一种用于新疆阿魏组织培养的培养基、愈伤组织培养方法及其应用

本发明属于植物组织培养，具体涉及一种用于新疆阿魏组织培养的培养基、愈伤组织培养方法及其应用。

背景技术：

1、新疆阿魏(ferula sinkiangensis)，伞形科阿魏属药用植物，为我国特有种。该种作为我国药用阿魏的主要来源被收录在《中华人民共和国药典》。随着人口的激增和药用阿魏的需求以及生长环境的变化，新疆阿魏分布面积已经由原来的2000～4000公顷缩减为不足原来的1/20。同时，该物种种群数量少、开花植株少、小种群可能近交导致种群快速退化等问题。基于上述原因，新疆阿魏已被列为国家二级重点保护野生植物，并在中国受威胁物种评估中被评为极危(cr，critically endangered)。因此，急需针对呈现濒危态势的新疆阿魏开展迁地保护相关研究。

2、植物组织培养是以植物生理学为基础发展起来的一门新生的生物技术科学，由于植物组织培养的突出特点是快速，因此对于一些繁殖系数低且珍稀植物而言，组织培养可以达到高效快速繁殖的目的。当前，组织培养技术已经发展为濒危物种迁地保护和产业化栽培种苗扩繁等的重要技术。已有部分研究对新疆阿魏的组织培养和人工栽培进行摸索，但由于新疆阿魏通过有性繁殖产生后代，该植物种子稀缺且存在休眠，发芽往往需要很长时间，在实验室条件下培养时其植株矮小且不易生长出真叶，限制了对该属植物的迁地保护、规模化栽培和产业化开发。

3、目前，有关新疆阿魏愈伤组织诱导的研究较少，在现有研究中，无真叶长出的新疆阿魏幼苗较有利于出愈伤组织，但实验整体出愈率较低，且实验褐化问题严重，许多材料都出现了停滞生长。这也导致此技术尚未被广泛用于新疆阿魏的快速繁育、迁地保护和规模化育苗。因此，提供一种短期内可诱导大量新疆阿魏愈伤组织的培养方法对开展保护和开发物种资源的研究具有重要意义，同时为新疆阿魏种质资源的保护和优良性状的遗传育种奠定基础。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于新疆阿魏组织培养的培养基、愈伤组织培养方法及其应用。利用本发明提供的培养基对新疆阿魏外植体进行培养，可高效诱导出新疆阿魏愈伤组织，提高增殖系数，短期内获得大量健康的、稳定的愈伤组织，为保护和开发阿魏物种资源的研究提供了育苗和快速繁殖的技术支持。

2、本发明提供了用于新疆阿魏组织培养的培养基，包括愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基；所述愈伤组织诱导培养基以ms液体培养基为基础培养基，还包括2,4-d、蔗糖和琼脂；所述愈伤组织诱导培养基中2,4-d的浓度为0.5～3.0mg/l；

3、所述完全脱分化培养基以ms液体培养基为基础培养基，还包括2,4-d、6-ba、蔗糖和琼脂；所述完全脱分化培养基中2,4-d的浓度为0.5mg/l，6-ba的浓度为0.5mg/l；

4、所述愈伤组织继代增殖培养基以ms液体培养基为基础培养基，还包括2,4-d、naa、6-ba、蔗糖和琼脂；所述愈伤组织继代增殖培养基中2,4-d的浓度为0.1～1.0mg/l，naa的浓度为0.1～0.5mg/l，6-ba的浓度为0.5～2.0mg/l。

5、优选的，所述愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基的ph值分别为5.8～6.0。

6、本发明还提供了上述技术方案所述培养基在新疆阿魏植物组织培养中的应用。

7、本发明还提供了一种新疆阿魏愈伤组织的培养方法，包括以下步骤：

8、将新疆阿魏外植体接种于愈伤组织诱导培养基进行愈伤组织诱导培养，得到新疆阿魏初代愈伤组织；将所述新疆阿魏初代愈伤组织接种于完全脱分化培养基进行完全脱分化培养，得到新疆阿魏脱分化愈伤组织；将所述新疆阿魏脱分化愈伤组织接种于愈伤组织继代增殖培养基进行继代增殖培养，得到新疆阿魏愈伤组织；

9、所述愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基为上述培养基中的愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基。

10、优选的，所述愈伤组织诱导培养为先进行黑暗诱导培养，再进行光暗交替培养；所述黑暗诱导培养的时间为7～10d；所述光暗交替培养的时间为15～30d；所述光暗交替培养的每个周期中光照培养的时间为12h，黑暗培养的时间为12h；所述光照培养的温度为(25±0.5)℃，所述黑暗培养的温度为(15±0.5)℃。

