CN104206270B - 一种红火炬郁金的组织培养及根茎膨大方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红火炬郁金的组织培养及根茎膨大方法，步骤包括1）根茎催芽；2）外植体准备；3）无菌苗培养：培养基为MS；在温度25±2℃、光照强度1500Lx、光照时间12h/d的组培条件下培养7‑10d；4）不定芽诱导培养：培养基为MS+6‑BA3.0mg/L+TDZ 0.2 mg/L；温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d；5)增殖培养和根茎膨大：培养基为：MS+6‑BA 2.0 mg/L+NAA 0.3mg/L，并添加茉莉酸甲酯2.0mg/L：6）生根培养。本发明生根率达100%，增殖和生根周期缩短，使“红火炬”郁金的种苗生产不受时间季节的限制。

Description

一种红火炬郁金的组织培养及根茎膨大方法

技术领域

本发明涉及植物组织培养技术领域，尤其涉及一种“红火炬”郁金的组织培养快速繁殖及根茎膨大的方法。

背景技术

“红火炬”郁金（Curcuma hybrida ‘Red Torch’），为姜科姜黄属多年生草本球根花卉，穗状花序，花梗高出叶面，苞片数多、花色美丽、鲜艳，花期持久，既可丰富我国的高档切花品种，也可将其作为盆栽花卉观赏或应用于园林绿化，观赏价值高，品质优良，具有很高的经济效益，开发利用前景广阔。但目前只能靠常规的球根进行营养繁殖，繁殖速度慢且种球品质下降，不能满足市场需求。采用组织培养快速繁殖技术，可获得优质整齐的种苗，为红火炬郁金的种苗快速繁殖开辟一条有效途径。

关于“红火炬”郁金的组织培养相关研究未见报道，而关于郁金类球根植物组织培养的文献也较少。“温郁金脱毒组织培养技术研究”（汪洪等，药物生物技术，2009，6）、“温郁金愈伤组织培养及快速繁殖’(王晓慧等，北方园艺，2008，10,)、“温郁金的组织培养与快速繁殖”（汪洪等，植物生理学通讯，2007，3）和“温郁金脱毒及快速繁殖方法”（专利申请号：200710070702.7），虽报道了一种温郁金的组织培养快速繁殖方法，但是，相关方法也存在如下不足之处：1）、由于多采用地下根茎上生长的顶芽或腋芽做外植体进行组织培养，消毒灭菌较难，组织培养污染率较高；2）不定芽的繁殖系数较低，每个外植体可分化出3-5个不定芽；从不定芽诱导到增殖生根需要80-90天，生产周期较长，效率变低；3）生产的组培苗根茎较细长，而“红火炬”郁金在生长过程中需要根茎中积累的相关营养物质促进生长，根茎较小的种苗移栽成活率较低，一般在90%，种苗质量下降且生长缓慢，导致当年不能正常开花，收获的种球需要第二甚至第三年栽种后才能开花。

发明内容

针对存在的问题，本发明通过培养箱进行催芽和MS培养基中进行无菌苗培养，降低了组织培养过程中污染率；同时以MS培养基为基础，通过提高蔗糖浓度以及添加新型植物生长激素相结合，实现了“红火炬”郁金组织培养中根茎的快速生长和膨大，该方法操作简单、根茎的快速生长和膨大效果显著。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种红火炬郁金的组织培养及根茎膨大方法，步骤如下：

1) 根茎催芽：选择将生长健壮饱满的红火炬郁金根茎，用500倍多菌灵浸泡30min，然后放置于塑料穴盘中，覆盖泥炭后浇足水，放入培养箱进行催芽，6-7d 即能长出0.5~2.0cm 高的小芽；培养条件为：26 ~28℃ 暗培养，每隔一天喷水一次；

2）外植体准备：选取步骤1) 生长的小芽，流水冲洗1~2 h，然后于超净工作台上用无菌水冲洗干净，用70%酒精浸泡30-60 s，再用0.1%升汞溶液或2%次氯酸钠溶液进行灭菌5-8min，然后用无菌水冲洗多次，备用；

3）无菌苗培养：将步骤2) 中备用的小芽接种于无菌苗培养基中，无菌苗培养基为MS ；在温度25±2℃、光照强度1500Lx、光照时间12h/d的组培条件下培养7-10d，茎尖长至1.0-2.0cm时成外植体无菌苗；

