• 《中国科学引文数据库(CSCD)》来源期刊
  • 中国科技期刊引证报告(核心版)期刊
  • 《中文核心期刊要目总览》核心期刊
  • RCCSE中国核心学术期刊

利用陆地棉营养芽合成人工种子

胡根海, 董娜, 张志勇

胡根海, 董娜, 张志勇. 利用陆地棉营养芽合成人工种子[J]. 华南农业大学学报, 2016, 37(2): 36-41. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2016.02.006
引用本文: 胡根海, 董娜, 张志勇. 利用陆地棉营养芽合成人工种子[J]. 华南农业大学学报, 2016, 37(2): 36-41. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2016.02.006
HU Genhai, DONG Na, ZHANG Zhiyong. Encapsulation of upland cotton, Gossypium hirsutum L., axillary buds as artificial seeds[J]. Journal of South China Agricultural University, 2016, 37(2): 36-41. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2016.02.006
Citation: HU Genhai, DONG Na, ZHANG Zhiyong. Encapsulation of upland cotton, Gossypium hirsutum L., axillary buds as artificial seeds[J]. Journal of South China Agricultural University, 2016, 37(2): 36-41. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.2016.02.006

利用陆地棉营养芽合成人工种子

基金项目: 

国家自然科学基金 31271648

河南省科技攻关计划 142102110126

详细信息
    作者简介:

    胡根海(1966—), 男,副教授,博士,E-mail:hgh1013@126.com

  • 中图分类号: Q942.5

Encapsulation of upland cotton, Gossypium hirsutum L., axillary buds as artificial seeds

  • 摘要:
    目的 

    研究利用陆地棉Gossypium hirsutum L.营养芽制作人工种子的方法,为陆地棉人工种子技术开发应用提供一条新途径。

    方法 

    以陆地棉营养芽为外植体,利用海藻酸钠+MSB包埋外植体,CaCl2溶液凝固制作人工胚乳珠,再利用较高浓度海藻酸钠附加不同浓度的甲基纤维素包埋人工胚乳珠,用CaCl2溶液固化获得人工种皮,研究陆地棉营养芽人工种皮内添加抑菌剂后在有菌基质上的萌发效果。

    结果 

    制作人工种子的最佳外植体长度为5 mm; 最佳胚乳珠包埋方案为w为3%的海藻酸钠+MSB+0.5 mg·L-1 NAA+0.5 mg·L-1 IBA,在100 mmol·L-1 CaCl2中固化20 min; 人工种皮最佳配方为w为4%海藻酸钠+w为1%甲基纤维素+w为1.0%苯甲酸钠+0.02~0.04 mg·L-1青霉素+0.5 mg·L-1多效唑,在200 mmol·L-1 CaCl2固化20 min。该人工种子的无菌萌发率为95.0%,生根率为35.8%,可以在有菌人工基质中萌发成苗。

    结论 

    获得一条利用陆地棉营养芽制作人工种子的新途径,该技术制作的人工种子在有菌环境下有较高的萌发率并能成苗。

    Abstract:
    Objective 

    To provide a new manufacturing method for the artificial seeds of upland cotton, Gossypium hirsutum L., using axillary buds.

    Method 

    The axillary buds of upland cotton were used as explants. The explants were embedded by embedding solutions which were composed of different concentrations of sodium alginate and MSB after sterilization, and then immersed in different concentrations of CaCl2 solutions to solidify and obtain artificial endosperm beads. The artificial seed coat was obtained on the outer synthetic endosperm beads which were immersed in the solution composed of high concentration of sodium alginate and methyl cellulose, and then immersed in CaCl2 liquid. After added the bacteriostatic agent to the artificial seed coat, the seed germination experiment was done in nonsterile substrate.

    Result 

    The axillary buds could be made into artificial seeds after disinfection treatment, and the optimal length of explant was 5 mm. The optimal embedding program was found to be the combination of 3 % sodium alginate+MSB+0.5 mg·L-1 NAA+0.5 mg·L-1 IBA, and solidified in 100 mmol·L-1 CaCl2 for 20 min. The optimal combination of artificial seed coat was the solution of 4 % sodium alginate+1% methyl cellulose+1.0% sodium benzoate+0.02-0.04 mg·L-1 penicillin+0.5 mg·L-1 paclobutrazol, and solidified in 200 mmol·L-1 CaCl2 for 20 min. The germination rate of synthetic seed was 95.0 %, the rooting rate was 35.8 %.The artificial seed could germinate and grow into seedling in nonsterile substrate.

    Conclusion 

    A new asexual reproduction technology making artificial seed is obtained using upland cotton axillary bud, and the artificial seed can be converted into seedling in nonsterile substrate.

  • 图  1   处理前后的陆地棉营养芽

    a:植株上的营养芽; b:处理后的营养芽。

    Figure  1.   The axillary buds of Gossypium hirsutum before and after processing

    图  2   陆地棉营养芽人工种子发育成苗

    a:制备好的人工种子; b:人工种子在MS培养基上萌发; c:人工种子3周开始生根; d: 4周后形成人工种子萌发小苗。

    Figure  2.   Plantlet regeneration from encapsulated axillary buds of Gossypium hirsutum

    表  1   海藻酸钠和CaCl2浓度对人工种子成型及萌发影响1)

    Table  1   Effects of different concentrations of sodium alginate and CaCl2 on germination of encapsulated axillary buds

    下载: 导出CSV

    表  2   人工胚乳中激素对种子萌发生根的影响1)

