CN110771504B - 地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法 - Google Patents
地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于植物组织培养技术领域,具体是一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法。在试管中进行地黄脱毒组织培养,脱毒苗增殖,脱毒苗,剪去老根,剪切成茎段,移栽到装有蛭石的无糖培养盒中,培养盒内通入CO2,开启培养盒的换气孔,随着培养期的增长,通入CO2的量逐渐变大;培养期内前2天不进行光照,自第3天开始光照强度增大;培养盒内培养20天后,打开盒盖,自然条件下进行炼苗过渡,第5天外移至温室。本发明不需灭菌直接装盒应用,移栽的组培苗无污染,移栽成活率97.1%以上,植株长势良好。选择硝酸铵钙2g/L+磷酸二氢钾170mg/L代替MS作为营养液浇灌,满足了组培苗生长所需营养,简化了程序,节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于植物组织培养技术领域,具体是一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法。
背景技术
地黄是我国中医药上常用的药材,近年来地黄生产区病毒病发生日趋严重,造成减产30~50%,甚至绝收,地黄病毒病已成为地黄产业化发展的制约因素。地黄脱毒技术研究已成熟,但脱毒组培苗的生长质量差和移栽成活率低严重影响着脱毒地黄产业化开发。
地黄传统组培快繁中,在小容器以糖作为组培苗生长碳源进行异养生长,脱毒组培苗的光合能力弱,经过多次的快繁后,茎尖生长萎靡或徒长,生长质量下降,加之有糖培养易导致微生物污染严重,生根质量差,移栽驯化死苗现象严重。移栽方面,常规的移栽方法有两种:(1)将脱毒试管苗在实验室打开瓶盖炼苗2~3天,然后移栽到装有营养土+蛭石+泥炭土的营养钵内,浇灌营养液并采取保湿措施,20天左右把成活后的试管苗移栽到防虫网棚圃田。(2)地黄脱毒试管苗网棚直接入土移栽方法,省去了常规方法中营养钵移栽的步骤,简化了操作过程,但对土壤湿度要求严格控制在13~14%。且这两种移栽方法都局限于有糖培养微繁殖的组培苗,在移栽后的一段时间内管理工序多,需要及时稳土、补水,费工、费时、成本高。上述诸多不利因素严重制约着地黄产业健康化、规模化发展。
为有效解决这一问题,创造性地建立地黄无糖培养壮苗移栽方法。无糖培养方法主要是利用CO2代替培养基中糖作为脱毒苗生长的碳源进行自养生长,通过动态调整CO2浓度,人工控制光、温度、湿度,优化生长环境,提高脱毒组培苗的自身光合能力和适应外界环境能力以及组培苗生根质量,减少微生物污染率,促进植株健壮生长,提高移栽成活率。
发明内容
本发明为了解决现有地黄脱毒苗生长质量差,微生物污染严重以及移栽成活率低问题,提供了一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,包括以下步骤:
(1)在试管中进行地黄脱毒组织培养,脱毒苗增殖,选择生长35天的脱毒苗,剪去老根,剪切成3cm茎段,移栽到装有蛭石的无糖培养盒中,每盒装有蛭石670g,浇入800mL的营养液,每盒移植80苗,盖上盒盖并且用封口膜封闭盒盖与盒体间的缝隙;营养液中含有2g/L硝酸铵钙和170mg/L KH2PO4,其余为去离子水;
(2)移栽后放入密闭房间的培养架上,培养盒内通入CO2,开启培养盒的换气孔,随着培养期的增长,通入CO2的量逐渐变大;
(3)培养期内前2天不进行光照,自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时;
(4)根据脱毒苗的生长状况,及时补充营养液;
(5)培养盒内培养20天后,打开盒盖,在光照强度80umol/m2/s的自然条件下进行炼苗过渡,第3天根据蛭石的干湿程度进行喷水,第5天外移至温室;
