專利名稱:一種珠芽類魔芋組織培養(yǎng)快繁方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種珠芽類魔芋組織培養(yǎng)繁殖方法，屬于植物細(xì)胞工程技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
魔芋是天南星科(Araceae)魔芋屬(Amorphophallus)多年生草本植物,是迄今發(fā)現(xiàn)的唯一能大量合成葡甘聚糖(konjac glucomannan, KGM)的植物種群,主要分布在亞洲和非洲的熱帶及亞熱帶地區(qū)，僅少數(shù)亞洲國家有栽培，中國、日本較普遍。它是我國西南地區(qū)重要的特色經(jīng)濟(jì)作物，已有兩千多年的栽培和食用歷史，其主要成分葡甘聚糖是優(yōu)異的純天然膳食纖維，具極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已在食品、保健品、醫(yī)藥、化工、石油、紡織等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，帶動(dòng)了一大批相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，其開發(fā)利用已顯現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)效益高、社會(huì)效益明顯、 生態(tài)效益好的優(yōu)勢(shì)。隨著市場(chǎng)需求急劇增加，魔芋種植業(yè)得到了迅猛發(fā)展，現(xiàn)已成為西南山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的一條重要途徑。
珠芽類魔芋是一類繁殖方式獨(dú)特的野生馴化魔芋種，因其地上植株會(huì)產(chǎn)生無性繁殖的“珠芽”小球莖而得名，這樣就顯著增加了珠芽魔芋的繁殖系數(shù)，是一種獨(dú)特的魔芋種質(zhì)資源，目前珠芽類魔芋品種“紅魔芋”在云南德宏州、西雙版納州及附近地區(qū)有大量種植。而金魔芋是在云南西雙版納州熱帶雨林中新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)特有珠芽魔芋類品種，其葡甘聚糖含量遠(yuǎn)高于花魔芋、白魔芋及其它珠芽類魔芋品種如紅魔芋等，具有很好的加工價(jià)值，并高抗魔芋軟腐病和白絹病等魔芋生產(chǎn)中的主要病害，是不可多得的種質(zhì)資源。
但目前在金魔芋栽培中還是存在用種量大，種球繁殖系數(shù)較低，且切塊繁殖易于傳播魔芋病害，種子量少、變異較低的缺點(diǎn)，隨著魔芋產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，十分迫切需要大量的優(yōu)質(zhì)魔芋種苗。雖然在實(shí)驗(yàn)室條件下，已經(jīng)有通過組織培養(yǎng)繁殖珠芽魔芋(指紅魔芋品種)的繁育方法(吳金平等，珠芽類魔芋的組織培養(yǎng)與快速繁殖，植物生理學(xué)報(bào)2007，(5)2:887-888和龍春林等，珠芽摩芋種苗繁育方法，專利公開號(hào)1596618 )，但尚未有對(duì)金魔芋品種組織快繁技術(shù)的相關(guān)研究。并且，上述此法存在對(duì)珠芽魔芋(紅魔芋)快繁需要進(jìn)行生根、煉苗、移栽等多步程序，獲得珠芽魔芋種球的周期長，生長慢、不耐儲(chǔ)藏和運(yùn)輸?shù)牟蛔恪?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，而提供一種珠芽類魔芋組織培養(yǎng)快繁方法。
本發(fā)明通過組培技術(shù)，改變外植體的誘導(dǎo)發(fā)育、生長途徑，通過添加相應(yīng)的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，引導(dǎo)生長發(fā)育途徑由器官發(fā)生途徑轉(zhuǎn)向胚狀體發(fā)生途徑，直接通過離體培養(yǎng)獲得大量成熟的珠芽魔芋(包括金魔芋和其它珠芽類魔芋品種，如紅魔芋)種球，用于播種進(jìn)一步生長膨大，來收獲并提高珠芽魔芋產(chǎn)量。
