專利名稱：一種菊芋脫毒快繁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于植物脫毒快繁領(lǐng)域，尤其涉及一種菊芋脫毒快繁的方法。
背景技術(shù)：
菊芋是菊科(Compositae)向日葵屬中能形成地下塊莖的栽培種，又稱洋生姜、洋姜、鬼子姜等，學名Helianthus tuberosus L,在全球的熱帶、溫帶、寒帶以及干旱、半干旱地區(qū)都有菊芋的分布和栽培，菊芋適應性強，喜溫暖，但耐寒；喜濕潤，但耐旱；喜肥沃，但耐貧瘠，耐鹽堿。菊芋生物量鮮重一般達41噸/畝，其中地上部分產(chǎn)量為2 3噸/畝，地下塊莖部分為2飛噸/畝。菊芋還被用于梯田和不牢固的沙 地抗腐蝕保護植物籬，用于防護山體水土流失、固沙防風。菊芋全身都是寶，它是工業(yè)、食品、保健品和飲料等行業(yè)的重要原料。據(jù)測定，鮮菊芋塊莖中含水80%左右，其余是干物質(zhì)，蛋白質(zhì)1.0%，粗纖維16.6%，灰分2. 8%及一定量的維生素。其中，干物質(zhì)的709^80%是碳水化合物，其主要成份是菊粉(Inulin)。菊芋塊莖中含有人體必需的氨基酸占0. 09%、蘇氨酸占0. 8%、異亮氨酸占0. 09%、蛋氨酸占0. 09%、色氨酸占0. 24%、組氨酸占0. 06%、精氨酸占0. 12%、苯丙氨酸占0. 13%。全球已知含菊粉的植物有36000種，占植物總數(shù)的1/3左右，菊芋的含量排第一，含有16% 20%。莖桿含菊粉少一些，約占新鮮莖桿重量的5. 6%。塊莖中還含有蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉和鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等多種礦物元素，同時含有維生素A、Bi、B2、C等。特別是人體所需要的8種“必需氨基酸”，菊芋就占6種。此外，人體中還有10余種其它氨基酸，菊芋中含有8種。菊芋塊莖可利用現(xiàn)代生物技術(shù)制成菊粉、低聚果糖和超高果糖漿，這些都是當今保健食品全新的、多功能配料，是一種全水溶性的膳食纖維，同時還是人體腸道中雙歧桿菌的增殖因子，具有特殊的保健和抗癌作用。菊芋塊莖性味甘平、無毒、能利水去濕、和中益胃，具有清熱解毒的功效。它是糖尿病、高血壓病、肥胖病等患者的良好食品。此外，菊芋塊莖還可進行酒精發(fā)酵，是一種新興的有潛力的能源植物和經(jīng)濟作物。菊芋的繁殖方式有兩種，一是通過受精作用形成合子胚的有性繁殖，二是通過地下塊莖的芽點進行無性繁殖。由于菊芋的結(jié)籽率和種子的萌發(fā)率極低，所以生產(chǎn)上的常規(guī)繁殖方式為塊莖繁殖，但這種無性繁殖方式會隨著培養(yǎng)代數(shù)的增加而造成病毒的積累從而導致品種劣化和產(chǎn)量降低，此外，在進行大規(guī)模種植時，需要消耗大量的種塊莖，增加了種植成本。而組培快繁技術(shù)則成為了解決這些問題的有效途徑，因此，很有必要實現(xiàn)菊芋的脫毒快繁，為其大規(guī)模生產(chǎn)提供技術(shù)保障。

發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提供一種高效的菊芋快繁和脫毒的方法，該方法不受自然條件和地區(qū)差異的限制，繁殖系數(shù)高，速度快，與普通的脫毒快繁技術(shù)相比，本發(fā)明的芽誘導培養(yǎng)基誘導不定芽時間短，數(shù)量多，苗更健壯，無需再進行壯苗培養(yǎng)，簡化了培養(yǎng)過程，且該方法對多個菊芋品種都適用。技術(shù)方案一種菊芋脫毒快繁的方法，以菊芋腋芽或莖尖為外植體，經(jīng)消毒處理后，轉(zhuǎn)入芽誘導培養(yǎng)基進行試管苗培養(yǎng)，待芽長至2-3cm時再將芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基，當根長至3-4cm時將完整的試管苗進行煉苗和移栽田間。所述芽誘導培養(yǎng)基是以MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，內(nèi)含30g七1蔗糖，Ig七1瓊脂，67g -U1菊芋塊莖，0. Img L 1NAA 和 0. 5mg L 1B-BA, pH 為 5. 8。所述生根培養(yǎng)基以1/2MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，內(nèi)含30mg L—1蔗糖，7mg L—1瓊脂，還含有 0. Img L-1NAA 或 IBA，pH 為 5. 6-5. 7。試管苗的培養(yǎng)條件為，溫度25_28°C，光照16h d—1，光照強度1500-1800Lux。試管苗芽長至2_3cm時既可直接切下轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基進行生根培養(yǎng)，無需壯苗培養(yǎng)，當根長至3-4cm時，既可進行煉苗培養(yǎng)，最后移栽到田間栽培。