4）不定芽诱导培养：将步骤3) 中的外植体无菌苗接种于不定芽诱导培养基中，不定芽诱导培养基：MS+6-BA3.0mg/L+ TDZ 0.2 mg/L；培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d下，20-24d每个外植体均能产生6-10个1.0-2.0cm的不定芽；

5) 增殖培养和根茎膨大：待步骤 4) 中诱导出不定芽时，将不定芽接种到增殖培养基中，增殖培养基为：MS+ 6-BA2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加生长调节剂茉莉酸甲酯(MeJA)2.0mg /L：培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d下，10-15d 小苗长到3-5cm高且基部有明显膨大，直径可达0.8-1.5cm；

6）生根培养：将步骤 5）中的小苗接种到生根培养基中，生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加茉莉酸甲酯(MeJA)2.0 mg /L；培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d下培养12-15d ，小苗即可长到4-8cm高且具有至少3条长于2cm的根，生根率达100%，种苗可用于炼苗驯化与移栽。

所述的MS以及1/2MS培养基中，添加白糖50～60g/L，琼脂5～8 g/L，调节pH5.6～5.8。

优选地，所述步骤4)中的不定芽诱导培养基：MS+6-BA3.0mg/L+ TDZ 0.2 mg/L；

步骤5) 中增殖培养和根茎膨大的培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L，并添加生长调节剂茉莉酸甲酯(MeJA)2.0 mg /L：

步骤6) 中生根培养：生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加茉莉酸甲酯(MeJA)2.0 mg /L。

本发明的有益效果

（一）本发明将污染率控制在2%以内，有效降低了污染率，提高了工作效率；

（二）本发明通过采用适宜的培养基配方并添加TDZ，使不定芽诱导效率提高，每个外植体均能产生6-10个1.0-2.0cm的不定芽，保持较高了繁殖系数 (6-10倍)；结合不同的激素配比和浓度调节，增殖和生根周期缩短，仅需55-71天即可获得生长健壮、根茎膨大显著、根系发达的组培种苗；

（三）本发明通过提高蔗糖浓度至50～60g/L，并添加不同浓度茉莉酸甲酯（MeJA）、水杨酸（SA）或多效唑（PP333）等新型植物生长调节剂，显著提高了根茎的质量，根茎直径可达0.8-1.5cm，生根率100%，移栽成活率98% 以上，50%种苗能实现当年开花，收获的种球第二年种植后90%可正常开花；

（四）采用本发明的方法，使“红火炬”郁金的种苗生产不受时间季节的限制，实现周年稳定生产；提高种苗的观赏效果，可以加速“红火炬”郁金这一新优良观赏花卉的推广速度。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的内容并不局限于此。

实施例 1

1) 根茎催芽：选择将生长健壮饱满的“红火炬”郁金根茎，用500倍多菌灵浸泡30min，然后放置于塑料穴盘中，覆盖泥炭后浇足水，放入培养箱进行催芽，6-7 d 即能长出0.5~2.0cm 高的小芽；培养条件为：26 ~28℃ 暗培养，每隔一天喷水一次；

2）外植体准备：选取步骤1)生长的小芽，流水冲洗1~2 h，然后于超净工作台上用无菌水冲洗干净，用70%酒精浸泡30-60 s，再用0.1%升汞溶液或2%次氯酸钠溶液进行灭菌5-8min，然后用无菌水冲洗多次，备用；

3）无菌苗培养：将步骤2) 中备用的小芽接种于无菌苗培养基中，无菌苗培养基为MS ；在温度25±2℃、光照强度1500Lx、光照时间12h/d的组培条件下培养7-10 d，茎尖长至1.0-2.0cm时成外植体无菌苗；

4）不定芽诱导培养：将步骤3) 中的外植体无菌苗接种于不定芽诱导培养基中，不定芽诱导培养基：MS+6-BA3.0mg/L+ TDZ 0.2 mg/L；在同上培养条件（培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d）下，20-24 d 每个外植体均能产生6-10个1.0-2.0cm的不定芽；

5) 增殖培养和根茎膨大：待步骤 4) 中诱导出大量不定芽时，将不定芽接种到增殖培养基中，增殖培养基为：MS+ 6-BA2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加生长调节剂茉莉酸甲酯(MeJA)2.0mg /L：培养条件同上，10-15d 小苗长到3-5cm高且基部有明显膨大，直径可达0.8-1.5cm；

