[发明专利]一种基因编辑烟草黑色营养液配方及水培装置和水培方法

说明书

本发明公开一种基因编辑烟草黑色营养液配方，基于重量百分比，其包括：炭黑素重量含量为1％‑5％，聚乙烯吡咯烷酮重量含量为0.1％‑0.5％，植酸重量含量为0.05％‑0.15％，余量按格里克基本营养液配方或改良霍格兰营养液配方。另外，本发明还公开一种基因编辑烟草单株水培装置及水培方法，其包括：水培杯(4)、定植杯(3)和吸水线(7)。本发明构建了单株水培养装置，每个植株的营养液单独外加，规避了营养液植株之间的交换共用，防止烟草病害通过营养液交换而交叉感染。另外本发明选择黑色营养液以解决水培绿藻滋生的问题。

技术领域

本发明属于烟草栽培领域，具体涉及一种基因编辑烟草黑色营养液配方及水培装置和水培方法，以及其在基因编辑素材筛选中的应用。

背景技术

烟草是我国重要的经济作物，也是常用一种分子遗传学研究的模式植物。烟草性状不仅受自身遗传物质影响，也受种植环境因素的影响。如不同的温度、气候和土壤等种植条件，对烟草的性状、产量和品质影响非常大。

水培是无土栽培中较为先进的一种栽培方式，是将植物根系直接与营养液接触。由营养液提供养分而进行的植物生产。水培能对植物的生长发育过程进行精准控制且管理方便。烟草水培栽培种植的优点在于比土壤种植提供了一个更统一规范且可复制的培养系统，烟草生长在水溶液中营养成分可以比较精确的控制，培养出健壮而整齐一致的植株，另一方面，生长在水溶液的烟草能容易地观察和收集到包括根在内的各部分组织。

但是同时常规烟草水培栽培种植存在一定不足，常规的烟草水培其水培营养液，不同植株之间是共用的。如果消毒不严存在种传病源，会而营养液的共用和交换，使得不同植株之间病害交叉感染，从而影响植株的生长发育，导致科研实验报废。另外，由于营养液在光照条件下，容易滋生绿藻。绿藻会与水培植物竞争营养和氧气，会导致烟株营养缺乏，或缺氧引发烂根、叶黄等问题。为了抑制绿藻，通常选择抗生素等作为营养液，同时向营养液中添加绿藻抑制剂如硫酸铜、除草剂(扑草净)等，这些试剂(绿藻抑制剂)本身对植株存在一定的损害，同时也存在污染和毒性等问题。

因此，人们希望开发一种基因编辑烟草单株水培装置以及研发新型的水培营养液，既能解决病源交互感染的问题，同时还可以杜绝绿藻滋生。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

为了解决病源交互感染的问题，本发明构建了单株水培养装置，每个植株的营养液单独外加，规避了营养液植株之间的交换共用，实现每个种植营养液的单独使用，防止烟草病害通过营养液交换而交叉感染。另外本发明选择在水培过程中添加的营养液为自主研发的黑色营养液，其可以起到遮光的效果，防止绿藻的滋生。

本发明目的在于针对现有技术不足，提供了一种基因编辑烟草黑色营养液配方及水培装置，采用本发明可有效防病害交叉感染，避免绿藻滋生，本发明的方法操作简单、装置设备成本低，适合用于编辑素材的精细化比较。

本发明目的通过下列技术方案予以实现：

本发明第一方面提供一种基因编辑烟草黑色营养液配方，基于重量百分比，其包括：炭黑素重量含量为1％-5％，聚乙烯吡咯烷酮重量含量为0.1％-0.5％，植酸重量含量为0.05％-0.15％，余量按格里克基本营养液配方或改良霍格兰营养液配方。格里克基本营养液配方或改良霍格兰营养液配方是本领域技术人员公知的营养液配方，本发明相当于在该配方的基础上加入炭黑素、聚乙烯吡咯烷酮、植酸。

优选地，所述的炭黑色素粒径范围为50～500nm。

优选地，所述的聚乙烯吡咯烷酮分子量2000～10000。设定聚乙烯吡咯烷酮分子量和炭黑色素粒径的目的在于保证营养液均匀且粘度适中。其中如果聚乙烯吡咯烷酮分子量太大就会导致其贴在水培杯壁上。