本發(fā)明的珠芽類魔芋組織培養(yǎng)快繁方法，包括菌苗培養(yǎng)、胚狀體誘導(dǎo)、種球誘導(dǎo)、種球成熟培養(yǎng)步驟，具體如下[0008](I)無菌苗培養(yǎng)將珠芽類魔芋植株的幼嫩葉片、葉柄以及叢生芽常規(guī)滅菌后，將葉片切成O. 5-1. Ocm2,葉柄切成O. 8-lcm長，接種到常規(guī)滅菌的苗培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28土1°C，得到脫毒無菌苗；苗培養(yǎng)基組分及配比為MS基本培養(yǎng)基 +0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA+ 活性炭 0-3. Og/L,鹿糖 30g/L,瓊脂 6_8g/L,調(diào) pH 至
5.8~6. 2 ；
(2)胚狀體誘導(dǎo)將步驟(I)獲得的脫毒無菌苗，取葉片切成O. 5-1. 0cm2，葉柄切成O. 8-1. Ocm,接到常規(guī)滅菌的胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28土TC，獲得珠芽類魔芋胚狀體；胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA +0. lmg/L ΙΑΑ+0. 1-0. 2mg/L ABA+30g/L 聚乙二醇，鹿糖30g/L,瓊脂 6-8g/L,調(diào) pH 至 5. 8-6. 2，或 MS 基本培養(yǎng)基 +0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA,蔗糖 30g/L，瓊脂 6-8g/L，調(diào) pH 至 5. 8-6. 2 ；(3)種球誘導(dǎo)將未產(chǎn)生新芽之前的珠芽類魔芋胚狀體，轉(zhuǎn)移至常規(guī)滅菌的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d,培養(yǎng)溫度28± 1°C，得到珠芽類魔芋幼小種球；種球誘導(dǎo)培養(yǎng)基的組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. lmg/L NAA +3. Og/L活性炭+15g/L聚乙二醇，鹿糖 30g/L,瓊脂 6-8g/L,調(diào) pH 至 5. 8-6. 2 ；
(4)種球成熟培養(yǎng)將步驟(3)得到的珠芽類魔芋幼小種球轉(zhuǎn)移至常規(guī)滅菌的種球成熟培養(yǎng)基上，在20001UX光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28 土 1°C，當(dāng)珠芽類魔芋種球上端中間有芽點(diǎn)，直徑大小為5mm以上，種球的外觀顏色略帶褐色時(shí)得到成熟分離的珠芽類魔芋種球；種球成熟培養(yǎng)基組分及其配比為=MS基本培養(yǎng)基+0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA+0. 2-1. Omg/LABA 或 30_50g/L 聚乙二醇，蔗糖 30_50g/L，瓊脂 6_8g/L，調(diào) pH 至 5. 8-6. 2。
上述步驟中培養(yǎng)基的常規(guī)滅菌方法為121_126°C下濕熱蒸汽滅菌30min，備用。
本發(fā)明將成熟分離的珠芽類魔芋種球直接播種于泥炭珍珠巖=2:1的基質(zhì)上，置于半陰生長環(huán)境條件，溫度18 301，萌發(fā)成苗率達(dá)95%。
本發(fā)明的效果在于
I.本發(fā)明的珠芽類魔芋人工種球培養(yǎng)至成熟僅需65-85天，生命力與抗逆性強(qiáng)，含水量降至65-78%時(shí)即耐貯藏，不需要經(jīng)過特殊馴化就能直接用于播種，適合工廠規(guī)?；?br>常年生產(chǎn)。
2.本發(fā)明的珠芽類魔芋人工種球單粒直徑更大，發(fā)育更成熟，萌發(fā)率高達(dá)95%。
3.本發(fā)明的珠芽類魔芋有性繁殖系數(shù)高、繁殖周期短、品質(zhì)不易退化、組培苗移栽程序簡(jiǎn)單、離體塊莖不易感病、易萌發(fā)，為工廠化快速生產(chǎn)珠芽類魔芋種球提供了實(shí)用技術(shù)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I :
