專利名稱：一種檳榔芋種用球莖快速繁殖方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物種苗的快速繁殖技術(shù)領(lǐng)域，專用于檳榔芋種用球莖的快速繁殖。
球莖用芋分為魁芋，多子芋和多頭芋三種類型。手工檢索到國內(nèi)兩篇研究報道。楊乃博，1994.芋的組織培養(yǎng).植物生理學(xué)通訊30(5)357中報道的試管苗誘導(dǎo)和增殖培養(yǎng)基分別為MS+NAA 0.2mg/l+6-BA 2.0mg/l和MS+NAA2.0mg/l+6-BA 0.2mg/l瓊脂固體培養(yǎng)基。徐培文1991，芋的組織培養(yǎng)，植物生理學(xué)通訊27(4)295中所用的誘導(dǎo)培養(yǎng)基為B5+BA 3.0mg/l+NAA 0.1mg/l瓊脂固體培養(yǎng)基；試管苗生根后栽入蛭石中，每天澆B5大量元素和微量元素液，兩周后小苗成活。根據(jù)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書光盤檢索結(jié)果，芋莖尖離體培養(yǎng)在LS+NAA 5.5mg/l+KT 0.2mg/l(LS1)或者LS+1.85mg/l+KT2mg/l(LS2)再添加10-3- -4mol/l多胺的培養(yǎng)基上直接形成試管苗。Y am am o to等(1992)報道Colocassiaescu len ta cv.Ish ikaw a-w ase試管苗在MS+蔗糖8％的液體培養(yǎng)基上40天后形成1克重的試管球莖。以上所有研究報道中均未說明所用的材料為何種類型的芋，試管苗移栽到大田需要中間環(huán)節(jié)，要將試管苗栽植在蛭石中，每天澆營養(yǎng)液，所有這些過程均需要一定的人力和物力投資，提高了種用球莖的生產(chǎn)成本。
檳榔芋屬于魁芋類型，球莖具有很高的營養(yǎng)價值和保健功能。近年來長江流域地區(qū)正在進(jìn)行大面積引種推廣栽培試驗。但是由于本作物田間自然繁殖系數(shù)低(年繁殖系數(shù)為3-5)，不能在短時間內(nèi)生產(chǎn)出足夠的種用球莖滿足生產(chǎn)需求。本發(fā)明人引用前人在芋試管苗誘導(dǎo)增殖和試管球莖誘導(dǎo)研究中的結(jié)果，多次試驗均未獲得成功。因此，檳榔芋種用球莖的快速繁殖仍然是一個迫切需要解決的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種檳榔芋種用球莖快速繁殖方法，誘導(dǎo)檳榔芋植株莖尖形成試管苗，找到檳榔芋試管苗的誘導(dǎo)和增殖配方，使繁殖系數(shù)達(dá)到15以上。誘導(dǎo)產(chǎn)生的試管苗直接在培養(yǎng)容器內(nèi)形成球莖即試管球莖，試管球莖可以直接栽培到田間，省工省力，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明所提供的檳榔芋種用球莖快速繁殖方法，具體操作步驟如下1、將檳榔芋球莖芽的莖尖用0.1％HgCl2表面滅菌10-15分鐘，無菌水沖洗后，接種到配方為MS固體基本培養(yǎng)基+1-3倍FeSO4+6-BA(6-芐氨基嘌呤)1.0mg/l(培養(yǎng)基體積，下文同)+NAA(α-萘乙酸)0.1mg/l+GA3(赤霉素)0.05mg/l，pH 5.8的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，50-60天后，芽的莖尖發(fā)育成試管苗；2、將試管苗轉(zhuǎn)入MS基本固體培養(yǎng)基+6-BA 0.5-1.5mg/l+IBA(IBA吲哚丁酸)0.05-1.5mg/l(pH5.8)的增殖培養(yǎng)基上，25-30天后，每個試管苗基部分化增殖，將芽切下，重復(fù)同樣的增殖培養(yǎng)過程，大量地繁殖試管苗；3、將試管苗上形成的芽切下，轉(zhuǎn)入MS固體無激素培養(yǎng)基中，20-25天后，芽伸長到8-15厘米；4、將上述試管苗放入配方為MS+蔗糖8-12％(重量比，下文同)+6-BA 4.0-10.0mg/l，pH4-6.0，深度為1.0-2.0厘米的液體培養(yǎng)基，50-60天后，試管苗的基部莖膨大，形成重量為0.4-1.0克的試管球莖；或者剪除上述試管苗的根基部，接入MS+NAA 4.5-6.0mg/l+6-BA 1.0-3.0mg/l+蔗糖8-12％，pH為4.