一种茶树组织培养的培养基及培养方法

技术领域

本发明涉及植物组织培养技术领域，特别是涉及一种茶树组织培养的培养基及培养方法。

背景技术

茶叶从中国走向世界，早已成为世界饮料市场三分天下有其一的重要品种。世界茶叶市场竞争也日益尖锐，20世纪90年代以来各主要茶叶生产消费国都不断出现新的经营方式。茶叶中含有儿茶素、胆甾烯酮、咖啡碱、肌醇、叶酸、泛酸等成分，可以增进人体健康，茶叶饮品-茶被誉为“世界三大饮料之一”，因此，茶树种植具有非常大的经济价值。然而，茶树常规育种不仅费时费力，且生长周期长，结实率低，仅为3％-15％。主要是由于茶树是多年生植物、多酚类物质含量高等本身特性引起，造成培养的愈伤组织易褐化、难以分化、基因不能按序表达。其有性繁殖品质不稳定，种子育苗易造成品种混杂、退化，使生产名优高档茶受到限制，并且影响茶叶产量、质量及效益。

组织培养已成为当前农林种苗生产中的一种重要的繁殖手段，与常规的无性繁殖方法相比，它具有繁殖速度快、周年生产、产品一致性好等优点，尤其在繁殖一些种源稀缺的品种时，更能体现它的优势。相对于扦插苗，茶树组培苗不受季节限制，更适宜于工厂化育苗，然而，现有的植物组织培养方法培养的茶树组培苗的生根率、生根数以及茶树组培苗的生长发育状态等尚不理想，影响茶树组培苗转代培育或移植。

发明内容

本发明的目的是提供一种茶树组织培养的培养基及培养方法，以解决上述现有技术存在的问题，本发明通过采用特定培养基对茶树组培苗进行培养，该培养基中添加了槲皮素、硅酸钠、酒石酸铵和柠檬酸铁，能够显著提高茶树组培苗的生根率和生根数，显著改善茶树组培苗的生长特性，使种苗生长健壮，为实现商品化生产提供了基础。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种用于茶树组织培养的培养基，所述培养基的组分包括：0.3-0.7mg/L槲皮素、5-15g/L硅酸钠溶液、1-4g/L酒石酸铵溶液、1-3g/L柠檬酸铁溶液、3-7mg/LIBA、0.3-0.7mg/LNAA、0.3-0.7g/L活性炭、3-6g/L琼脂和15-25g/L蔗糖。

进一步的，所述培养基的组分包括0.5mg/L槲皮素、10g/L硅酸钠溶液、3g/L酒石酸铵溶液、2g/L柠檬酸铁溶液、5mg/LIBA、0.5mg/LNAA、0.5g/L活性炭、4g/L琼脂和20g/L蔗糖。

本发明还提供一种利用上述培养基在茶树组织培养中的应用。

本发明还提供一种茶树组织培养的培养方法，包括将茶树牙苗进行消毒处理后，接种于所述的培养基中进行培养，待其生根后进行移栽的步骤。

进一步的，所述消毒处理包括乙醇溶液消毒处理和氯化汞消毒处理。

进一步的，所述培养的步骤包括光照处理，所述光照处理采用蓝光与红光按照光量比为0.8:1.2组成的光质。

进一步的，所述光照处理的光照强度为1500lux，时间为每日14h。

进一步的，所述培养的培养温度为25℃。

进一步的，所述移栽采用的培养基质包括体积比为5：2：1：1的菜园土、珍珠岩、蛭石和草炭。

本发明公开了以下技术效果：

本发明特异性的采用了槲皮素这一具有多种生物活性的黄酮醇类化合物作为培养基组分，能够显著降低多酚氧化酶作用于植株中酚类物质所可能导致的褐化反应，还具有抗病菌感染的效果；以及采用硅酸钠作为硅肥，提高植株抗病、抗逆的效果，使植株生长健壮，还能调节土壤pH值；采用酒石酸铵，用来补充植株中缺失的营养成分，同时，由于茶树种植时所适宜的偏酸性土壤，更加适合酒石酸铵的投放；采用柠檬酸铁，通过植株根部吸收，不仅可以补铁还能够调节植株生长环境的pH值，有效提高了茶树的生根率以及生根数，生根率最高可达82.67％。同时，本发明还采用了蓝光和红光对茶树进行光照，使茶树生长更为健壮，株高、茎粗以及叶片大小均显著高于未经蓝光和红光光照处理的植株。为茶树组培苗转代培育或移植以及后续的商品化奠定了基础。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

(1)选种消毒

选取经过继代增殖培养后高＞3cm的茶树牙苗，先用流水冲洗，然后用浓度为70％vol乙醇溶液浸泡30s，然后在质量浓度为0.05％的氯化汞消毒水中浸泡2min后，用无菌水冲洗3次后接种于壮苗生根培养基中，壮苗生根培养基为1/2MS+5mg/LIBA+0.5mg/LNAA+0.5g/L活性炭+4.0g/L琼脂+20g/L蔗糖+0.5mg/L槲皮素+10g/L硅酸钠溶液+3g/L酒石酸铵溶液+2g/L柠檬酸铁溶液，且pH值为5.2；其中硅酸钠溶液中硅酸钠的质量分数为20％，酒石酸铵溶液中酒石酸铵的质量分数为30％，柠檬酸铁溶液中柠檬酸铁的质量分数为15％。