    Table  2   Effects of different growth regulators on synthetic seed germination and root formation

    下载: 导出CSV

    表  3   营养芽长度对人工种子萌发成活的影响1)

    Table  3   Effect of nutrition bud length on the survival of artificial seed germination

    下载: 导出CSV

    表  4   海藻酸钠与甲基纤维素混合种皮对种子失水率的影响1)

    Table  4   Effects of different concentrations of sodium alginate and methyl cellulose on water loss rates

    下载: 导出CSV

    表  5   人工种子种皮添加抑菌剂对种子污染和生根的影响1)

    Table  5   Effects of bacteriostatic agents added into artificial seed coat on pollution and root of seed

    下载: 导出CSV
  • [1]

    KITTO S L, JANIEK J. Production of synthetic seeds by encapsulating a sexual embryos of carrot[J]. J Am Soc Hort Sci, 1985, 110 (2):277-282.

    [2] 李修庆, 邓菜莲, 王增裕, 等.胡萝卜、根芹, 小麦的人工种子在无菌及有菌条件下的发芽成苗[J].华北农学报, 1990, 5(4):1-4. doi: 10.3321/j.issn:1000-7091.1990.04.001
    [3] 邢小黑, 沈毓渭, 高明尉, 等.水稻籼粳杂种人工种子制备的研究[J].作物学报, 1995, 1(21): 48-50. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199500531293
    [4]

    THOBUNLUEPOP P, PAWELZIK E, VEARASILP S. Possibility of sweet corn synthetic seed production[J]. Pakistan J Biol Sci, 2009, 12 (15): 1085-1089. doi: 10.3923/pjbs.2009.1085.1089

    [5]

    DATTA S K, POTRYKUS I. Artificial seeds in barley: Encapsulation of mierospore-derived embryos[J].Theor Appl Genet, 1989, 77:820-824. doi: 10.1007/BF00268333

    [6] 汤绍虎, 孙敏, 李珅培, 等.甘薯人工种子研究[J].作物学报, 1994, 6(20): 746-748. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/jsnyxb200601022
    [7] 孟树兰, 董慧明, 邓继武, 等.马铃薯人工种子生产技术探索[J].中国马铃薯, 2004, 18(3): 169-170. doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2004.03.017
    [8] 秦自清, 赵婷, 邱婧, 等.霍山石斛人工种子包埋繁殖体和萌发[J].生物工程学报, 2008, 24(5): 803-809. doi: 10.3321/j.issn:1000-3061.2008.05.014
    [9] 李建民, 李福安, 刘泽华, 等.龙牙槐木人工种子发芽成苗试验[J].安徽农业科学, 2011, 39(1):103-110. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.01.041
    [10] 程力辉. 半夏人工种子的研究[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2009.
    [11] 陈柔如, 张江涛, 李宝平, 等.芫荽人工种子制作的研究[J].生物工程学报, 1991, 7(2): 137-141. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000004558886
    [12] 汤绍虎, 孙敏, 李坤培.蕹菜人工种子研究[J].园艺学报, 1994, 21(1): 71-75. doi: 10.3321/j.issn:0513-353X.1994.01.006
    [13] 倪德祥, 蒋如敏, 张蓓, 等.旱芹人工种子的研制[J].复旦学报(自然科学版), 1991, 30(4): 368-374. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK000000408483
    [14] 张进忠, 周关印, 郭香墨, 等.杂交棉规模化制种保障措施、问题与对策[J].中国棉花, 2014, 41(10):7-9. doi: 10.3969/j.issn.1000-632X.2014.10.003
    [15] 张宝红, 李秀兰.棉花人工种子的研制[J].作物学报, 1995, 21(6):756-758. doi: 10.3321/j.issn:0496-3490.1995.06.020
    [16] 徐珍珍. 陆地棉离体培养分化性状的遗传研究[D]. 北京: 中国农业科学院, 2013.
    [17] 杨光孝, 李元鑫, 岑益群, 等.安祖花不定芽人工种子直播成株[J].复旦学报(自然科学版), 1995, 34(4):438-443. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199500069129
    [18] 汪福源, 唐宁, 贲爱玲.白术人工种子制作技术研究[J].安徽农业科学, 2012, 40(2):731-732, 73. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2012.02.040
    [19] 曾颖苹, 朱乾坤, 王万军.铁皮石斛人工种子包埋技术研究[J].北方园艺, 2012(17):156-158. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10626-1014103090.htm
    [20] 黄绍兴, 黄美娟, 朱溦.木薯淀粉对人工胚乳性能及对人工种子发芽率的影响[J].生物工程学报, 1995, 11(1):39-44. doi: 10.3321/j.issn:1000-3061.1995.01.010
    [21] 杜兰芳, 沈大稜, 李瑶, 等.丙烯酸树脂作为水稻人工种子外膜试验[J].上海农业科技, 1994(5):41-42. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199400428466
    [22] 杜兰芳, 沈大稜, 李瑶, 等.水稻人工种子聚合外膜研制[J].上海农学院学报, 1994, 12(4): 271-276. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199400412109
    [23] 陈德富, 陈喜文, 李宗道.苎麻人工种子在不同条件下的发芽特性与贮藏特性[J].中国麻作, 1996, 18(2):1-5. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=QK199600864330
图(2)  /  表(5)
计量
  • 文章访问数: 
  • HTML全文浏览量:  0
  • PDF下载量: 
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-15
  • 网络出版日期:  2023-05-17
  • 刊出日期:  2016-03-09

目录

    /

    返回文章
    返回