一種珠芽類魔芋組織培養(yǎng)快繁方法，其步驟如下
(I)無菌苗培養(yǎng)將云南省瑞麗市珠芽類魔芋(金魔芋品種)植株的幼嫩葉片、葉柄以及叢生芽常規(guī)滅菌后，將葉片切成O. 5或I. Ocm2,葉柄以及叢生芽切成O. 8或Icm長，接種到常規(guī)滅菌的苗培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28土 1°C，得到脫毒無菌苗；苗培養(yǎng)基組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA+活性炭O g/L 或 2 g/L 或 3. Og/L,蔗糖 30g/L,瓊脂 6 g/L 或 7 g/L 或 8g/L，調(diào) pH 至 5· 8 或 6· 2 ;
(2)胚狀體誘導(dǎo)將步驟⑴獲得的脫毒無菌苗，取葉片切成O. 5或I. 0cm2，葉柄切成O. 8或1cm，接種到常規(guī)滅菌的胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d,培養(yǎng)溫度28±1°C，獲得珠芽魔芋胚狀體，其胚狀體外觀曾綠色球形狀；胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基組分及配比為MS 基本培養(yǎng)基 +0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA +0. lmg/L ΙΑΑ+0. 1-0. 2mg/LABA+30g/L 聚乙二醇，蔗糖 30g/L，瓊脂 6 g/L 或 7 g/L 或 8g/L，調(diào) pH 至 5· 8 或 6· 2 ;或 MS基本培養(yǎng)基 +0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA,鹿糖 30g/L,瓊脂 6 g/L 或 7 g/L 或 8g/L,調(diào) pH至 5. 8 或 6.2 ;
(3)種球誘導(dǎo)將未產(chǎn)生新芽之前的珠芽類魔芋胚狀體，轉(zhuǎn)移至常規(guī)滅菌的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d,培養(yǎng)溫度28± 1°C，得到珠芽類魔芋幼小種球；種球誘導(dǎo)培養(yǎng)基的組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. lmg/L NAA +3. Og/L活性炭+15g/L聚乙二醇，鹿糖30g/L,瓊脂6 g/L或7 g/L或8g/L,調(diào)pH至5. 8或6. 2 ;
(4)種球成熟培養(yǎng)將步驟(3)得到的珠芽類魔芋幼小種球轉(zhuǎn)移至常規(guī)滅菌的種球成熟培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28 土 1°C，當(dāng)珠芽類魔芋種球上端中間有芽點(diǎn)，直徑大小為5mm以上，種球的外觀顏色略帶褐色時(shí)得到成熟分離的珠芽類魔芋種球；種球成熟培養(yǎng)基組分及其配比為MS基本培養(yǎng)基+0.2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA+0. 2 或 I. Omg/LABA(或 30 或 50g/L 聚乙二醇),鹿糖 30 g/L 或 40 g/L 或 50g/L,瓊脂 6 g/L 或 7 g/L 或 8g/L，調(diào) pH 至 5. 8 或 6. 2。
上述步驟中培養(yǎng)基的常規(guī)滅菌方法為121_126°C下濕熱蒸汽滅菌30min，備用。
本發(fā)明將成熟分離的珠芽類魔芋種球直接播種于泥炭珍珠巖=2:1的基質(zhì)上，置于半陰生長環(huán)境條件，溫度18°C或25°C或30°C，萌發(fā)成苗率達(dá)95%。
實(shí)施例2
基本同實(shí)施例I。不同之處為無菌苗培養(yǎng)中，珠芽類魔芋為云南省瑞麗市的紅魔芋品種。
權(quán)利要求
