CN103125355B

CN103125355B - 一种促壮甘蔗种苗循环水培方法

Info

Publication number: CN103125355B
Application number: CN201310067566.1A
Authority: CN
Inventors: 高世武; 林庆良; 许莉萍; 阙友雄; 徐景升; 郭晋隆
Original assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Current assignee: Fujian Agriculture and Forestry University
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-03-04
Also published as: CN103125355A

Abstract

本发明涉及一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，包括材料选择、驯化培养、过渡培养、促壮培养和壮苗假植。本发明操作简单，只需在种苗循环水培的不同阶段，使用相应浓度的甘蔗水培营养液即可，无需特别处理，实用性强，推广性好。使用本发明的方法，一般带根瓶苗经过循环水培促壮后，假植成活率可以高达95%以上，降低了甘蔗种苗脱毒快繁技术成本，经济效益显著。

Description

一种促壮甘蔗种苗循环水培方法

技术领域

本发明涉及一种作物种苗的水培方法，具体涉及一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，通过循环水培，对健康种苗进行驯化培养、过渡培养和促壮培养，提高健康种苗的假植成活率，属于生物技术领域。

背景技术

甘蔗是我国（Saccharum Complex）最主要的糖料作物，其种植面积占糖料作物总面积的85%左右，蔗糖产量占我国食糖总产的92%；甘蔗也是最重要的生物质能源作物之一，是迄今大田栽培作物中单位面积生物量和燃料乙醇产量最大的C4植物。甘蔗属于无性繁殖作物，生产上用种量大，常规育种中利用种茎繁殖，繁殖系数低；同时甘蔗又是长期连作作物，易受各种病害的积累且传播快，尤其是目前应用化学药物无法防治，应用健康种苗脱毒培养技术既可以大大提高甘蔗种苗的繁殖系数，对加速繁殖甘蔗良种具有重要的意义，同时，又可以有效去除甘蔗花叶病等多种病害，对提高甘蔗工农效益具有显著意义。

但是，在甘蔗种苗培育过程中受影响的因素有很多，组培苗的假植移栽是其中的重要生产环节之一。目前室内培养技术已经较为成熟，但室外假植管理在实际应用过程中，常受设施条件和管理技术的影响，导致成活率低，严重影响着甘蔗种苗脱毒快繁技术的应用。目前大多研究集中在室内培养健壮组培苗和室外的苗床管理上，通常假植成活率只有70～80%，尤其是瓶苗较弱时，假植成活率更低，只有30～40%。为此，我们探讨了一种循环水培促壮甘蔗种苗，以提高甘蔗种苗室外假植成活率，为甘蔗种苗脱毒快繁技术在生产上的应用提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，针对现有甘蔗种苗假植成活率低的问题，通过循环水培，将瓶内生根的甘蔗种苗进行驯化、过渡和促壮，从而使瓶苗的假植成活率更高。

本发明的目的是通过以下方法实现的。

本发明一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，其特征在于操作步骤如下：

1. 材料选择：取茎高不低于2cm带根甘蔗种苗的瓶苗，将培养基冲洗干净；所述健康种苗的瓶苗，是指通过种茎温汤处理或腋芽茎尖培养方法脱去甘蔗花叶病、黄叶病病毒的腋芽试管苗，转生根培养不超过30天；

2. 驯化培养：取步骤1冲洗后的甘蔗种苗直立放置于无盖的容器中，驯化培养液为清水，不断往容器中注入驯化培养液，流量为800～1000ml/min，最佳流量为900ml/min；并控制容器内驯化培养液的深度为0.5～1cm，最佳浓度为0.6～0.8cm；富余的驯化培养液从一个方向溢出，收集溢出的驯化培养液循环使用，驯化培养期为3～5天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光；驯化培养期满，弃容器内的驯化培养液，并立即注入过渡培养液；所述容器内底面的宽为40～60cm，长为60～80cm；