(6)从培养盒内拿出组培苗移栽至温室土壤内。
作为本发明技术方案的进一步改进,在步骤(2)中,密闭房间内的CO2浓度最高值为1300PPm,最低值为800PPm。
作为本发明技术方案的进一步改进,在步骤(2)中,培养期内前4天不进行CO2供气,第5天开始CO2供气量为200~500ml/min,第10天开始CO2供气量为1800ml/min,且CO2的供气时间与给予光照的时间一致。
作为本发明技术方案的进一步改进,在步骤(6)中,温室内土壤湿度13~14%,环境湿度75%以上。
作为本发明技术方案的进一步改进,在步骤(6)中,组培苗移栽至温室土壤后,搭建塑料小拱棚。
作为本发明技术方案的进一步改进,当温室内的温度高于32℃,需要搭盖遮密50%遮阳网。
作为本发明技术方案的进一步改进,移栽至温室土壤后的第5~7天,于塑料小拱棚上打孔透气,平均每平方米打3个直径1cm的圆孔,而后逐渐加大圆孔。
本发明所述的地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,与现有技术相比具有如下有益效果:
1.基质的选择:选择以透气性好、保水性能佳,污染源少的蛭石为作基质,不需灭菌直接装盒应用,移栽的组培苗无污染,移栽成活率97.1%以上,植株长势良好。以砂子、营养土等其他物质作基质,组培苗成活率为72.19~89.2%左右,细菌(霉菌)感染15.46%以上。
2.营养液筛选:选择硝酸铵钙2g/L+磷酸二氢钾170mg/L代替MS作为营养液浇灌,满足了组培苗生长所需营养,简化了程序,节约了生产成本。
3.基质湿度的选择:选择蛭石:营养液(g:ml)=670:800维持了基质的通透性,便于组培苗根系营养吸收和呼吸,组培苗生长及生根最好。
4.CO2动态调整:根据地黄组培苗不同生长阶段生理需求,控制CO2最高值1300PPm和最低值800PPm,自动控制气瓶放气。第5天开始供CO2 200~500ml/min,第10天始供CO21800ml/min,不同频次供气量保证了组培苗进行正常光合作用,养分积累及根系生长发育。
5.光照控制:前2天不进行光照,利于脱毒苗的快速缓苗;自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时,充分保证组培苗光合强度需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为地黄品种北京3号在实施例1的方法下炼苗过渡期的状态图。由图可以看出:植株叶片增大,较直立,叶色浓绿,脱毒组培苗生长健壮。
图2为地黄品种吨王在实施例1的方法下在培养盒内的培养状态图。由图可以看出:植株并未发生枯叶和黄叶现象的发生。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
在本发明中,“脱毒苗”指的是在有糖培养瓶中培养期内的植物,“移栽苗”和“组培苗”均指的是从培养盒取出的植物,“成活苗”指的是在温室内移栽15天后的植物。
实施例1
一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,包括以下步骤:
(1)在试管中进行地黄脱毒组织培养,脱毒苗增殖,选择生长35天的脱毒苗,剪去老根,剪切成3cm茎段,移栽到装有蛭石的无糖培养盒中,每盒装有蛭石670g,浇入800mL的营养液,每盒移植80苗,盖上盒盖并且用封口膜封闭盒盖与盒体间的缝隙;营养液中含有2g/L硝酸铵钙和170mg/LKH2PO4,其余为去离子水;
(2)移栽后放入密闭房间的培养架上,通过CO2控制器向培养盒内通入CO2,开启培养盒的换气孔,培养期内前4天不进行CO2供气,第5天开始CO2供气量为200ml/min,第10天开始CO2供气量为1800ml/min,且CO2的供气时间与给予光照的时间一致,控制密闭房间内的CO2浓度最高值为1300PPm,最低值为800PPm;
(3)培养期内前2天不进行光照,自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时;