煉苗處理具體步驟如下(I)松開試管瓶蓋，2天；(2)加無菌水，2天 ；(3)半開試管瓶蓋，3天；(4)全開試管瓶蓋，降低光強至1500Lux，3天；(5)移至沙培，加強光照至1800Lux，5天；(6)轉(zhuǎn)至有機基質(zhì)，移至溫室，當苗長至20-30cm時既可移栽到田間。有益效果本發(fā)明所提供的一種菊芋脫毒快繁方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和積極效果I)不受自然條件和地區(qū)差異的限制常規(guī)繁殖方法受所在地區(qū)氣候及地理條件的限制，如在東北地區(qū)，種植時間比菊芋正常的生長時間晚一個月，造成其無法完成整個生育期，造成產(chǎn)量的下降，而本發(fā)明是通過組織培養(yǎng)技術(shù)繁育的苗，不受氣候條件的限制，可以在室內(nèi)提前進行繁育，相當于縮短了菊芋在戶外的生長時間，同時組培苗可以通過轉(zhuǎn)接而長期保存，一旦需要可以再次進入新一輪的培育；2)繁殖系數(shù)高，速度快，尤其是對菊芋新引進的品種和珍惜品種的繁衍極為有利，可以用很少的材料在短時間內(nèi)實現(xiàn)該品種的大量擴繁；3)本發(fā)明可以對品種進行脫毒，防止種質(zhì)退化，提高產(chǎn)量，栽培時無需種塊莖，而培養(yǎng)基中加入的塊莖沒有嚴格要求，只需小塊莖或生產(chǎn)中的下腳料既可，降低了種植成本；4)與普通的脫毒快繁技術(shù)相比，本發(fā)明的芽誘導培養(yǎng)基誘導不定芽時間短，數(shù)量多，苗更健壯，無需再進行壯苗培養(yǎng)，簡化了培養(yǎng)過程，且該方法對多個菊芋品種都適用。5)其中的芽誘導培養(yǎng)基，是在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上加以改良并添加0. Img L^1NAA和0. 5mg Pe-BA，誘導出不定芽數(shù)量多，愈傷組織小，且無玻璃化和水潰化問題，獲得的苗健壯、長勢旺盛，可直接轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基，生根率達100%，試管苗成活率在90%以上，本發(fā)明不僅能達到菊芋苗脫毒的效果，而且提高了增值效率，縮短了生產(chǎn)周期，為菊芋的大規(guī)?；缣峁┝艘粭l有效途徑。


圖I脫毒苗生根情況；圖2脫毒苗生長情況；圖3脫毒苗和非脫毒苗長勢比較。
具體實施例方式實施例I :
將收獲的菊芋塊莖置于4°C環(huán)境儲存2個月后，切下芽點置于25_28°C的黑暗環(huán)境下進行沙培，待幼芽開始萌發(fā)后，轉(zhuǎn)入光培養(yǎng)，當幼苗長至7-lOcm時，剪下并去掉葉片，自來水沖洗一個小時后，再進行消毒處理70%vt酒精浸洗30s，無菌水沖洗三遍，4%wt次氯酸鈉浸洗5-7min，無菌水沖洗5遍。試管苗培養(yǎng)切取莖尖和帶腋芽的莖段，接入到芽誘導培養(yǎng)基，待不定芽長至2-3cm時，既可切取轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基進行生根誘導，最后將獲得的完整試管苗經(jīng)過煉苗后移栽到田間栽培管理。
上述的芽誘導培養(yǎng)基是在MS基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加菊芋塊莖獲得的，具體操作如下將菊芋塊莖去皮切成約0. 5cm3的小丁，以67g L—1的量直接添加到MS培養(yǎng)基中，其中還含有30g L—1蔗糖，7g L—1瓊脂，0. Img L—1 a -萘乙酸(NAA)和0. 5mg LU氨基腺嘌呤(6-BA)，調(diào)整pH為5. 8，116°C，30min滅菌。生根培養(yǎng)基為1/2MS培養(yǎng)基，內(nèi)含30mg .L—1蔗糖，7mg .L—1瓊脂，還含有0. Img -L^1NAA或吲哚乙酸(IBA)，pH調(diào)整為5. 6-5. 7，121°C，30min滅菌。試管苗的培養(yǎng)條件為25_28°C，光照16h .cf1,光照強度1500_1800Lux。試管型號為高度100mm,直徑80mm,體積350cm3,材質(zhì)為PV材質(zhì)。待試管苗生根至3-4cm時，既可進行煉苗處理，具體步驟如下(I)松開試管瓶蓋，
2天；(2)加無菌水，2天；(3)半開試管瓶蓋，3天；(4)全開試管瓶蓋，降低光強至1500LUX，3天；(5)移至沙培，加強光照至1800Lux，5天；(6)轉(zhuǎn)至有機基質(zhì)培養(yǎng)，移至溫室，當苗長至20-30cm時既可移栽到田間。有機基質(zhì)按草炭388升、蛭石388升等量配成，并加入石灰粉4540 克、過磷酸鈣(P205% = 20%)908 克、硝酸鉀(N%=14%、P205%=0%、K20=44%)454 克、螯合鐵(10%wt鐵)28克、硼酸水溶液(含硼酸17. 48%wt)23克，硝酸鉀和螯合鐵需用熱水化開灑入基質(zhì)內(nèi)，石灰石粉和過磷酸鈣需碎后拌入基質(zhì)里。溫室溫度控制在15-25°C，濕度60-70%。定植后的脫毒苗生長健壯整齊，長勢旺盛且無病害，脫毒小苗表現(xiàn)與上代母株極大的一致性，同一品種的子苗長勢整齊，各無性系之間仍保持原有品系的明顯特征。本實施例對菊芋種塊進行了脫毒，獲得了脫毒苗，防止了種質(zhì)退化，提高了菊芋產(chǎn)量，脫毒苗和非脫毒苗生長參數(shù)比較見表1，圖示見說明書附圖中的圖3。表I脫毒苗和非脫毒苗生長參數(shù)比較
