CN102939902A - 一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法 - Google Patents

一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法 Download PDF

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余磊
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Abstract

本发明属于涉及一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法，属植物细胞工程技术领域。本发明方法包括菌苗培养、胚状体诱导、种球诱导、种球成熟培养步骤。本发明通过组培技术，改变外植体的诱导发育、生长途径，通过添加相应的生长调节物质，引导生长发育途径由器官发生途径转向胚状体发生途径，直接通过离体培养获得大量成熟的珠芽魔芋种球。本发明的优点在于：珠芽类魔芋有性繁殖系数高、繁殖周期短、品质不易退化、组培苗移栽程序简单、离体块茎不易感病、易萌发，为工厂化快速生产珠芽类魔芋种球提供了实用技术。

Description

一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法
技术领域：
本发明涉及一种珠芽类魔芋组织培养繁殖方法，属于植物细胞工程技术领域。
背景技术：
魔芋是天南星科（Araceae）魔芋属（Amorphophallus）多年生草本植物，是迄今发现的唯一能大量合成葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）的植物种群，主要分布在亚洲和非洲的热带及亚热带地区，仅少数亚洲国家有栽培，中国、日本较普遍。它是我国西南地区重要的特色经济作物，已有两千多年的栽培和食用历史，其主要成分葡甘聚糖是优异的纯天然膳食纤维，具极高的经济价值，已在食品、保健品、医药、化工、石油、纺织等领域得到广泛应用，带动了一大批相关产业的发展，其开发利用已显现出经济效益高、社会效益明显、生态效益好的优势。随着市场需求急剧增加，魔芋种植业得到了迅猛发展，现已成为西南山区农民脱贫致富的一条重要途径。
珠芽类魔芋是一类繁殖方式独特的野生驯化魔芋种，因其地上植株会产生无性繁殖的“珠芽”小球茎而得名，这样就显著增加了珠芽魔芋的繁殖系数，是一种独特的魔芋种质资源，目前珠芽类魔芋品种：“红魔芋”在云南德宏州、西双版纳州及附近地区有大量种植。而金魔芋是在云南西双版纳州热带雨林中新发现的一个特有珠芽魔芋类品种，其葡甘聚糖含量远高于花魔芋、白魔芋及其它珠芽类魔芋品种如红魔芋等，具有很好的加工价值，并高抗魔芋软腐病和白绢病等魔芋生产中的主要病害，是不可多得的种质资源。
但目前在金魔芋栽培中还是存在用种量大，种球繁殖系数较低，且切块繁殖易于传播魔芋病害，种子量少、变异较低的缺点，随着魔芋产业的发展，十分迫切需要大量的优质魔芋种苗。虽然在实验室条件下，已经有通过组织培养繁殖珠芽魔芋（指红魔芋品种）的繁育方法(吴金平等, 珠芽类魔芋的组织培养与快速繁殖,植物生理学报 2007,(5)2:887-888 和龙春林等，珠芽摩芋种苗繁育方法,专利公开号1596618 )，但尚未有对金魔芋品种组织快繁技术的相关研究。并且，上述此法存在对珠芽魔芋（红魔芋）快繁需要进行生根、炼苗、移栽等多步程序，获得珠芽魔芋种球的周期长，生长慢、不耐储藏和运输的不足。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法。
本发明通过组培技术，改变外植体的诱导发育、生长途径，通过添加相应的生长调节物质，引导生长发育途径由器官发生途径转向胚状体发生途径，直接通过离体培养获得大量成熟的珠芽魔芋（包括金魔芋和其它珠芽类魔芋品种，如红魔芋）种球，用于播种进一步生长膨大，来收获并提高珠芽魔芋产量。
本发明的珠芽类魔芋组织培养快繁方法，包括菌苗培养、胚状体诱导、种球诱导、种球成熟培养步骤，具体如下：
 (1)无菌苗培养：将珠芽类魔芋植株的幼嫩叶片、叶柄以及丛生芽常规灭菌后，将叶片切成0.5-1.0cm2，叶柄切成0.8-1cm长，接种到常规灭菌的苗培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，得到脱毒无菌苗；苗培养基组分及配比为：MS基本培养基+0.2mg/LNAA +0.5mg/L 6-BA+活性炭0-3.0g/L，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2；
(2)胚状体诱导：将步骤(1)获得的脱毒无菌苗，取叶片切成0.5-1.0cm2，叶柄切成0.8-1.0cm，接到常规灭菌的胚状体诱导培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，获得珠芽类魔芋胚状体；胚状体诱导培养基组分及配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA +0.1mg/L IAA+0.1-0.2mg/L ABA+30g/L聚乙二醇，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2，或MS基本培养基+0.2mg/LNAA +0.5mg/L 6-BA，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2；
(3)种球诱导：将未产生新芽之前的珠芽类魔芋胚状体，转移至常规灭菌的诱导培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，得到珠芽类魔芋幼小种球；种球诱导培养基的组分及配比为：MS基本培养基+0.1mg/L NAA +3.0g/L活性炭+15g/L聚乙二醇，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2；
 (4)种球成熟培养：将步骤(3)得到的珠芽类魔芋幼小种球转移至常规灭菌的种球成熟培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，当珠芽类魔芋种球上端中间有芽点，直径大小为5mm以上，种球的外观颜色略带褐色时得到成熟分离的珠芽类魔芋种球；种球成熟培养基组分及其配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA +0.2-1.0mg/LABA或30-50g/L聚乙二醇，蔗糖30-50g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2。
上述步骤中培养基的常规灭菌方法为：121-126℃下湿热蒸汽灭菌30min，备用。
本发明将成熟分离的珠芽类魔芋种球直接播种于泥炭∶珍珠岩＝2:1的基质上，置于半阴生长环境条件，温度18～30℃，萌发成苗率达95％。
本发明的效果在于：
1.本发明的珠芽类魔芋人工种球培养至成熟仅需65-85天，生命力与抗逆性强，含水量降至65-78％时即耐贮藏，不需要经过特殊驯化就能直接用于播种，适合工厂规模化常年生产。
2.本发明的珠芽类魔芋人工种球单粒直径更大，发育更成熟，萌发率高达95％。
3.本发明的珠芽类魔芋有性繁殖系数高、繁殖周期短、品质不易退化、组培苗移栽程序简单、离体块茎不易感病、易萌发，为工厂化快速生产珠芽类魔芋种球提供了实用技术。
具体实施方式
实施例1：
一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法，其步骤如下：
(1)无菌苗培养：将云南省瑞丽市珠芽类魔芋（金魔芋品种）植株的幼嫩叶片、叶柄以及丛生芽常规灭菌后，将叶片切成0.5或1.0cm2，叶柄以及丛生芽切成0.8或1cm长，接种到常规灭菌的苗培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，得到脱毒无菌苗；苗培养基组分及配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA+活性炭0 g/L或2 g/L或3.0g/L，蔗糖30g/L，琼脂6 g/L或7 g/L或8g/L，调pH至5.8或6.2；
(2)胚状体诱导：将步骤(1)获得的脱毒无菌苗，取叶片切成 0.5或1.0cm2，叶柄切成0.8或1cm，接种到常规灭菌的胚状体诱导培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，获得珠芽魔芋胚状体，其胚状体外观曾绿色球形状 ；胚状体诱导培养基组分及配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA +0.1mg/L IAA+0.1-0.2mg/L ABA+30g/L聚乙二醇，蔗糖30g/L，琼脂6 g/L或7 g/L或8g/L，调pH至5.8或6.2；或MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA，蔗糖30g/L，琼脂6 g/L或7 g/L或8g/L，调pH至5.8或6.2；
(3)种球诱导：将未产生新芽之前的珠芽类魔芋胚状体，转移至常规灭菌的诱导培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，得到珠芽类魔芋幼小种球；种球诱导培养基的组分及配比为：MS基本培养基+0.1mg/L NAA +3.0g/L活性炭+15g/L聚乙二醇，蔗糖30g/L，琼脂6 g/L或7 g/L或8g/L，调pH至5.8或6.2；
(4)种球成熟培养：将步骤(3)得到的珠芽类魔芋幼小种球转移至常规灭菌的种球成熟培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，当珠芽类魔芋种球上端中间有芽点，直径大小为5mm以上，种球的外观颜色略带褐色时得到成熟分离的珠芽类魔芋种球；种球成熟培养基组分及其配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA +0.2或1.0mg/LABA（或30或50g/L聚乙二醇），蔗糖30 g/L或40 g/L或50g/L，琼脂6 g/L或7 g/L或8g/L，调pH至5.8或6.2。
上述步骤中培养基的常规灭菌方法为：121-126℃下湿热蒸汽灭菌30min，备用。
本发明将成熟分离的珠芽类魔芋种球直接播种于泥炭∶珍珠岩＝2:1的基质上，置于半阴生长环境条件，温度18℃或25℃或30℃，萌发成苗率达95％。
实施例2：
基本同实施例1。不同之处为：无菌苗培养中，珠芽类魔芋为云南省瑞丽市的红魔芋品种。