-6.0固體培養(yǎng)基中，50-60天后，試管苗莖基部膨大形成重量為0.2-0.6克的試管球莖。
上述培養(yǎng)室的條件同普通常規(guī)培養(yǎng)，誘導(dǎo)培養(yǎng)基中所加1-3倍FeSO4指的是MS培養(yǎng)基配方中固有FeSO4量的1-3倍。MS固體基本培養(yǎng)基按照常規(guī)用法，指MS大量元素+微量元素+有機成分+0.6％瓊脂+3％蔗糖。
試管球莖的田間栽培鮮重0.2克以上的試管球莖采收后直接種在土壤中1-2厘米深度。如果天氣和土壤干旱，栽時澆水。以后每隔三天澆水一次。10-15天后，頂芽伸出土面，地下部形成完整的根系，管理同常規(guī)大田操作。如遇連陰雨天氣，可以不用澆水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(1)與田間繁殖檳榔芋種用球莖的方法比較，繁殖速度快，繁殖率高。本發(fā)明中一株試管苗在25-30天可繁殖到15-25株，經(jīng)20-25天長大高到10-15厘米，再經(jīng)50-60天可以形成種用球莖。每株試管苗需要65-85天形成一個試管球莖。試管苗繁殖按每30天一代計算，每年365天，前300-260天可繁殖試管苗9-10代；每代的繁殖系數(shù)按15計算，每株試管苗可繁殖到159--10株。即每株試管苗每年可繁殖試管球莖159--10個。(2)與已經(jīng)報道的芋類作物組織培養(yǎng)方法相比，省工省本，成活率高。本發(fā)明采用液體和固體培養(yǎng)方法直接誘導(dǎo)試管苗形成試管球莖。前人的報道中采用試管苗生根移栽法，試管苗的馴化要求一定的溫度，濕度和光照條件，需要特定的設(shè)施。本發(fā)明中試管球莖直接種植在田間的土壤中，無需保護(hù)設(shè)施，降低了生產(chǎn)成本。試管球莖田間栽培成活率為100％，同時無需特殊的操作，保證本方法使用時簡單可靠。
實施例11、試管苗誘導(dǎo)切取檳榔芋球莖上長出的芽的尖端，用解剖刀剝掉外部鱗葉，放入三角瓶中，加入0.1％HgCl2，維持5-10分鐘。在超凈工作臺上，倒出HgCl2后，加入無菌水，換洗3-4次。將已經(jīng)表面滅菌的材料在無菌的濾紙上吸干水分，切成0.3-0.5厘米2的組織塊，放入誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，培養(yǎng)在培養(yǎng)室內(nèi)。培養(yǎng)室條件同普通培養(yǎng)。誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方為MS固體基本培養(yǎng)基+1倍的FeSO4+6-BA 1.0mg/l+NAA 0.1mg/l+GA30.05mg/l。50天后，莖尖葉片展開，長成試管苗。試管苗誘導(dǎo)率G式管苗/接種的組織塊)為55-60％。
2、試管苗的快速增殖將試管苗轉(zhuǎn)入MS基本固體培養(yǎng)基+6-BA 1.5mg/l+IBA 0.5mg/l的增殖培養(yǎng)基上。25天后，每個試管苗基部分出20-25株。再將每一個芽切下，轉(zhuǎn)入同樣的培養(yǎng)基中，重復(fù)同樣的過程，大量的繁殖試管苗。試管苗繁殖系數(shù)(一個月內(nèi)一個芽外殖體增殖的試管苗數(shù))為20-25。