^根重地上部重堇粗株高塊莖產(chǎn)量含糖量
__g/株__g/株__cm__cm__kg/株__%
非脫毒苗 ！46.2__1567.3__229__250.0__L67__63.95
) 毒苗172.01876.52.32273.11.9867.26實施例2 將實施例I中芽誘導培養(yǎng)基上所誘導的不定芽在長到5-6cm時切下，去掉葉片，切取帶腋芽的莖段或莖尖作為外植體，再轉(zhuǎn)入芽誘導培養(yǎng)基進行增值培養(yǎng)，連續(xù)增值5 10代后，再進行生根、煉苗，最后移栽田間，這批苗依然健壯并保持良好地生活力，其基本性狀仍與最初的母株一致。具體實施效果見表2。表2脫毒苗和非脫毒苗生長參數(shù)比較
權(quán)利要求
1.一種菊芋脫毒快繁的方法，其特征在于以菊芋腋芽或莖尖為外植體，經(jīng)消毒處理后，轉(zhuǎn)入芽誘導培養(yǎng)基進行試管苗培養(yǎng)，待芽長至2-3cm時再將芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基，當根長至3-4cm時將完整的試管苗進行煉苗和移栽田間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菊芋脫毒快繁的方法，其特征在于所述芽誘導培養(yǎng)基是以MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，內(nèi)含30g · Γ1蔗糖，7g · Γ1瓊脂，67g · Γ1菊芋塊莖，O. Img · T1NAA和O.5mg · L_16-BA, pH 為 5· 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菊芋脫毒快繁的方法，其特征在于所述生根培養(yǎng)基以1/2MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，內(nèi)含30mg · L-1蔗糖，7mg · L-1瓊脂，還含有O. Img · T1NAA或IBA, pH為5.6-5. 7。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菊芋脫毒快繁的方法，其特征在于試管苗的培養(yǎng)條件為，溫度 25-28°C，光照 16h cf1，光照強度 1500-1800Lux。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菊芋脫毒快繁的方法，其特征在于試管苗芽長至2-3cm時既可直接切下轉(zhuǎn)接到生根培養(yǎng)基進行生根培養(yǎng)，無需壯苗培養(yǎng)，當根長至3-4cm時，既可進行煉苗培養(yǎng)，最后移栽到田間栽培。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菊芋脫毒快繁的方法，其特征在于煉苗處理具體步驟如下(I)松開試管瓶蓋，2天；(2)加無菌水，2天；(3)半開試管瓶蓋，3天；(4)全開試管瓶蓋，降低光強至1500Lux，3天；(5)移至沙培，加強光照至1800Lux，5天；(6)轉(zhuǎn)至有機基質(zhì)，移至溫室，當苗長至20-30cm時既可移栽到田間。
全文摘要
一種菊芋脫毒快繁方法，主要步驟包括以幼嫩的腋芽或莖尖為外植體，經(jīng)消毒處理后，轉(zhuǎn)入芽誘導培養(yǎng)基，再將芽轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基，最后將完整植株進行煉苗和移栽。其中的芽誘導培養(yǎng)基，是在MS培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上加以改良并添加0.1mg·L-1NAA和0.5mg·L-16-BA，誘導出不定芽數(shù)量多，愈傷組織小，且無玻璃化和水漬化問題，獲得的苗健壯、長勢旺盛，可直接轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基，生根率達100%，試管苗成活率在90%以上，本發(fā)明不僅能達到菊芋苗脫毒的效果，而且提高了增值效率，縮短了生產(chǎn)周期，為菊芋的大規(guī)模化育苗提供了一條有效途徑。
文檔編號A01H4/00GK102763594SQ20121024656
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者嚴德凱, 劉兆普, 劉玲, 隆小華 申請人:南京農(nóng)業(yè)大學