3. 过渡培养：过渡培养液是浓度为8%～10%的甘蔗水培营养液，不断往容器中注入过渡培养液，流量为800～1000ml/min，并控制容器内过渡培养液深度为0.5～1cm，富余的过渡培养液从一个方向溢出，收集溢出的过渡培养液循环使用，过渡培养期为4～6天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光，过渡培养期满，弃容器内的过渡培养液，并立即注入促壮培养液；所述浓度为8%～10%的甘蔗水培营养液，指甘蔗水培营养液与水的体积百分比为8%～10%；所述甘蔗水培营养液的配制方法：取KNO₃　1500mg、NH₄NO₃ 1400mg、Mg(SO)₄ ·7H₂O　370mg、KH₂PO₃　170mg、CaCl₂·2H₂O　440mg、FeSO₄ ·7H₂O　27.8mg、Na₂-EDTA　37.3mg、MnSO₄·4H₂O　22.3mg、ZnSO₄·H₂O　8.6mg、Na₂MoO₄·2H₂O　0.25mg、H₃BO₃　2mg、KI　0.83mg，加水溶解后定容至1000ml；

4. 促壮培养：促壮培养液是浓度为30%～45%的甘蔗水培营养液，不断往容器中注入促壮培养液，流量为800～1000ml/min，并控制容器内促壮培养液的深度为0.5～1cm，富余的促壮培养液从一个方向溢出，收集溢出的促壮培养液循环使用，促壮培养期为8～12天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光；所述浓度为30%～45%的甘蔗水培营养液，指甘蔗水培营养液与水的体积百分比为30%～45%；

5. 壮苗假植：取促壮培养后的健康种苗假植在72孔穴盘中，放置在栽培大棚内，假植基质为沙壤土，环境温度为20～30℃，假植后按现有技术常规管理。

使用现有技术培育的健康种苗进行假植时，由于环境条件差异大，成活率经常只有70%～80%，如果瓶苗质量较差，成活率则只有30%～40%，无形中增加了成本。为了提高假植成活率，降低成本，本发明提供了一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，通过驯化、过渡和促壮，使假植成活率不低于95%。

我们对本发明一种促壮甘蔗种苗循环水培方法做了是否进行驯化培养的试验，有驯化培养处理是指经过清水驯化培养4天、浓度为9%的甘蔗水培营养液过渡培养5天、浓度为40%的甘蔗水培营养液促壮培养10天；未驯化培养处理是指未经过清水驯化培养，而直接用浓度为9%的甘蔗水培营养液过渡培养9天、浓度为40%的甘蔗水培营养液促壮培养10天，然后统计成活率，结果如表1所示。试验结果表明，甘蔗种苗如果未经过清水驯化培养过程，在过渡培养和促壮培养后，成活率只有30%左右；而经过清水驯化培养后，再进行过渡培养和促壮培养，健康种苗成活率均不低于96%。经显著性测验，有驯化培养与未驯化培养处理间呈极显著差异，而品种之间并无显著性差异。

表1 驯化培养对甘蔗种苗循环水培时的影响

表1采用字母标记方法来表示多重比较结果，按照统计分析平均数多重比较标记字母法规定，用小写拉丁字母a、b、c、d......表示差异显著水平α＝0.05，用大写拉丁字母A、B、C、D......表示差异显著水平α＝0.01。先将各处理平均数由大到小排列，最大平均数后标记a或A，并将该平均数与以下各平均数相比，差异显著的依次标记b或B。依次类推，不显著的标记同一字母。两平均数之间凡有相同字母的即为差异不显著，否则为差异显著。

在用浓度为40%的甘蔗水培营养液促壮培养不变的情况下，我们对清水驯化培养4天后，过渡培养时不同的甘蔗水培营养液浓度和培养时间对甘蔗种苗成活率及长势的影响进行了试验，整个培养过程的时间为20天，在培养结束后，统计成活率及长势，结果如表2所示。试验结果表明，健康种苗在驯化培养后的过渡培养阶段，过渡培养时间只有2天时，虽然苗壮，但由于过渡时间太短，促壮培养时不适应，造成成活率低；随着过渡培养时间的延长，成活率均提高，但是过渡培养时间8天后，苗长势普遍较弱；从不同浓度的甘蔗水培营养液来看，用浓度为8%～10%的甘蔗水培营养液过渡培养的苗成活率普遍较高，苗的长势也壮，甘蔗水培营养液浓度过高或过低时成活率均偏低。因此，最佳的过渡培养组合是浓度为8%～10%的甘蔗水培营养液和4～6天的培养时间，甘蔗种苗的成活率均高于98%，并且苗长势较壮。