3、試管苗生長將試管苗上形成的芽切下，轉(zhuǎn)入MS固體無激素培養(yǎng)基中，20-25天后，芽伸長到8-15厘米。
4、試管球莖的誘導(dǎo)將上述高8-15厘米的試管苗直接放入液體培養(yǎng)基中。培養(yǎng)基配方為MS+蔗糖12％+6-BA 10.0mg/l；培養(yǎng)基深度為1.0-2.0厘米。試管苗放入后，靜置放在培養(yǎng)室內(nèi)。50-60天后，試管苗的基部莖膨大，形成重量為0.4-1.0克的試管球莖。球莖誘導(dǎo)百分率G式管球莖鮮重大于0.2克/試管苗數(shù))為75-80％。
實施例21、試管苗誘導(dǎo)切取檳榔芋球莖上長出的芽的尖端，用解剖刀剝掉外部鱗葉，放入三角瓶中，加入0.1％HgCl2，維持5-10分鐘。在超凈工作臺上，倒出HgCl2后，加入無菌水，換洗3-4次。將已經(jīng)表面滅菌的材料在無菌的濾紙上吸干水分，切成0.3-0.5厘米2的組織塊，放入誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，培養(yǎng)在培養(yǎng)室內(nèi)。培養(yǎng)室條件同普通培養(yǎng)。誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方為MS固體基本培養(yǎng)基+3倍的FeSO4+6-BA 1.0mg/lNAA 0.1mg/l+GA30.05mg/l。50天后，莖尖葉片展開，長成試管苗。試管苗誘導(dǎo)率(試管苗/接種的組織塊)為60-69％。
2、試管苗的快速增殖將試管苗轉(zhuǎn)入MS基本固體培養(yǎng)基+6-BA 1.0mg/l+IBA 1.0mg/l的增殖培養(yǎng)基上。25天后，每個試管苗基部分出20-25株。再將每一個芽切下，轉(zhuǎn)入同樣的培養(yǎng)基中，重復(fù)同樣的過程，大量的繁殖試管苗。試管苗繁殖系數(shù)(一個月內(nèi)一個芽外殖體增殖的試管苗數(shù))為20-25。
3、試管苗生長將試管苗上形成的芽切下，轉(zhuǎn)入MS固體無激素培養(yǎng)基中，20-25天后，芽伸長到8-15厘米。
4、試管球莖的誘導(dǎo)剪除上述試管苗的根基部，接入MS+NAA 6.0mg/l+6-BA 1.0mg/l+蔗糖8％，pH為4.-6.0固體培養(yǎng)基中，50-60天后，試管苗莖基部膨大形成重量為0.2-0.6克的試管球莖。球莖誘導(dǎo)百分率(試管球莖鮮重大于0.2克/試管苗數(shù))為75-80％。
實施例3重復(fù)實施例1、實施例2操作過程，試管苗誘導(dǎo)培養(yǎng)基配方為MS+6-BA 1.0mg/l+NAA 0.1mg/l+GA30.05mg/l，pH5.81.5倍FeSO4的培養(yǎng)基中，試管苗誘導(dǎo)率為55-60％；3倍FeSO4的培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)率為60-69％；2.5倍FeSO4的培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)率為50-68％。
試管苗轉(zhuǎn)入增殖培養(yǎng)基中，25-30天后，每個試管苗長出15-25株。增殖培養(yǎng)基為MS+瓊脂+以下成份，pH5.86-BA 0.5mg/l+IBA 0.05mg/l，繁殖系數(shù)為21-26；6-BA 0.5mg/l+IBA 1.5mg/l，繁殖系數(shù)為18-23；6-BA 1.5mg/l+IBA 0.05mg/l，繁殖系數(shù)為15-20；6-BA 1.5mg/l+IBA 0.3mg/l，繁殖系數(shù)為20-25；6-BA 1.0mg/l+IBA 0.1mg/l，繁殖系數(shù)15-256-BA 0.5mg/l+IBA 1.0mg/l，繁殖系數(shù)為15-20。
