室內(nèi)簡易條件下培養(yǎng)擬南芥的研究

室內(nèi)簡易條件下培養(yǎng)擬南芥的研究

擬南杏是屬于十字花科的植物，具有短生殖力、植物小、育種小、分布廣泛等特點。長期以來人們一直把它作為傳統(tǒng)遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究的模式植物,尤其是作為第一個經(jīng)完全測序的有花植物,其基因組全序列在2000年底完全測定并公開發(fā)表后,更加激發(fā)了人們對其基因結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行更為詳盡研究的興趣。為了與國際接軌,近年來國內(nèi)已引入了擬南芥作為實驗材料,然而,擬南芥種子小,小苗很弱,易夭折,且國內(nèi)許多實驗室的條件又較簡陋。為此,采用混合介質(zhì)和直播方式進(jìn)行了擬南芥的繁種技術(shù)研究,以期在簡陋條件下能有效進(jìn)行擬南芥的繁種。1材料和方法1.1試驗材料生態(tài)型為Columbia的擬南芥(Arabidopsisthaliana)種子。1.2培訓(xùn)方法1.2.1b種子介質(zhì)制備把營養(yǎng)土(山東省魯青生物公司)、蛭石和珍珠巖按不同體積比(見表1)混合均勻,作為培養(yǎng)介質(zhì)。將種子直播于培養(yǎng)介質(zhì)中,覆膜5d。在22℃、人工光照[白色熒光燈,16h光照,8h黑暗,光照強度為63mE/(s·m2)]和空氣相對濕度為65%的培養(yǎng)室中培養(yǎng)。1.2.2培養(yǎng)介質(zhì)的制備種子首先接受春化處理。即將種子在潮濕條件下置于0~4℃冰箱內(nèi)4~5d。將配制好的培養(yǎng)介質(zhì)裝到小盆里,用水從盆底部的孔將盆土浸濕,靜置30~60min后將托盤中多余的水分倒出,再向介質(zhì)表面噴灑水,將種子與干燥的營養(yǎng)土混勻后均勻地撒到介質(zhì)表面上(不需要蓋土)。2結(jié)果與分析2.1南駁岸生長和果莢小且不解決從圖1和表2中可以看出,在6號蛭石培養(yǎng)介質(zhì)上擬南芥生長最弱,果莢小且不飽滿;而在3號營養(yǎng)土、蛭石和珍珠巖三者按3∶1∶1的比例混合的培養(yǎng)介質(zhì)上擬南芥營養(yǎng)生長旺盛,果莢長且飽滿,種子數(shù)最多。2.2培訓(xùn)條件2.2.1避免培養(yǎng)室在夏季發(fā)生空調(diào)故障或發(fā)生空調(diào)故障時易發(fā)生空調(diào)故障或發(fā)生空調(diào)故障時培養(yǎng)室溫度失控擬南芥在22℃上下生長較好,溫度過高(高于28℃)則開花結(jié)實受到一定影響,因此應(yīng)特別注意避免培養(yǎng)室在夏季長時間斷電或發(fā)生空調(diào)故障而使溫度失控。擬南芥在溫度較高時生長快,溫度低時生長慢,因此可根據(jù)實驗?zāi)康暮瓦M(jìn)程通過選擇不同的培養(yǎng)溫度來調(diào)節(jié)擬南芥的生長速度(最低可在0~4℃條件下放置,此時擬南芥幾乎停止生長)。2.2.2透吸控制保濕種子大約3d即可發(fā)芽,最初小苗比較脆弱,澆水時,采用滲透吸水的方式使水從盆底部的孔上滲,這樣可以避免直接往培養(yǎng)介質(zhì)上澆水時沖倒小苗。應(yīng)該注意的是要嚴(yán)格控制澆水次數(shù),盆土不干不澆。澆水過多不利于壯根,且過度潮濕易于孳生蠅類,對幼苗危害極大。2.2.3防氣候箱或受人鎖擬南芥喜濕潤,空氣相對濕度應(yīng)在80%左右?？梢园褦M南芥放在人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)。但在沒有人工氣候箱的情況下,可在擬南芥小苗上罩一個較薄的塑料袋。這個塑料袋既可保證小苗所需要的濕度,又能保證它的溫度。為便于通氣,可在塑料袋上穿5~6個直徑為0.5cm的小孔。3擬南屬植物的放養(yǎng)培養(yǎng)在1號培養(yǎng)介質(zhì)中只含有營養(yǎng)土,吸水性﹑保水性和透氣性都相對較差,影響擬南芥的營養(yǎng)生長,果莢較短,每莢的種子數(shù)相對較少。在6號培養(yǎng)介質(zhì)中只含有蛭石,因蛭石不含養(yǎng)分,必須在擬南芥全生育期內(nèi)人工提供養(yǎng)分;蛭石本身質(zhì)地疏松,但澆水后卻變黏重,通透性變差,易生真菌和藻類,造成爛根和根系活力降低,因此此法培養(yǎng)的擬南芥成活率相對較低,苗弱,影響了后期的開花結(jié)果。蛭石和營養(yǎng)土混合培養(yǎng)法是目前國內(nèi)許多實驗室使用的方法。從試驗結(jié)果看,2號和5號培養(yǎng)介質(zhì)中只含有營養(yǎng)土和蛭石,在此介質(zhì)中所培養(yǎng)的擬南芥苗期長勢弱,但營養(yǎng)生長逐漸變旺盛,生殖生長延緩,生活周期過長,不利于加快實驗進(jìn)程。在3號培養(yǎng)介質(zhì)中含有營養(yǎng)土﹑蛭石和珍珠巖,其比例既能滿足擬南芥苗期根系生長所需的透水和透氣性,又能為擬南芥后期生長持續(xù)提供養(yǎng)分,且水、肥和氣供應(yīng)均衡一致,因此在這種培養(yǎng)介質(zhì)上培養(yǎng)的擬南芥成活率高,生長健壯,生長發(fā)育進(jìn)程快且整齊,有關(guān)指標(biāo)符合國際上文獻(xiàn)報道中的標(biāo)準(zhǔn),因此能最好地發(fā)揮擬南芥?zhèn)€體小和生育期短的優(yōu)點,且降低了試驗的系統(tǒng)誤差。認(rèn)為3號介質(zhì)培養(yǎng)法可作為試驗用擬南芥的簡便易行且效果好的方法。文獻(xiàn)中報道的擬南芥的播種方法有移液槍點播﹑直接散播﹑用牙簽或者鑷子點播。這幾種播種方式均存在擬南芥種子成簇生長的現(xiàn)象,發(fā)芽后,不但抑制擬南芥幼苗的生長,而且移栽時