表2 不同时间和营养液浓度对甘蔗种苗成活率及长势的影响

注：甘蔗种苗品种为ROC22

综合表1和表2试验结果，我们在清水培养4天后，用浓度为9%的甘蔗水培营养液过渡培养5天不变的情况下，我们对促壮培养时不同的甘蔗水培营养液浓度和培养时间对健康种苗壮苗率的影响进行了试验，促壮培养结束后统计壮苗率，结果如表3所示。试验结果表明，甘蔗种苗在促壮培养阶段，时间少于4天时，由于促壮时间过短，壮苗率均偏低，随着培养时间的延长，壮苗率逐渐提高，不过，促壮培养16天后，由于促壮培养时间过长，死亡率提高，造成壮苗率降低；从不同浓度的甘蔗水培营养液来看，用浓度为30%～45%的甘蔗水培营养液促壮培养时壮苗率最高，甘蔗水培营养液浓度过高或过低时壮苗率均偏低。因此，在促壮培养阶段，采用浓度为30%～45%的甘蔗水培营养液培养8～12天效果最好，健康种苗壮苗率最高，不低于94%。

表3 不同时间和营养液浓度对甘蔗种苗壮苗率的影响

注：甘蔗种苗品种为ROC22；壮苗标准为茎粗超过0.2cm，叶片翠绿，根长超过1cm。

同时，我们对驯化后的甘蔗种苗循环水培时，采用不同的培养方法进行了试验，共分三个处理，处理一是清水驯化培养4天后，用浓度为9%的甘蔗水培营养液更换驯化培养时的清水，培养15天；处理二是清水驯化培养4天后，先用浓度为9%的甘蔗水培营养液更换驯化培养时的清水，过渡培养5天，然后用浓度为40%的甘蔗水培营养液更换浓度为9%的甘蔗水培营养液，促壮培养10天；处理三是清水驯化培养4天后，直接用浓度为40%的甘蔗水培营养液促壮培养15天，统计成活率及长势情况，结果如表4所示。试验结果表明：处理一和处理二的甘蔗种苗成活率均超过97%，但是处理一的甘蔗种苗长势较弱，而处理二的甘蔗种苗长势更壮，同时，处理一和处理二均与处理三的成活率达到了极显著差异，说明甘蔗水培营养液的注入方法对甘蔗种苗的成活率和长势有显著影响。

表4 不同的培养方法对甘蔗种苗生长的影响

注：甘蔗种苗品种为ROC22

综合表1到表4试验结果，我们选用不同品种的甘蔗种苗，清水驯化培养4天后，用浓度为9%的甘蔗水培营养液更换驯化培养时的清水，培养5天，然后用浓度为40%的甘蔗水培营养液更换浓度为9%的甘蔗水培营养液，促壮培养10天，对促壮后的健康种苗进行假植试验。试验结果表明，采用促壮甘蔗种苗循环水培的方法，健康种苗假植成活率达到95%～98%，比现有技术培育的健康种苗假植成活率提高15%～25%，结果如表5所示。

表5 循环水培对不同品种甘蔗种苗假植成活率的影响

综上所述，本发明循环水培促壮甘蔗种苗的方法具有如下有益效果：

1. 在材料选择上，不需经过特别挑选粗壮苗，一般带根瓶苗经过循环水培促壮后，均能成活；

2. 健康种苗瓶苗经过循环水培促壮后，假植成活率比现有技术培育的健康种苗假植成活率提高15～25%，降低了甘蔗种苗脱毒快繁技术成本，经济效益显著提高；

3. 本发明操作简单，只需在健康种苗循环水培的不同阶段，使用相应浓度的甘蔗水培营养液即可，无需特别处理，实用性强，推广性好。

4. 本发明不仅适用于甘蔗种苗，也适用于甘蔗转基因抗性苗的假植；同时也适用于其他植物。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明而不是限制本发明，以下结合实施例加以说明。

实施例一、一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，包括以下步骤：

1. 材料选择：取茎高不低于2cm带根的甘蔗种苗的瓶苗，将培养基冲洗干净；

2. 驯化培养：取步骤1冲洗后的甘蔗种苗直立放置于无盖的泡沫盒中，泡沫盒内底面积为50cm×70cm，驯化培养液为清水，不断往盒内注入清水，流量为900ml/min，并控制盒内清水的深度为0.6～0.8cm，富余的清水从一个方向溢出，收集溢出的清水循环使用；清水驯化培养期为4天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光；清水驯化培养期满，弃盒内的清水，并立即注入过渡培养液；

3. 过渡培养：过渡培养液为9%的甘蔗水培营养液，不断往泡沫盒中注入过渡培养液，流量为900ml/min，并控制盒内过渡培养液的深度为0.6～0.8cm，富余的过渡培养液从一个方向溢出，收集溢出的过渡培养液循环使用；过渡培养期为5天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光，过渡培养期满，弃盒内的过渡培养液，立即注入促壮培养液；

