CN104542296B - 一种甘蔗组培苗开放式生根方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甘蔗组培苗开放式生根方法，以甘蔗组织培养分化阶段的丛生苗为材料，该丛生苗在通过液体培养液诱导生根在开放式环境中生长。本发明采用开放式培养，诱导甘蔗丛生苗生根，该方法简单，易行；可以大大节省成本，采用开放式培养，不需要在人工超净台完成，也不需要高温灭菌培养液，大大节省能源开支；同时采用开放式操作，人工效率更高，节省人工；诱导生根培养液成分简单，不使用蔗糖，卡拉胶等成分，减低成本。本发明生根率高，成本低，可以适用于大规模甘蔗组培苗的生产，大大减少工作量，降低生产费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘蔗的培育方法，属于农作物种植技术领域，具体涉及一种甘蔗组培苗开放式生根方法。
背景技术
植物组织培养技术是植物生物技术的重要内容，是进行植物快速无性繁殖的有效手段。一直以来受到研究者的重视，在珍惜植物物种繁殖，优良植物品种繁育上有着重要的应用。随着研究的深入，植株组织培养技术也逐渐完善，多数物种都建立再生体系，能够进行商业化生产。组培苗具有保持母本的优良性状，又能在短期内提供大量生长一致种苗，适合大规模的生产，因此在花卉、果树和甘蔗上有着广泛的应用。高效、低成本是植物组织培养应用于生产的主要目标。
甘蔗是一种主要的糖料作物，也是热带和亚热带地区重要的经济作物。同时，甘蔗是高光效C4作物，在目前栽培作物中光合效率和产量最高，是生产乙醇的最佳能源作物，也是一种生物质能源作物。甘蔗遗传背景复杂，常规的杂交育种周期长，效率低下。长期以来甘蔗通过种茎无性繁殖，然而，茎段的芽数量有限，繁殖效率低下，新品种的繁种困难。加之近年来，甘蔗病害种传病害如宿根矮化病、花叶病、黄叶综合症等逐年加重，在生产上推广和使用甘蔗脱毒种苗是减少种传病害的有效方式。国家投入大量资金开始进行甘蔗健康种苗的研发，甘蔗健康种苗的大规模生产迫在眉睫。通过组织培养技术可以利用甘蔗叶片或者甘蔗侧芽，通过细胞再生诱导丛芽，减少对甘蔗种茎的需要，同时大大增加繁殖效率。甘蔗的组培体系已经非常成熟，在甘蔗组培苗生产过程中，生根和炼苗大多在无菌条件进行，需要较高的人工和电力能源。但是近年来人工成本逐年增加，简化甘蔗组培苗生产过程，降低甘蔗组培苗生产成本意义重大。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种甘蔗组培苗开放式生根方法，接以甘蔗丛生苗为材料，通过液体培养液诱导生根，在开放的环境中快速获得甘蔗组培苗，减低生产成本。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：
一种甘蔗组培苗开放式生根方法，以甘蔗组织培养分化阶段的丛生苗为原料，该丛生苗在通过液体培养液诱导生根在开放式环境中生长。
具体地，上述方法包括以下步骤：
1)选材料：选择在甘蔗组织培养分化阶段得到的丛生苗；
2)配制生根培养液：配制含有1/2MS大量元素、NAA、IBA以及多菌灵的生根培养液；
3)浸泡：将丛生苗的顶部叶片剪掉，洗净后放入装有步骤2)配制的生根培养液的玻璃组培瓶浸泡，保持植株的直立；
4)生根诱导：浸泡有丛生苗的玻璃组培瓶放入人工温室中，保持温度25～30℃，光照10～14小时/天；
5)抑菌：步骤4)在生根诱导过程中，喷施多菌灵溶液进行抑菌，并保持多菌灵溶液浸没植株基部0.5～1.5cm；
6)移栽：待植株长出1～2cm长的根时，直接移栽到基质中。
具体地，步骤1)中，所述的丛生苗优选为成簇苗，每簇数量在10～15株为宜；选择丛生苗的苗高为2～10cm，优选3～7cm为宜。
具体地，步骤2)中，所述生根培养液为1/2MS大量元素+3mg/LNAA+1mg/L IBA+0.1％多菌灵。
具体地，步骤2)中，所述生根培养液中NAA的浓度为1～5mg/L，IBA浓度为0.5～1.0mg/L，多菌灵的质量浓度为0.1～0.5％。