(4)根据脱毒苗的生长状况,及时补充营养液;
(5)培养盒内培养20天后,打开盒盖,在光照强度80umol/m2/s的自然条件下进行炼苗过渡,第3天根据蛭石的干湿程度进行喷水,第5天外移至温室;
(6)从培养盒内拿出组培苗移栽至温室土壤内,温室内土壤湿度13~14%,环境湿度75%以上,组培苗移栽至温室土壤后,搭建塑料小拱棚,当温室内的温度高于32℃,需要搭盖遮密50%遮阳网,移栽至温室土壤后的第5天,于塑料小拱棚上打孔透气,平均每平方米打3个直径1cm的圆孔,而后逐渐加大圆孔。
在本实施例中,向培养盒内通入CO2可采用CO2气瓶作为气源。培养期内前2天不进行光照有利于脱毒苗的快速缓苗。自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时,这样能够保证小植株进行正常的光合作用。所述CO2控制器为本领域常规使用设备。具体可通过CO2控制器上的分流柱阀门来调节培养盒中通气量的大小。
本发明中,所述光照可采用灯光设备。在本实施例中,所述灯光设备为灯管,当开启两盏灯后,光照强度为80umol/m2/s;当开启四盏灯后,光照强度160umol/m2/s。
实施例2
一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,包括以下步骤:
(1)在试管中进行地黄脱毒组织培养,脱毒苗增殖,选择生长35天的脱毒苗,剪去老根,剪切成3cm茎段,移栽到装有蛭石的无糖培养盒中,每盒装有蛭石670g,浇入800mL的营养液,每盒移植80苗,盖上盒盖并且用封口膜封闭盒盖与盒体间的缝隙;营养液中含有2g/L硝酸铵钙和170mg/LKH2PO4,其余为去离子水;
(2)移栽后放入密闭房间的培养架上,培养盒内通入CO2,开启培养盒的换气孔,培养期内前4天不进行CO2供气,第5天开始CO2供气量为500ml/min,第10天开始CO2供气量为1800ml/min,且CO2的供气时间与给予光照的时间一致,控制密闭房间内的CO2浓度最高值为1300PPm,最低值为800PPm;
(3)培养期内前2天不进行光照,自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时;
(4)根据脱毒苗的生长状况,及时补充营养液;
(5)培养盒内培养20天后,打开盒盖,在光照强度80umol/m2/s的自然条件下进行炼苗过渡,第3天根据蛭石的干湿程度进行喷水,第5天外移至温室;
(6)从培养盒内拿出组培苗移栽至温室土壤内,温室内土壤湿度13~14%,环境湿度75%以上,组培苗移栽至温室土壤后,搭建塑料小拱棚,当温室内的温度高于32℃,需要搭盖遮密50%遮阳网,移栽至温室土壤后的第6天,于塑料小拱棚上打孔透气,平均每平方米打3个直径1cm的圆孔,而后逐渐加大圆孔。
实施例3
一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,包括以下步骤:
(1)在试管中进行地黄脱毒组织培养,脱毒苗增殖,选择生长35天的脱毒苗,剪去老根,剪切成3cm茎段,移栽到装有蛭石的无糖培养盒中,每盒装有蛭石670g,浇入800mL的营养液,每盒移植80苗,盖上盒盖并且用封口膜封闭盒盖与盒体间的缝隙;营养液中含有2g/L硝酸铵钙和170mg/LKH2PO4,其余为去离子水;
(2)移栽后放入密闭房间的培养架上,培养盒内通入CO2,开启培养盒的换气孔,培养期内前4天不进行CO2供气,第5天开始CO2供气量为400ml/min,第10天开始CO2供气量为1800ml/min,且CO2的供气时间与给予光照的时间一致,控制密闭房间内的CO2浓度最高值为1300PPm,最低值为800PPm;
(3)培养期内前2天不进行光照,自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时;
(4)根据脱毒苗的生长状况,及时补充营养液;
(5)培养盒内培养20天后,打开盒盖,在光照强度80umol/m2/s的自然条件下进行炼苗过渡,第3天根据蛭石的干湿程度进行喷水,第5天外移至温室;