4. 促壮培养：促壮培养液为40%的甘蔗水培营养液，不断往泡沫盒中注入促壮培养液，流量为900ml/min，并控制盒内促壮培养液的深度为0.6～0.8cm，富余的促壮培养液从一个方向溢出，收集溢出的促壮培养液循环使用；促壮培养期为10天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光；

试验结果表明，使用本发明的促壮甘蔗种苗循环水培方法，假植成活率达到96.1%。

假植移栽是甘蔗种苗的重要生产环节之一，在生产上，假植成活率低造成甘蔗种苗生产成本提高。为此，本发明通过提高甘蔗种苗假植成活率来降低生产成本。从上述实施例可以看出，采用本发明方法，可使甘蔗种苗假植成活率提高15～25%，因此，能有效解决甘蔗种苗假植成活率低的瓶颈问题，为甘蔗种苗脱毒快繁技术在生产上的应用提供技术支撑。同时，该方法也适用于其他植物脱毒快繁。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，其特征在于操作步骤如下：

（1）材料选择：取茎高不低于2cm带根甘蔗种苗的瓶苗，将培养基冲洗干净；所述健康种苗的瓶苗，是指通过种茎温汤处理或腋芽茎尖培养方法脱去甘蔗花叶病、黄叶病病毒的腋芽试管苗，转生根培养不超过30天；

（2）驯化培养：取步骤（1）冲洗后的甘蔗种苗直立放置于无盖的容器中，驯化培养液为清水，不断往容器中注入驯化培养液，流量为800～1000ml/min，并控制容器内驯化培养液的深度为0.5～1cm，富余的驯化培养液从一个方向溢出，收集溢出的驯化培养液循环使用，驯化培养期为3～5天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光；驯化培养期满，弃容器内的驯化培养液，并立即注入过渡培养液；

（3）过渡培养：过渡培养液是浓度为8%～10%的甘蔗水培营养液，不断往容器中注入过渡培养液，流量为800～1000ml/min，并控制容器内过渡培养液深度为0.5～1cm，富余的过渡培养液从一个方向溢出，收集溢出的过渡培养液循环使用，过渡培养期为4～6天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光，过渡培养期满，弃容器内的过渡培养液，并立即注入促壮培养液；所述浓度为8%～10%的甘蔗水培营养液，指甘蔗水培营养液与水的体积百分比为8%～10%；所述甘蔗水培营养液的配制方法：取KNO₃　1500mg、NH₄NO₃ 1400mg、Mg(SO)₄ ·7H₂O　370mg、KH₂PO₃　170mg、CaCl₂·2H₂O　440mg、FeSO₄·7H₂O　27.8mg、Na₂-EDTA　37.3mg、MnSO₄·4H₂O　22.3mg、ZnSO₄·H₂O　8.6mg、Na₂MoO₄·2H₂O　0.25mg、H₃BO₃　2mg、KI　0.83mg，加水溶解后定容至1000ml；

（4）促壮培养：促壮培养液是浓度为30%～45%的甘蔗水培营养液，不断往容器中注入促壮培养液，流量为800～1000ml/min，并控制容器内促壮培养液的深度为0.5～1cm，富余的促壮培养液从一个方向溢出，收集溢出的促壮培养液循环使用，促壮培养期为8～12天，环境温度为15～30℃，光照为自然散射光；所述浓度为30%～45%的甘蔗水培营养液，指甘蔗水培营养液与水的体积百分比为30%～45%；

（5）壮苗假植：取促壮培养后的健康种苗假植在72孔穴盘中，放置在栽培大棚内，假植基质为沙壤土，环境温度为20～30℃，假植后按现有技术常规管理。

2.根据权利要求1所述的一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，其特征在于往容器中注入驯化培养液、过渡培养液、促壮培养液的流量为900ml/min，容器内培养液的深度为0.6～0.8cm。

3.根据权利要求1或2所述的一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，其特征在于过渡培养液是浓度为9%甘蔗水培营养液。

4.根据权利要求1或2所述的一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，其特征在于促壮培养液是浓度为40%甘蔗水培营养液。

5.根据权利要求1所述的一种促壮甘蔗种苗循环水培方法，其特征在于所述容器内底面的宽为40～60cm，长为60～80cm。