进一步的，所述1/2MS大量元素中含有950mg/L硝酸钾、825mg/L硝酸铵、85mg/L磷酸二氢钾、185mg/L硫酸镁和220mg/L氯化钙。具体地，步骤2)中，生根培养液的PH值为6.0～7.0。
具体地，步骤4)中，诱导生根时，将丛生苗依靠在瓶壁保持直立，浸泡高度为0.5～1.5cm。
步骤4)中，所述的人工温室的湿度控制在在75％以上，采用自然光照。
具体地，步骤5)中多菌灵的质量浓度为0.1～0.5％，生根诱导的时间14～21天；优选的生根诱导时间为18天。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1)本发明采用开放式培养，诱导甘蔗丛生苗生根，该方法简单，易行；可以大大节省成本，采用开放式培养，不需要在人工超净台完成，也不需要高温灭菌培养液，大大节省能源开支；同时采用开放式操作，人工效率更高，节省人工；诱导生根培养液成分简单，不使用蔗糖，卡拉胶等成分，减低成本；
2)本方法和目前采用生根方法比较，可以缩短组培苗生根时间，在2～3周左右内即可完成生根诱导，同时完成炼苗，提高移栽后的成活率，也大大节约培养时间；避免在无菌诱导生根过程中的人为污染，更适合大规模的组培苗生产；
3)本发明生根率高，成本低，可以适用于大规模甘蔗组培苗的生产，大大减少工作量，降低生产费用。
下面结合具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明所述的开放式甘蔗组培苗生根方法培育的甘蔗苗与传统无菌固体培养液方法诱导甘蔗苗生根的对比图，其中a为传统方法培育的甘蔗苗，b为本发明的方法获得的甘蔗苗。
具体实施方式
一种甘蔗组培苗开放式生根方法，以甘蔗组织培养分化阶段的丛生苗为原料，该丛生苗在通过液体培养液诱导生根在开放式环境中生长。
具体地，上述方法包括以下步骤：
1)选材料：选择在甘蔗组织培养分化阶段得到的丛生苗；
2)配制生根培养液：配制含有1/2MS大量元素、NAA、IBA以及多菌灵的生根培养液；
3)浸泡：将丛生苗的顶部叶片剪掉，洗净后放入装有步骤2)配制的生根培养液的玻璃组培瓶浸泡，保持植株的直立；
4)生根诱导：浸泡后的玻璃组培瓶放入人工温室中，保持温度25～30℃，光照10～14小时/天；
5)抑菌：步骤4)光照结束后，喷施多菌灵溶液进行杂菌控制，并保持生根培养液浸没植株基部0.5～1.5cm；
6)移栽：待植株长出1～2cm长的根时，直接移栽到基质中。
具体地，步骤1)中，所述的丛生苗优选为成簇苗，每簇数量在8～15株为宜，在具体的方案中可以选择8株、9株、10株、11株、12株、13株、14株、15株；丛生苗的苗高对于培养时间会有一定影响，苗过低时培养液容易浸没组培苗，导致死亡。因此，在本发明中选择丛生苗的苗高为2～10cm，优选3～5cm为宜。
具体地，步骤2)中，所述生根培养液中NAA的浓度为1～5mg/L，IBA浓度为0.5～1.0mg/L，多菌灵的质量浓度为0.1～0.5％。
进一步的，所述生根培养液含有1/2MS大量元素+3mg/L NAA+1mg/L IBA；该生根培养液成分为1/2MS的大量元素，其中，950mg/L硝酸钾、825mg/L硝酸铵、85mg/L磷酸二氢钾、185mg/L硫酸镁和220mg/L氯化钙。具体地，步骤2)中，所述生根培养液的pH值为6～8，优选的pH值为6。
由于丛生苗没有木质化，所以丛生苗在培养液中的浸泡的高度要严格控制否则容易导致苗死亡。因此，为了提高生根率及生根速度，防止幼苗死亡，在步骤3)中，浸泡时，将丛生苗依靠在瓶壁保持直立；生根培养液浸没植株基部0.5～1.5cm，其中在1cm时较好。
步骤4)中，所述的人工温室的湿度控制在在75％以上，采用自然光照。
具体地，步骤5)中多菌灵的质量浓度为0.1～05.％，生根诱导的时间14～21天；优选的生根诱导时间为18天。
在本发明中还考察了丛生苗的高度、生根培养液的pH值、NAA、IBA的浓度、多菌灵的浓度等因素对丛生苗生根情况的影响。
1.丛生苗高度对丛生苗生根情况的影响
分别选取苗高3cm、5cm、7cm、10cm的新台糖22号的甘蔗组培丛生苗做4组实验；具体步骤为：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养液，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，生根培养液中含有1/2MS大量元素+3mg/L NAA+IBA 1mg/L以及0.1％的多菌灵，pH值为6，保持植株的直立；将装有苗的组培瓶放入人工温室，保持温度25℃，光照12小时，在培养期间，喷施含有0.5％的多菌灵溶液进行抑菌；观察丛生苗的生根情况，具体情况参见表1。
表1：丛生苗苗高对生根的影响
2.生根培养液的pH值对丛生苗生根情况的影响
分别调节生根培养液的pH值为5、6、7、8，选取苗高5cm的新台糖22号的甘蔗组培丛生苗做4组对比试验；具体步骤为：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养液，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，生根培养液中含有1/2MS大量元素，3mg/LNAA+IBA 1mg/L以及0.1％的多菌灵，保持植株的直立；将装有苗的组培瓶放入人工温室，保持温度25℃，光照12小时，光照结束后，喷施含有0.5％的多菌灵溶液进行抑菌；观察丛生苗的生根情况，具体情况参见表2。
表2：生根培养液的pH值对丛生苗生根情况的影响
3.IBA的浓度对丛生苗生根情况的影响
分别调整生根培养液的中IBA的浓度为0.5mg/L、1mg/L、1.5mg/L，选取苗高5cm的新台糖22号的甘蔗组培丛生苗做3组对比试验；具体步骤为：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养液，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，生根培养液中含有1/2MS大量元素，3mg/LNAA、0.1％的多菌灵，保持植株的直立；将装有苗的组培瓶放入人工温室，保持温度25℃，光照12小时，光照结束后，喷施含有0.5％的多菌灵溶液进行抑菌；观察丛生苗的生根情况，具体情况参见表3。
表3：IBA的浓度对丛生苗生根情况的影响
4.NAA的浓度对丛生苗生根情况的影响
分别调整生根培养液的中NAA的浓度为1mg/L、2mg/L、3mg/L、5mg/L，选取苗高5cm的新台糖22号的甘蔗组培丛生苗做4组对比试验；具体步骤为：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养液，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，生根培养液中含有1/2MS大量元素，1mg/L IBA，保持植株的直立；将装有苗的组培瓶放入人工温室，保持温度25℃，光照12小时，培养期间，喷施含有0.5％的多菌灵溶液进行杂菌抑制；观察丛生苗的生根情况，具体情况参见表4。
表4：NAA的浓度对丛生苗生根情况的影响
以下是本发明具体的实施例，下述实施例中所用到的试剂、原料及设备均可以通过商业渠道购买得到。
实施例1
一种甘蔗组培苗开放式生根方法，包括以下步骤：
1)选苗：选取苗高5cm的新台糖22号的甘蔗组培丛生苗；
2)浸泡：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养基，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，生根培养液中含有1/2MS大量元素，3mg/LNAA+IBA 1mg/L以及0.1％的多菌灵，保持植株的直立；
3)生根诱导：将装有苗的组培瓶放入人工温室，保持温度25～30℃，光照10～14小时/天，进行生根诱导；
4)抑菌：步骤4)诱导培养过程中，喷施含有0.5％的多菌灵溶液控制杂菌污染，保持溶液浸没植株基部1cm；
5)移栽：待植株长出2cm长时，直接移栽到基质中。
实施例2
一种甘蔗组培苗开放式生根方法，包括以下步骤：
1)选苗：选取苗高5cm的黑皮果蔗的甘蔗组培丛生苗。
2)浸泡：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养基培养液，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，培养液成分为：1/2MS大量元素，3mg/LNAA+IBA 1mg/L以及0.5％的多菌灵，保持植株的直立。
3)生根诱导：将装有苗的玻璃组培瓶放入人工温室，保持温度25～30℃，光照10小时以上，进行生根诱导；
4)抑菌：步骤4)在生根诱导过程中，喷施含有0.1％的多菌灵溶液控制杂菌污染，保持溶液浸没植株基部1cm；
5)移栽：待植株长出1cm长时，直接移栽到基质中。
实施例3
一种甘蔗组培苗开放式生根方法，包括以下步骤：
1)选苗：选取苗高5cm的粤糖00-236的甘蔗组培丛生苗。
2)浸泡：将丛生苗的顶部叶片剪掉，自来水洗净培养基，放入装有1cm高的生根培养液的玻璃组培瓶，培养液成分为：1/2MS大量元素，3mg/LNAA+IBA1mg/L以及0.3％的多菌灵，保持植株的直立。
3)生根诱导：将装有苗的组培瓶放入人工温室，保持温度25～30℃，光照10小时以上，进行生根诱导；
4)抑菌：在步骤4)生根诱导过程中，喷施含有0.4％的多菌灵溶液进行控制杂菌污染，保持溶液浸没植株基部1cm；
5)移栽：待植株长出2cm长的根时，直接移栽到基质中。
对上述实施例1～3甘蔗组培苗生根情况进行监测记录，监测结果参见表5。
表5：实施例1～3甘蔗组培苗生根情况
同时按照上述实施例2的方法，对甘蔗丛生苗进行开放式培养和无菌固体培养两组对比试验，对比甘蔗苗根的诱导情况，对比结果见图1.
图1为本发明所述的开放式甘蔗组培苗生根方法培育的甘蔗苗与传统无菌固体培养液方法诱导甘蔗苗生根的对比图，其中a为传统方法培育的甘蔗苗，b为本发明的方法获得的甘蔗苗。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种甘蔗组培苗开放式生根方法，其特征在于，以甘蔗组织培养分化阶段的丛生苗为原料，该丛生苗在通过液体培养液诱导生根在开放式环境中生长；该方法包括以下步骤：
1)选材料：选择在甘蔗组织培养分化阶段得到的丛生苗；
2)配制生根培养液：配制含有1/2MS大量元素、NAA、IBA以及多菌灵的生根培养液，所述生根培养液含有1/2MS大量元素+3mg/L NAA+1mg/L IBA+0.1％多菌灵；
3)浸泡：将丛生苗的顶部叶片剪掉，洗净后放入装有步骤2)配制的生根培养液的玻璃组培瓶浸泡，保持植株的直立；
4)生根诱导：浸泡后的玻璃组培瓶放入人工温室中，保持温度25～30℃，光照10～14小时/天；
5)抑菌：步骤4)培养过程中，喷施多菌灵溶液进行抑制杂菌，并保持多菌灵溶液浸没植株基部0.5～1.5cm；多菌灵的质量浓度为0.1～0.5％，生根诱导的时间14～21天；
6)移栽：待植株长出1～2cm长的根时，直接移栽到基质中。
2.根据权利要求1所述的甘蔗组培苗开放式生根方法，其特征在于，步骤1)中，所述的丛生苗为成簇苗，每簇数量为8～15株，丛生苗的苗高为2～10cm。
3.根据权利要求1所述的甘蔗组培苗开放式生根方法，其特征在于，步骤2)中，所述生根培养液的PH值为6.0～7.0。
4.根据权利要求1所述的甘蔗组培苗开放式生根方法，其特征在于，步骤3)中，浸泡时，将丛生苗依靠在瓶壁保持正立。
5.根据权利要求1所述的甘蔗组培苗开放式生根方法，其特征在于，步骤4)中，所述的人工温室的湿度控制在75％以上。
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