[发明专利]适于生理和遗传研究的拟南芥培养方法及专用培养装置

说明书

技术领域

本发明属于植物培养技术领域，具体涉及一种适于生理和遗传研究的拟南芥培养方法及专用培养装置。

背景技术

拟南芥个体小、生长周期短、生长和生殖周期的表型完整易辨、基因高度纯合以及基因组较小，是植物学研究中最重要的模式植物,也是进行植物分子生物学研究的极好材料。拟南芥适合在实验室进行培养，通过调节温度、湿度和光照周期，拟南芥不仅可以作为草本植物发育机理的研究模型，还可以作为林木材质形成机理的研究材料。另外，拟南芥可以通过农杆菌液浸花来进行大规模的转基因，为植物基因功能研究提供大量的突变体材料。因此，在实验室环境下快速大量地培养优质拟南芥幼苗、开花的拟南芥材料以及在实验室条件下方便地进行条件控制是高效开展植物基因功能研究的重要保证。

然而，许多研究者发现，在实验室栽培的拟南芥往往比较廋弱，这不仅影响性状观察，也限制了大量遗传材料的获得，更重要的是，瘦弱的苗（尤其是根系生长不好）是制约拟南芥转浸花转基因的关键因素，没有大量状态较为一致的健壮拟南芥苗，就难以有效开展后期浸花等转基因操作，对于不少突变体更是难以成功。而造成这些实验室栽培苗比较瘦弱的原因通常被认为是湿度和光照的控制不好，因为象自然界中的其它重要因素如营养和温度通常比较容易模拟。如果试图在实验室中建立人工气候室或引进高质量的人工气候箱，虽然在一定程度上能解决问题，但投入和维护的费用很高。而一般的光照培养箱和空调室往往难以培养高质量的拟南芥苗。另外，即使在人工气候室或气候箱，长期培养带来的设备发霉和拟南芥长虫等问题也是个麻烦的事情。

本申请人在十几年的拟南芥培养过程中，发现根的生长是一个影响拟南芥生长状态而容易被忽略的关键因素，而营养、温度、光照和湿度虽然重要，但在根系得以很好发育的情况下其影响就可以较为容易地控制。基于这些发现，我们发明了拟南芥培养的专用装置，并且按照特定的流程，可以在普通空调室和光照培养箱中低成本，高密度地大量繁殖拟南芥，而且该过程只需极低的维护工作，极少的营养基质用量。在此基础上该发明还方便了后续生理和遗传操作。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种适于生理和遗传研究的拟南芥培养方法及专用培养装置的技术方案。

所述的一种适于生理和遗传研究的拟南芥专用培养装置，其特征在于包括一组管体，所述的管体底部通过设置有裙边的管套固定在一起，所述的管体中部和距底部1/4处，从上至下对称设置一组侧壁通孔，所述的管体底部设置一组底部通孔。

所述的专用培养装置进行拟南芥培养的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）取拟南芥专用培养装置，每个管体中装入蛭石后进行高压灭菌，再将灭菌后的拟南芥专用培养装置放入盛有营养液的框里，除拟南芥专用培养装置中间的管体外的其它管体按照每管体100ml的量装营养液，充分浸泡使得管体表面蛭石湿润，然后对在每个管体上贴上标签；

2）将拟南芥种子或者经培养皿萌发后的7天小苗用镊子移入管体中,移苗结束后用透明聚丙烯薄膜围成一个套子，密封覆盖保持100%湿度，置于2000-4000lux的光照中，并根据需要设置光照时数，设置环境温度为22℃，保持状态3-7天；

3）3-7天后利用铁丝在框中撑起一个棚，将透明聚丙烯薄膜盖在上面，透明聚丙烯薄膜边缘紧贴框边缘，透明聚丙烯薄膜顶部用根据环境湿度用夹子夹住，保证塑料罩的湿度为80%左右，培养1-3周；

4）1-3周后，营养液干后，按每管体50ml营养液的量加入营养液，继续培养，这时拟南芥陆续抽苔，此时撤掉所搭的棚，用透明聚丙烯薄膜围绕拟南芥专用培养装置的苗包裹起来，形成桶状，外扎橡皮筋，而桶状的顶端在早期根据环境的湿度选择是否夹一个夹子，以保证湿度在70%左右，等待营养液用完；

5）营养液用完后再干一周，有利于大量开花；若为了大量结实，则营养液干了一周后，按每管50ml最后补充一次营养液，待其自然干后，在透明聚丙烯薄膜采集荚果，完成培养。

在此过程中开展生理和遗传转化研究的操作步骤可以：

1）为了严格进行各种生理状态的比较，在苗生长的早期可以让不同处理货突变体的苗分散混合培养，而在对照和拍照时，既可以将不同处理的整捆苗对照拍照，也可以将这些苗根据需要进行组合拍照，或逐个放置在架子上拍照；