11、优选的，所述完全脱分化培养为光暗交替培养；所述光暗交替培养的每个周期中光照培养的时间为12h，黑暗培养的时间为12h；所述光照培养的温度为(25±0.5)℃，所述黑暗培养的温度为(15±0.5)℃；所述完全脱分化培养的时间为15～30d。

12、优选的，所述继代增殖培养为光暗交替培养；所述光暗交替培养的每个周期中光照培养的时间为12h，黑暗培养的时间为12h；所述光照培养的温度为(25±0.5)℃，所述黑暗培养的温度为(15±0.5)℃；所述继代增殖培养的时间为30～35d。

13、优选的，所述新疆阿魏外植体包括新疆阿魏的下胚轴。

14、优选的，所述新疆阿魏的下胚轴取自新疆阿魏无菌苗。

15、本发明还提供了上述技术方案所述培养方法在新疆阿魏植物组织培养中的应用。

16、本发明提供了一种用于新疆阿魏组织培养的培养基，包括愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基。本发明提供的培养基通过适宜的愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基，可将新疆阿魏外植体高效诱导为新疆阿魏愈伤组织(平均出愈率为58.25±4.54％)，并显著提高愈伤组织的增殖系数(平均增殖系数为13.83±0.83)，短期内获得大量健康的、稳定的愈伤组织，节约了时间成本，为保护和开发阿魏物种资源的研究提供了育苗和快速繁殖的技术支持。

17、进一步的，本发明培养方法获得的新疆阿魏愈伤组织可作为基因编辑的受体，通过基因编辑技术加快新疆阿魏的育种过程。

技术特征：

1.用于新疆阿魏组织培养的培养基，其特征在于，包括愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基；所述愈伤组织诱导培养基以ms液体培养基为基础培养基，还包括2,4-d、蔗糖和琼脂；所述愈伤组织诱导培养基中2,4-d的浓度为0.5～3.0mg/l；

2.根据权利要求1所述的培养基，其特征在于，所述愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基的ph值分别为5.8～6.0。

3.权利要求1或2所述的培养基在新疆阿魏植物组织培养中的应用。

4.一种新疆阿魏愈伤组织的培养方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的培养方法，其特征在于，所述愈伤组织诱导培养为先进行黑暗诱导培养，再进行光暗交替培养；所述黑暗诱导培养的时间为7～10d；所述光暗交替培养的时间为15～30d；所述光暗交替培养的每个周期中光照培养的时间为12h，黑暗培养的时间为12h；所述光照培养的温度为(25±0.5)℃，所述黑暗培养的温度为(15±0.5)℃。

6.根据权利要求4所述的培养方法，其特征在于，所述完全脱分化培养为光暗交替培养；所述光暗交替培养的每个周期中光照培养的时间为12h，黑暗培养的时间为12h；所述光照培养的温度为(25±0.5)℃，所述黑暗培养的温度为(15±0.5)℃；所述完全脱分化培养的时间为15～30d。

7.根据权利要求4所述的培养方法，其特征在于，所述继代增殖培养为光暗交替培养；所述光暗交替培养的每个周期中光照培养的时间为12h，黑暗培养的时间为12h；所述光照培养的温度为(25±0.5)℃，所述黑暗培养的温度为(15±0.5)℃；所述继代增殖培养的时间为30～35d。

8.根据权利要求4所述的培养方法，其特征在于，所述新疆阿魏外植体包括新疆阿魏的下胚轴。

9.根据权利要求8所述的培养方法，其特征在于，所述新疆阿魏的下胚轴取自新疆阿魏无菌苗。

10.权利要求4～9任一项所述的培养方法在新疆阿魏植物组织培养中的应用。

技术总结本发明属于植物组织培养技术领域，具体涉及一种用于新疆阿魏组织培养的培养基、愈伤组织培养方法及其应用。本发明提供了用于新疆阿魏组织培养的培养基，包括愈伤组织诱导培养基、完全脱分化培养基和愈伤组织继代增殖培养基，将新疆阿魏外植体依次经过愈伤组织诱导培养、完全脱分化培养、继代增殖培养，可高效诱导新疆阿魏愈伤组织，并显著提高愈伤组织的增殖系数，短期内获得大量健康的、稳定的愈伤组织，节约了时间成本，为保护和开发阿魏物种资源的研究提供了育苗和快速繁殖的技术支持；并且本发明培养方法获得的新疆阿魏愈伤组织可作为基因编辑的受体，通过基因编辑技术加快新疆阿魏的育种过程。技术研发人员：李文军,周睿,杨红兰,陆婷,杨磊受保护的技术使用者：中国科学院新疆生态与地理研究所技术研发日：技术公布日：2025/1/6