6）生根培养：将步骤 5）中的小苗接种到生根培养基中，生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加茉莉酸甲酯(MeJA)2.0 mg /L；在如上的培养条件同下12-15d ，小苗即可长到4-8cm高且具有至少3 条长于2cm 的根，生根率达100%，种苗可用于炼苗驯化与移栽。

所述的MS以及1/2MS培养基中，添加白糖50～60g/L，琼脂5～8 g/L，调节pH5.6～5.8。

依照上述方法，仅需55-71天即可获得生长健壮、根茎膨大显著、根系发达的组培种苗，移栽成活率可达98%以上，50%种苗可实现当年开花，收获的种球第二年种植后90%可正常开花。

实施例 2

本例中，步骤5）中增殖培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加茉莉酸甲酯(MeJA)3.0 mg /L；步骤6）中生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加茉莉酸甲酯(MeJA)3.0 mg /L；

其余步骤、工艺同于实施例1。

实施例 3

本例中，步骤5）中增殖培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加水杨酸(SA)1.0 mg /L；步骤6）中生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加水杨酸(SA)1.0 mg /L；

其余步骤、工艺同于实施例1。

实施例 4

本例中，步骤5）中增殖培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加水杨酸(SA)2.0 mg /L；步骤6）中生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加水杨酸(SA)2.0 mg /L；

其余步骤、工艺同于实施例1。

实施例 5

本例中，步骤5）中增殖培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加多效唑(PP333) 8.0 mg/L；步骤6）中生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加多效唑(PP333) 8.0 mg /L；其余步骤、工艺同于实施例1。

实施例 6

本例中，步骤5）中增殖培养基为：MS+ 6-BA 2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加多效唑(PP333) 10.0 mg/L；步骤6）中生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加多效唑(PP333) 10.0 mg /L；其余步骤、工艺同于实施例1。

Claims (1)

1.一种红火炬郁金的组织培养及根茎膨大方法，其特征在于步骤如下：

1) 根茎催芽：选择生长健壮饱满的红火炬郁金根茎，用500倍多菌灵浸泡30min，然后放置于塑料穴盘中，覆盖泥炭后浇足水，放入培养箱进行催芽，6-7d 即能长出0.5~2.0cm 高的小芽；培养条件为：26 ~28℃ 暗培养，每隔一天喷水一次；

2）外植体准备：选取步骤1) 生长的小芽，流水冲洗1~2 h，然后于超净工作台上用无菌水冲洗干净，用70%酒精浸泡30-60 s，再用0.1%升汞溶液或2%次氯酸钠溶液进行灭菌5-8min，然后用无菌水冲洗多次，备用；

3）无菌苗培养：将步骤2) 中备用的小芽接种于无菌苗培养基中，无菌苗培养基为MS ；在温度25±2℃、光照强度1500Lx、光照时间12h/d的组培条件下培养7-10d，茎尖长至1.0-2.0cm时成外植体无菌苗；

4）不定芽诱导培养：将步骤3) 中的外植体无菌苗接种于不定芽诱导培养基中，不定芽诱导培养基：MS+6-BA3.0mg/L+ TDZ 0.2 mg/L；培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d，20-24d每个外植体均能产生6-10个1.0-2.0cm的不定芽；

5) 增殖培养和根茎膨大：待步骤 4) 中诱导出不定芽时，将不定芽接种到增殖培养基中，增殖培养基为：MS+ 6-BA2.0 mg /L+ NAA 0.3mg/L ，并添加生长调节剂茉莉酸甲酯2.0mg /L；培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d，10-15d 小苗长到3-5cm高且基部有明显膨大，直径可达0.8-1.5cm；

6）生根培养：将步骤 5）中的小苗接种到生根培养基中，生根培养基：1/2MS+ NAA0.5mg/L，并添加茉莉酸甲酯2.0 mg /L；培养温度为25±2℃，光照光强为1500Lx，光照时间12h/d，培养12-15d ，小苗即长到4-8cm高且具有至少3条长于2cm的根，生根率达100%，种苗用于炼苗驯化与移栽；

所述的MS以及1/2MS培养基中，添加白糖50～60g/L，琼脂5～8 g/L，调节pH5.6～5.8。