Claims (1)

1.一种珠芽类魔芋组织培养快繁方法，包括菌苗培养、胚状体诱导、种球诱导、种球成熟培养步骤，其特征在于：
(1)无菌苗培养：将珠芽类魔芋植株的幼嫩叶片、叶柄以及丛生芽常规灭菌后，将叶片切成0.5-1.0cm2，叶柄切成0.8-1cm长，接种到常规灭菌的苗培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，得到脱毒无菌苗；苗培养基组分及配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA+活性炭0-3.0g/L，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2；
(2)胚状体诱导：将步骤(1)获得的脱毒无菌苗，取叶片切成0.5-1.0cm2，叶柄切成0.8-1.0cm，接到常规灭菌的胚状体诱导培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，获得珠芽类魔芋胚状体；胚状体诱导培养基组分及配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA +0.1mg/L IAA+0.1-0.2mg/L ABA+30g/L聚乙二醇，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2，或MS基本培养基+0.2mg/LNAA +0.5mg/L 6-BA，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2；
(3)种球诱导：将未产生新芽之前的珠芽类魔芋胚状体，转移至常规灭菌的诱导培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，得到珠芽类魔芋幼小种球；种球诱导培养基的组分及配比为：MS基本培养基+0.1mg/L NAA +3.0g/L活性炭+15g/L聚乙二醇，蔗糖30g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2；
(4)种球成熟培养：将步骤(3)得到的珠芽类魔芋幼小种球转移至常规灭菌的种球成熟培养基上，在2000lux光下培养，11h/d，培养温度28±1℃，当珠芽类魔芋种球上端中间有芽点，直径大小为5mm以上，种球的外观颜色略带褐色时得到成熟分离的珠芽类魔芋种球；种球成熟培养基组分及其配比为：MS基本培养基+0.2mg/L NAA +0.5mg/L 6-BA +0.2-1.0mg/LABA或30-50g/L聚乙二醇，蔗糖30-50g/L，琼脂6-8g/L，调pH至5.8-6.2。
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