在所述启动培养基中的浓度为：kno3 600-700mg/l，nh4no3 80-400mg/l，mgso4·7h2o 120-370mg/l，kh2po4 180-272mg/l，ca(no3)2·4h2o 400-550mg/l；

5、s2：切取步骤s1得到的外植体上的芽苗并将其接种于增殖培养基中进行丛生芽的培养；其中所述增殖培养基以pl2为基础培养基，并在基础培养基pl2中加入如下成分：6-ba0.5-1.0mg/l，meta-toplin 0.2-0.5mg/l，ga30.1-0.2mg/l，蔗糖20-30g/l，植物凝胶5-7g/l，所述基础培养基pl2包括：大量元素、微量元素、铁盐、维生素、甘氨酸和肌醇，其中，所述大量元素及其在所述增殖培养基中的浓度为：kno3 1350-1750mg/l，cacl2·2h2o180-440mg/l，mgso4·7h2o 180-370mg/l，nh4h2po4 180-380mg/l，ca(no3)2·4h2o 750-900mg/l。

6、采用本发明启动培养基培养的目的是调整外植体枝条、芽或腋芽的生理状态，通过7-40天预培养使外植体腋芽陆续长出，可以解决外植体褐化问题，外植体生长状态良好，外植体出芽频率最高、褐化率最低。本发明增殖培养的目的是使启动培养阶段获得的芽在增殖培养基上快速增殖，未经过本发明启动培养阶段的外植体很容易褐化、玻璃化，并逐渐枯死。

7、在上述芍药属植物离体培养和增殖方法中，所述芍药属植物选自芍药或牡丹，从出芽率和增殖率上来说，所述芍药的品种优选为芍油17c或夏威夷珊瑚粉；所述牡丹的品种优选为黄冠或巴茨拉。

8、在上述芍药属植物离体培养和增殖方法中，作为一种优选实施方式，所述外植体为春天芍药属植物出苗后的幼茎，优选幼茎长度为10-20cm。采用该时期的外植体进行培养有利于增加出芽率。

9、在上述芍药属植物离体培养和增殖方法中，作为一种优选实施方式，步骤s1中，所述培养的时间为7-40天；培养温度为25℃，培养条件为12h光培养/12h暗培养交替进行。

10、在上述芍药属植物离体培养和增殖方法中，作为一种优选实施方式，步骤s2中，所述培养的时间为40天，培养温度为25℃，培养条件为12h光培养/12h暗培养交替进行。

11、本发明第二方面提供一种芍药属植物离体培养和增殖培养基，所述培养基包括启动培养基和增殖培养基，其中，

12、所述启动培养基以pl1为基础培养基，并在基础培养基pl1中加入如下成分：6-ba1.5-2.0mg/l，lh 100-400mg/l，蔗糖30-50g/l，植物凝胶5-7g/l；所述基础培养基pl1包括：大量元素、微量元素、铁盐、维生素、甘氨酸和肌醇，其中，所述大量元素及其在所述启动培养基中的浓度为：kno3 600-700mg/l，nh4no3 80-400mg/l，mgso4·7h2o 120-370mg/l，kh2po4 180-272mg/l，ca(no3)2·4h2o 400-550mg/l；

13、所述增殖培养基以pl2为基础培养基，并在基础培养基pl2中加入如下成分：6-ba0.5-1.0mg/l，meta-toplin 0.2-0.5mg/l，ga3 0.1-0.2mg/l，蔗糖20-30g/l，植物凝胶5-7g/l，所述基础培养基pl2包括：大量元素、微量元素、铁盐、维生素、甘氨酸和肌醇，其中，所述大量元素及其在所述增殖培养基中的浓度为：kno3 1350-1750mg/l，cacl2·2h2o 180-440mg/l，mgso4·7h2o 180-370mg/l，nh4h2po4 180-380mg/l，ca(no3)2·4h2o 750-900mg/l。

14、在上述芍药属植物离体培养和增殖培养基中，作为一种优选实施方式，所述基础培养基pl1中各成分及浓度如下：

15、大量元素：kno3 650mg/l，nh4no3 80-400mg/l，mgso4·7h2o 120-370mg/l，kh2po4180-272mg/l，ca(no3)2·4h2o 472mg/l；

16、微量元素：h3bo3 6.2mg/l，mnso4·4h2o 22.3mg/l，znso4·7h2o 8.6mg/l，namoo4·2h2o 0.25mg/l，cuso4·5h2o 0.025mg/l，cocl2·6h2o 0.025mg/l，ki 0.83mg/l；

17、铁盐：feso4·7h2o 55.6mg/l，na2edta·2h2o 74.6mg/l；

18、维生素：vb1 0.4mg/l，vb6 0.5mg/l，vb5 0.5mg/l；

19、甘氨酸2mg/l，肌醇100mg/l，ph5.8。

20、在上述芍药属植物离体培养和增殖培养基中，作为一种优选实施方式，所述基础培养基pl2中各成分及浓度如下：

21、大量元素：kno3 1550mg/l，cacl2·2h2o 180-440mg/l，mgso4·7h2o180-370mg/l，nh4h2po4 180-380mg/l，ca(no3)2·4h2o 825mg/l；

22、微量元素：h3bo3 6.2mg/l，mnso4·4h2o 22.3mg/l，znso4·7h2o 8.6mg/l，namoo4·2h2o 0.25mg/l，cuso4·5h2o 0.025mg/l，cocl2·6h2o0.025mg/l，ki 0.83mg/l；

23、铁盐：feso4·7h2o 55.6mg/l，na2edta·2h2o 74.6mg/l；

24、维生素：vb1 0.4mg/l，vb6 0.5mg/l，vb5 0.5mg/l；

25、甘氨酸2mg/l，肌醇100mg/l；ph5.8。

26、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

27、本发明将芍药属植物的离体组织培养分为了“启动培养”和“增殖培养”两个阶段。优选方法是芍药牡丹茎芽外植体(即芍药属植物幼茎)，首先接种于pl1作为基础培养基的启动培养基上25℃启动培养7-40天，获得了高的出芽率，同时显著降低了褐化比率。增殖培养阶段芍药牡丹芽苗置于pl2作为基础培养基的增殖培养基上培养40天，芍药(特别是芍油17c、夏威夷珊瑚粉等品种)和牡丹(特别是黄冠、巴茨拉等品种)的组培苗均实现了快速增殖，增殖率达到1.17-4.37倍。在pl2作为基础培养基的增殖培养基上2个芍药品种没有褐化现象，2个牡丹品种的褐化率极低。本发明研发的pl1和pl2系列培养基，适合芍药和牡丹的组织培养，显著优于ms和wpm等培养基，解决了外植体与培养基褐化与组培苗玻璃化(生长停止)的技术难题。本发明将为芍药牡丹珍稀品种种苗的快速繁育提供捷径，加速新品种在园林花卉产业上的快速应用。