(2)壮苗生根培养

对茶树牙苗进行生根培养时培养温度为25℃，光照时间为每日14h，光照时采用蓝光与红光的光量比为0.8:1.2的光质作为补充光的LED光质系统对组培苗进行处理，LED光质系统的功率为22W、光照强度为1500lux。培养5周后，生根后的茶树植株的根长度达到平均1.2cm时进行移栽。

(3)移栽

将生根后的茶树植株上的培养基洗净，种植于含有培养基质的营养杯或穴盘中，湿度为80％，待新根及新叶发出后接膜通风，培养50天，即得茶树生根苗。其中培养基质包括体积比为5：2：1：1的菜园土、珍珠岩、蛭石和草炭。

实施例2

(1)选种消毒

选取经过继代增殖培养后高＞3cm的茶树牙苗，先用流水冲洗，然后用浓度为70％vol乙醇溶液浸泡30s，然后在质量浓度为0.05％的氯化汞消毒水中浸泡2min后，用无菌水冲洗3次后接种于壮苗生根培养基中，所述的壮苗生根培养基为1/2MS+3mg/LIBA+0.3mg/LNAA+0.3g/L活性炭+3g/L琼脂+15g/L蔗糖+0.3mg/L槲皮素+5g/L硅酸钠溶液+1g/L酒石酸铵溶液+1g/L柠檬酸铁溶液，且pH值为5.2；其中硅酸钠溶液中硅酸钠的质量分数为20％，酒石酸铵溶液中酒石酸铵的质量分数为30％，柠檬酸铁溶液中柠檬酸铁的质量分数为15％。

(2)壮苗生根培养

对茶树牙苗进行生根培养时培养温度为25℃，光照时间为每日14h，光照时采用蓝光与红光的光量比为0.9:1.1的光质作为补充光的LED光质系统对组培苗进行处理，LED光质系统的功率为22W、光照强度为1000lux。培养5周后，生根后的茶树植株的根长度达到平均1.2cm时进行移栽；

(3)移栽

将生根后的茶树植株上的培养基洗净，种植于含有培养基质的营养杯或穴盘中，湿度为75％，待新根及新叶发出后接膜通风，培养50天，即得茶树生根苗。其中培养基质包括体积比为2：2：1：1的菜园土、珍珠岩、蛭石和草炭。

实施例3

(1)选种消毒

选取经过继代增殖培养后高＞3cm的茶树牙苗，先用流水冲洗，然后用浓度为70％vol乙醇溶液浸泡30s，然后在质量浓度为0.05％的氯化汞消毒水中浸泡2min后，用无菌水冲洗3次后接种于壮苗生根培养基中，所述的壮苗生根培养基为1/2MS+7mg/LIBA+0.7mg/LNAA+0.7g/L活性炭+6g/L琼脂+25g/L蔗糖+0.7mg/L槲皮素+15g/L硅酸钠溶液+4g/L酒石酸铵溶液+3g/L柠檬酸铁溶液，且pH值为5.2；其中硅酸钠溶液中硅酸钠的质量分数为20％，酒石酸铵溶液中酒石酸铵的质量分数为30％，柠檬酸铁溶液中柠檬酸铁的质量分数为15％。

(2)壮苗生根培养

对茶树牙苗进行生根培养时培养温度为25℃，光照时间为每日14h，光照时采用蓝光与红光的光量比为0.9:1.1的光质作为补充光的LED光质系统对组培苗进行处理，LED光质系统的功率为22W、光照强度为1000lux。培养5周后，生根后的茶树植株的根长度达到平均1.2cm时进行移栽；

(3)移栽

将生根后的茶树植株上的培养基洗净，种植于含有培养基质的营养杯或穴盘中，湿度为75％，待新根及新叶发出后接膜通风，培养50天，即得茶树生根苗。其中培养基质包括体积比为2：2：1：1的菜园土、珍珠岩、蛭石和草炭。

对比例1

与实施例1的区别在于，步骤(1)中所采用的壮苗生根培养基中的组分中将槲皮素替换为儿茶素。

对比例2

与实施例1的区别在于，步骤(1)中所采用的壮苗生根培养基中的组分不包含槲皮素。

对比例3

与实施例1的区别在于，步骤(1)中所采用的壮苗生根培养基中的组分不包含柠檬酸铁溶液、槲皮素、硅酸钠溶液和酒石酸铵溶液。

对比例4

与实施例1的区别在于，步骤(2)中光照时采用普通白炽灯作为补充光对组培苗进行处理，白炽灯的功率为22W、光照强度为1500lux。

对比例5

与实施例1的区别在于，步骤(3)中所用培养基质为菜园土。

统计实施例1-3和对比例1-5的生根率，结果见表1：

表1不同培养基处理对茶树组培苗生根的影响

统计实施例1-3和对比例1-5的不同处理对茶树生长发育的影响，结果见表2：

表2不同处理方法对茶树生长发育的影响

注：以上实施例和对比例的数据均取自茶树植株的平均值。

统计实施例1-3和对比例1-2的不同处理对茶树褐化的影响，结果见表3：

表3不同处理方法对茶树褐化的影响

根据表1、表2和表3可以得知，实施例1采用特定的壮苗生根培养基进行培养的茶树组培苗，其生根率可达82.67％，且所培养得到的茶树植株相对于常规培养，其株高、茎粗等参数均明显优于常规培养所得到的茶树植株。可见本发明解决了现有技术中存在的茶树组培苗的生根率较低的问题，且显著改善了茶树组培苗的生长特性，且能够避免茶树组培苗出现褐化现象以及感染病菌的现象。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。