試管球莖的誘導(dǎo)液體淺層培養(yǎng)培養(yǎng)基為MS+以下成份6-BA 4.0mg/l+蔗糖8％，球莖誘導(dǎo)率85-90％，鮮重0.4-0.8克6-BA 4.0mg/l+蔗糖12％，球莖誘導(dǎo)率80-90％，鮮重0.5-0.8克6-BA 10.0mg/l+蔗糖8％，球莖誘導(dǎo)率75-85％，鮮重0.4-0.8克6-BA 10.0mg/l+蔗糖10％，球莖誘導(dǎo)率75-80％，鮮重0.4-1.0克6-BA 5.0mg/l+蔗糖10％，球莖誘導(dǎo)率98-100％，鮮重0.5-1.0克試管球莖的固體誘導(dǎo)培養(yǎng)基為MS+0.6％瓊脂+以下成份NAA 4.5+6-BA 1.0+蔗糖8％，球莖誘導(dǎo)率80-85％，球莖鮮重0.2-0.4克NAA 5.0+6-BA 1.0+蔗糖10％，球莖誘導(dǎo)率80-94％，球莖鮮重0.2-0.6克NAA 6.0+6-BA 1.0+蔗糖10％，球莖誘導(dǎo)率71-80％，球莖鮮重0.2-0.4克NAA 6.0+6-BA 3.0+蔗糖10％，球莖誘導(dǎo)率85-90％，球莖鮮重0.2-0.3克NAA 6.0+6-BA 3.0+蔗糖12％，球莖誘導(dǎo)率80-95％，球莖鮮重0.2-0.3克NAA 6.0+6-BA 3.0+蔗糖12％，球莖誘導(dǎo)率88-95％，球莖鮮重0.2-0.3克(NAA和6-BA均為mg/l)
權(quán)利要求
1.一種檳榔芋種用球莖快速繁殖方法，其特征在于1)將檳榔芋球莖芽的莖尖用0.1％HgCl2表面滅菌10-15分鐘，無菌水沖洗后，接種到配方為MS固體基本培養(yǎng)基+1-3倍FeSO4+6-BA(6-芐氨基嘌呤)1.0mg/l(培養(yǎng)基體積，下文同)+NAA(α-萘乙酸)0.1mg/l+GA3(赤霉素)0.05mg/l，pH 5.8的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，50-60天后，芽的莖尖發(fā)育成試管苗；2)將試管苗轉(zhuǎn)入MS基本固體培養(yǎng)基+6-BA 0.5-1.5mg/l+IBA(IBA吲哚丁酸)0.05-1.5mg/l的增殖培養(yǎng)基上，25-30天后，每個試管苗基部分化增殖，將芽切下，重復(fù)同樣的增殖培養(yǎng)過程，大量地繁殖試管苗；3)將試管苗上形成的芽切下，轉(zhuǎn)入MS固體無激素培養(yǎng)基中，20-25天后，芽伸長到8-15厘米；4)將上述試管苗放入配方為MS+蔗糖8-12％(重量比，下文同)+6-BA 4.0-10.0mg/l，深度為1.0-2.0厘米的液體培養(yǎng)基，50-60天后，試管苗的基部莖膨大，形成重量為0.4-1.0克的試管球莖；或者剪除上述試管苗的根基部，接入MS+NAA 4.5-6.0mg/l+6-BA 1.0-3.0mg/l+蔗糖8-12％，pH為4.-6.0固體培養(yǎng)基中，50-60天后，試管苗莖基部膨大形成重量為0.2-0.6克的試管球莖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檳榔芋種用球莖快速繁殖方法，其特征在于試管苗培養(yǎng)試管球莖的液體培養(yǎng)基深度為1-2厘米。
全文摘要
本發(fā)明提供一種檳榔芋種用球莖快速繁殖方法,屬于植物種苗的快速繁殖技術(shù)領(lǐng)域。具體方法是:將檳榔芋球莖芽的莖尖用0.1%HgCl
文檔編號A01H4/00GK1179882SQ9711896
公開日1998年4月29日 申請日期1997年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者周素平, 何玉科, 李式軍, 高麗紅, 劉高瓊, 劉平林, 沈瑞娟 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 中國科學(xué)院上海植物生理研究所