1.一種珠芽類魔芋組織培養(yǎng)快繁方法，包括菌苗培養(yǎng)、胚狀體誘導(dǎo)、種球誘導(dǎo)、種球成熟培養(yǎng)步驟，其特征在于 (1)無菌苗培養(yǎng)將珠芽類魔芋植株的幼嫩葉片、葉柄以及叢生芽常規(guī)滅菌后，將葉片切成O. 5-1. Ocm2,葉柄切成O. 8-lcm長，接種到常規(guī)滅菌的苗培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28土1°C，得到脫毒無菌苗；苗培養(yǎng)基組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA+活性炭 0-3. Og/L,鹿糖 30g/L,瓊脂 6_8g/L,調(diào) pH 至·5. 8~6. 2 ； (2)胚狀體誘導(dǎo)將步驟⑴獲得的脫毒無菌苗，取葉片切成O.5-1. 0cm2，葉柄切成O. 8-1. 0cm，接到常規(guī)滅菌的胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d,培養(yǎng)溫度28土 TC，獲得珠芽類魔芋胚狀體；胚狀體誘導(dǎo)培養(yǎng)基組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA +0. lmg/L ΙΑΑ+0. 1-0. 2mg/L ABA+30g/L 聚乙二醇，鹿糖30g/L,瓊脂 6-8g/L,調(diào) pH 至 5. 8-6. 2，或 MS 基本培養(yǎng)基 +0. 2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA,蔗糖 30g/L，瓊脂 6-8g/L，調(diào) pH 至 5. 8-6. 2 ； (3)種球誘導(dǎo)將未產(chǎn)生新芽之前的珠芽類魔芋胚狀體，轉(zhuǎn)移至常規(guī)滅菌的誘導(dǎo)培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d,培養(yǎng)溫度28± 1°C，得到珠芽類魔芋幼小種球；種球誘導(dǎo)培養(yǎng)基的組分及配比為MS基本培養(yǎng)基+0. lmg/L NAA +3. Og/L活性炭+15g/L聚乙二醇，鹿糖 30g/L,瓊脂 6-8g/L,調(diào) pH 至 5. 8-6. 2 ； (4)種球成熟培養(yǎng)將步驟(3)得到的珠芽類魔芋幼小種球轉(zhuǎn)移至常規(guī)滅菌的種球成熟培養(yǎng)基上，在20001ux光下培養(yǎng)，llh/d，培養(yǎng)溫度28±1°C，當(dāng)珠芽類魔芋種球上端中間有芽點(diǎn)，直徑大小為5mm以上，種球的外觀顏色略帶褐色時(shí)得到成熟分離的珠芽類魔芋種球；種球成熟培養(yǎng)基組分及其配比為MS基本培養(yǎng)基+0.2mg/L NAA +0. 5mg/L 6-BA+0. 2-1. Omg/LABA 或 30-50g/L 聚乙二醇，蔗糖 30_50g/L，瓊脂 6_8g/L，調(diào) pH 至 5. 8-6. 2。
專利摘要
本發(fā)明屬于涉及一種珠芽類魔芋組織培養(yǎng)快繁方法，屬植物細(xì)胞工程技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明方法包括菌苗培養(yǎng)、胚狀體誘導(dǎo)、種球誘導(dǎo)、種球成熟培養(yǎng)步驟。本發(fā)明通過組培技術(shù)，改變外植體的誘導(dǎo)發(fā)育、生長途徑，通過添加相應(yīng)的生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，引導(dǎo)生長發(fā)育途徑由器官發(fā)生途徑轉(zhuǎn)向胚狀體發(fā)生途徑，直接通過離體培養(yǎng)獲得大量成熟的珠芽魔芋種球。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于珠芽類魔芋有性繁殖系數(shù)高、繁殖周期短、品質(zhì)不易退化、組培苗移栽程序簡(jiǎn)單、離體塊莖不易感病、易萌發(fā)，為工廠化快速生產(chǎn)珠芽類魔芋種球提供了實(shí)用技術(shù)。
文檔編號(hào)A01H4/00GKCN102939902SQ201210474433
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月21日
發(fā)明者趙建榮, 余磊 申請(qǐng)人:昆明學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan