CN109757231A - 一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法，属于农业生产技术领域。本发明利用田间正常生长的山药植株，按节切段，采用水培方式培养在恒温培养室中，扦插介质为自来水。薯蓣类扦插3d后直接形成零余子，30d时零余子重量可达0.5g左右；参薯，褐苞薯蓣，山薯扦插7d开始发芽，15d开始生根，20d后开始形成微块茎；培养60d后，切取芽再次扦插，如此反复以达到山药种质资源快速繁殖和保存的目的；生根形成的苗无需炼苗可直接移栽成活。本发明利用水培方式扦插山药茎段，可实现山药种苗和种薯快速繁殖和保存，本发明具有操作简便，技术难度要求低，繁殖和保存成本低，效率高的特点。

Description

一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法

技术领域

本发明涉及一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法，属于农业生产技术领域。

背景技术

山药是薯蓣科(Dioscoreaceae)薯蓣属(DioscoreaL.)一个重要的植物类群，它包括薯蓣属多种植物。目前,在我国大面积种植生产的主要有薯蓣(DioscoreaoppositaThunb)、参薯(Dioscoreaalata)、褐苞薯蓣(Dioscoreapersimilis)和山薯(Dioscoreafordii)4种薯蓣属植物。山药在我国具有2000多年的栽培历史,除作为药用外，目前也是我国重要粮食作物之一。山药通常采用块茎进行繁殖，繁殖系数低，生产成本高，而且对一些较难保存的山药资源存在保存问题。山药组织培养快繁技术可以提高繁殖系数，保持品种种性，保存和繁殖种质资源。但组培苗存在驯化要求严格，移栽成活率偏低、技术难度大、繁殖速度慢和培养成本高等问题。因此在对山药种质资源进行保存时，提高山药繁殖系数的同时，降低生产成本和技术难度显得尤为重要。

已公布的专利号CN201110264725.8“一种紫山药茎叶双叶节扦插快繁方法”，选取生长旺盛、节间粗短、无病虫害的枝条，用100ppm植物生长调节剂浸泡3～5小时促进生根，插于覆有遮阳网的扦插棚内，通过栽后一系列遮光、降温和保湿，实现紫山药种薯的快繁。专利号CN201510614409.7“一种瑞昌山药绿茎扦插方法”，将瑞昌山药根茎切割，插于无土无机轻基质珍珠岩中，实现瑞昌山药的扦插繁殖。专利号CN201711327449.9“一种紫山药育苗和栽培方法”，采用割苗扦插，将切割后紫山药幼苗扦插入棚内，通过多次喷施生根粉5号药液，DA-6与芸醇乳粉1:1混液，调整扦插棚内土壤的温湿度，合理用肥，有效提高了紫山药的繁殖系数。这些研究方法和繁殖措施，都有效提高了山药的繁殖系数，但存在操作繁琐，技术难度要求高，生产成本高，多次使用激素及无法减轻土传病害的危害等问题，而且受季节影响大，不利于山药种质资源的保存和绿色无公害农业的发展。

发明内容

本发明针对现有山药繁殖技术操作繁琐，技术难度要求高，生产成本高，受季节影响大，激素残留及土传病害影响大等问题，提供了一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法，简化山药种质资源繁殖和保存技术，降低山药繁殖和保存成本低，提高繁殖效率。

为解决上述问题，本发明一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法，采用的技术方案是：

茎段快速扦插：利用田间正常生长的山药植株(7-10月份)，按节切段，每段至少保留1个节，每节至少带1片叶片，采用水培方式将茎段扦插在装有水的容器中，以水不没过茎节，叶片不浸入水中为宜，培养在培养室中，培养温度为25±2℃，光照强度2000-4000lx，每天光照12h/d，培养过程中每隔两周换1次水，培养60d后，切取芽再次扦插，如此反复，生根形成的苗无需炼苗可直接移栽成活。

所述茎段为：田间正常生长的植株，去除嫩茎，按节切段，每段至少保留1个节，每节至少带1片叶片。

所述培养方式为：扦插介质为自来水，茎段扦插在装有自来水的容器中，容器宜选择广口瓶，将茎段浸入水中，以水不没过茎节，叶片不浸入水中为宜。

所述培养条件为，培养室温度为25±2℃，光照强度2000-4000lx，每天光照12h/d培养两周换1次水，茎段浸入水中，以水不没过茎节，叶片不浸入水中为宜。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)利用茎段快速扦插法形成的零余子和微块茎可直接用于田间扩繁或室内种苗扩繁；利用茎段快速扦插法形成的苗，无需炼苗直接移栽成活，解决了组培苗驯化要求严格，移栽成活率偏低和培养成本高等问题，简化了山药种质资源繁殖和保存方法，可将山药种质资源快速繁殖和保存。

(2)采用水培方式培养，扦插介质为自来水，降低了生产成本，解决了组培苗培养成本高的问题。

(3)采用室内水培方式培养，不受季节限制，可周年繁殖，提高了山药繁殖效率的同时，节约了苗床用地和苗床管理用工。解决了专利号CN2011102647258、CN2015106144097和CN2017113274499操作复杂、费工及土传病害的问题。

(4)采用水培方式培养，不添加任何农药和激素，所形成的产品，病害少、无农药和激素残留。

附图说明

图1为本发明所述山药茎段扦插图示，其中，A：扦插茎段；B：茎段扦插30d；C：扦插茎段形成微块茎；D：扦插苗移栽；E：扦插茎段形成微块茎；F：扦插茎段直接形成零余子。

具体实施方式

下面通过附图和实施例进一步阐述本发明所述的技术方案。

实施例1

1材料与方法

1.1材料：试验所用材料为参薯类品种，苏蓣1号

2试验方法

2.1不同培养方式对茎段扦插成活率的影响

将田间正常生长的山药品种，分嫩茎(顶部倒1～3节即植株顶部1～3节为嫩茎)和成熟茎，按节切段，每段至少保留1个节，每节至少带1片叶片，扦插在组培瓶中，组培瓶规格为ZP17-440(上海稼丰园艺用品有限公司)。扦插介质为自来水。组培瓶加入自来水，将茎段浸入水中。水不没过茎节，叶片不浸入水中。分别采用常温、暗培养和恒温培养三种培养方式，恒温培养利用光照培养箱(宁波江南仪器厂)，培养温度为25±2℃，光照强度2000-3000lx，每天光照12h/d。暗培养采用纸箱加黑膜覆盖，纸箱置于常温环境。培养30d后调查扦插茎段成活率及茎段发芽数和发芽率。每种培养方式扦插10个茎段，每瓶扦插1个茎段。

结果表明(表1)，采用暗培养方式，扦插嫩茎和成熟茎的成活率均为0，扦插15d后全部枯死。采用常温培养和恒温培养，嫩茎成活率均为100％，但不发芽，成熟茎成活率和发芽率均为100％。因此，利用水培方式扦插茎段，宜选择成熟茎，采用常温和恒温方式培养。

表1不同培养方式对茎段扦插成活率和发芽率影响

2.2不同培养介质对茎段扦插生长情况的影响

将田间正常生长的山药品种，去掉嫩茎(顶部倒1～3节)，按节切段，每段保留1个节，每节带1片叶片，扦插在组培瓶中(图1A)，组培瓶规格为ZP17-440(上海稼丰园艺用品有限公司)。扦插介质分3个处理。

处理A：扦插介质为自来水；

处理B：扦插介质为自来水，自来水中加入NAA1mg·L^-1；

处理C：扦插介质为hongland营养液；

扦插茎段浸入扦插介质，扦插介质不没过茎节，叶片不浸入扦插介质中。分别采用常温和恒温培养方式。恒温培养利用光照培养箱(宁波江南仪器厂)，培养温度为25±2℃，光照强度2000-3000lx，每天光照12h/d。培养过程中每隔两周换1次水。每个处理扦插10个茎段，每瓶扦插1个茎段。扦插后观察扦插茎段发芽和生长情况。扦插30d后调查扦插茎段成活率，发芽率，总芽数，芽高，生根数及根系长度。

结果表明(表2)，恒温培养在发芽率、发芽数、芽高、生根率方面明显优于常温培养。在恒温培养条件下，扦插介质为hongland营养液时，扦插茎段的生长情况无明显优于扦插介质为自来水和NAA，而且极易造成污染，3～5d即需换水。扦插介质为自来水中加入NAA，扦插茎段发芽数和根长优于扦插介质为自来水，但扦插介质为自来水，扦插茎段的成活率，发芽率，芽高和生根率并未明显低于自来水中加入NAA(图1B)。综合考虑，扦插介质为自来水，即可满足种质资源快速繁殖和保存的目的。

表2不同扦插介质对茎段扦插生长情况的影响

2.3扦插茎段增殖和移栽

扦插茎段培养60d后，平均每个节可形成2.2个芽，平均芽高8.4cm(表3)，每个芽可长成3-4片叶的小苗(图1C)，切取芽继续培养。培养15d左右又可以生根，60d左右又可长成3-4片叶的小苗，又可切段繁殖，如此反复，如果每个周期2倍计算，平均每个节扩繁至2⁶＝84株苗。

培养60d后，形成的苗无需炼苗，直接移栽至基质，成活率达100％(图1D)。

表3扦插茎段增殖

扦插茎段数	成活率(％)	总芽数	芽高(cm)	增殖系数
					10	100	22	8.4	2.2

实施例2

1材料与方法

1.1材料：试验所用材料分薯蓣类、参薯类、褐苞薯蓣类和山薯类山药，薯蓣类品种为铁棍山药和六月薯，参薯类品种为苏蓣6号，褐苞薯蓣类品种为福建雪薯，山薯类品种为广东淮山和广西淮山。

1.2试验方法

将田间正常生长的山药品种，去掉嫩茎(顶部倒1～3节)，按节切段，每段至少保留1个节，每节至少带1片叶片，采用水培方式将茎段扦插在装有自来水的容器中，水不没过茎节，叶片不浸入水中。采用恒温培养的方式培养在培养室中。培养室温度为25±2℃，光照强度2000-3000lx，每天光照12h/d。培养过程中每隔两周换1次水。培养过程中观察扦插茎段生长情况。

结果表明，苏蓣6号、福建雪薯、广东淮山和广西淮山扦插7d开始发芽，15d开始生根，20d后开始形成微块茎(图1E)。铁棍山药和六月薯扦插3d后直接形成零余子，30d时零余子重量可达0.5g左右(图1F)。即薯蓣类扦插后直接形成零余子，参薯，褐苞薯蓣，山薯扦插后先发芽，再形成微块茎，直至形成的芽再次满足扦插的要求。

通常每个节至少带1片叶，带1片叶的茎段可形成1个零余子或至少1个芽，带2片叶的茎段可形成2个零余子或至少2个芽，扦插时茎段应至少保留1片叶以达到山药种质资源快速繁殖和保存的目的。

本发明利用茎段快速扦插法形成的零余子和微块茎可直接用于田间扩繁或室内种苗扩繁，扦插形成的苗，无需炼苗直接移栽成活，解决了组培苗驯化要求严格，移栽成活率偏低和培养成本高等问题。采用水培方式培养，扦插介质为自来水，降低了生产成本，不受季节限制，可周年繁殖，提高了山药繁殖效率的同时，节约了苗床用地、苗床管理用工及土传病害的影响。

当理解的是，对本领域的普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进和变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种山药种质资源快速繁殖与保存的方法，其特征在于，采用茎段快速扦插，包括如下步骤：

利用田间正常生长的山药植株，按节切段，每段至少保留1个节，每节至少带1片叶片，采用水培方式将茎段扦插在装有自来水的容器中，培养在培养室中，培养温度为25±2℃，光照强度2000-4000lx，每天光照12h/d，培养过程中每隔两周换1次水，培养60d后，形成的芽再次按节切段扦插，如此反复，生根形成的苗无需炼苗可直接移栽成活。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述茎段为：田间正常生长的植株，去除嫩茎，按节切段，每段至少保留1个节，每节至少带1片叶片。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述培养方式为：扦插介质为自来水，采用水培方式将茎段扦插在装有自来水的广口瓶中，将茎段浸入水中，水不没过茎节，叶片不浸入水中。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述培养条件为：培养过程中每隔两周换1次水，换水后将茎段浸入水中，水不没过茎节，叶片不浸入水中。