(6)从培养盒内拿出组培苗移栽至温室土壤内,温室内土壤湿度13~14%,环境湿度75%以上,组培苗移栽至温室土壤后,搭建塑料小拱棚,当温室内的温度高于32℃,需要搭盖遮密50%遮阳网,移栽至温室土壤后的第7天,于塑料小拱棚上打孔透气,平均每平方米打3个直径1cm的圆孔,而后逐渐加大圆孔。
实施例四:基质对无糖培养的影响
地黄选用北京3号和吨王品种,分别采用实施例1所述的方法进行培养,作为蛭石组。同样的采用实施例1所述的方法选用北京3号和吨王品种分别进行培养,但是将基质更换为砂子,作为砂子组。每组试验重复三次,取平均值,获得以下数据。
表1基质对无糖培养的影响
实施例5:营养液对脱毒苗的生长影响
地黄选用北京3号采用实施例所述方法进行培养,作为实验组,但是其中硝酸铵钙的浓度分别为1g/L、2g/L、3g/L。同样的采用实施例1所述的方法选用北京3号进行培养,但是将营养液更换为MS,作为对照组。每组试验重复三次,取平均值,获得以下数据。
表2营养液对组培苗生长的影响
由表2可以看出,本发明所提供的营养液的成本远低于常规的MS营养液。而且基于生长势、生根量以及成本的考量,优选的采用营养液中2g/L硝酸铵钙、10ml/L KH2PO4。
实施例6:营养液的添加量对脱毒苗的生长影响
选用吨王采用实施例所述方法进行培养,但将营养液与蛭石的比例按照表3作相应的调整。每组试验重复三次,取平均值,获得以下数据。
表3蛭石湿度对脱毒苗生长和移栽成活率的影响
注:+表示生长较好;++表示生长好+++表示生长健壮
由表3可以看出,当蛭石与营养液的比例为670:800时,脱毒苗生长较好,且移栽成活率较高。
实施例7:培养方式对脱毒苗的生长影响
地黄选用北京3号和吨王品种,分别采用实施例1所述的方法进行培养。采用现有常规的有糖培养方式选用北京3号和吨王品种分别进行培养。每组试验重复三次,取平均值,获得以下数据。
表4不同培养方式对地黄组培苗生长的影响
由表4可以看出:两种培养方式在培养9天后长出新根,培养20天调查无糖培养植株叶片增大,较直立,叶色浓绿,脱毒组培苗生长健壮;有糖培养植株叶片细小,有黄叶、枯叶。北京3号、吨王无糖培养的株高较有糖培养高2.319cm、2.282cm。叶片鲜重平均增加0.01克、0.013g;干重增加0.0059g,0.0061g。单株鲜重平均增加0.213g、0.265g;干重增加0.0225g、0.0258g。单株根鲜重平均0.997g、0.996g;干重增加0.0019g、0.0020g。所有指标经方差分析,差异均达显著水平。无糖培养污染率为0,有糖培养污染率为15.12%、10.07%。无糖培养植株因其生长健壮直接移栽到温室种植,从而缩短了培养周期和培养时间,降低了生产成本。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在试管中进行地黄脱毒组织培养,脱毒苗增殖,选择生长35天的脱毒苗,剪去老根,剪切成3cm茎段,移栽到装有蛭石的无糖培养盒中,每盒装有蛭石670g,浇入800mL的营养液,每盒移植80苗,盖上盒盖并且用封口膜封闭盒盖与盒体间的缝隙;营养液中含有2g/L硝酸铵钙和170mg/LKH2PO4,其余为去离子水;
(2)移栽后放入密闭房间的培养架上,培养盒内通入CO2,开启培养盒的换气孔,随着培养期的增长,通入CO2的量逐渐变大;在步骤(2)中,培养期内前4天不进行CO2供气,第5天开始CO2供气量为200~500ml/min,第10天开始CO2供气量为1800 ml/min,且CO2的供气时间与给予光照的时间一致;
(3)培养期内前2天不进行光照,自第3天开始给予光照强度80umol/m2/s,第8天开始给予光照强度160umol/m2/s,每天光照12小时;
(4)根据脱毒苗的生长状况,及时补充营养液;
(5)培养盒内培养20天后,打开盒盖,在光照强度80umol/m2/s的自然条件下进行炼苗过渡,第3天根据蛭石的干湿程度进行喷水,第5天外移至温室;
(6)从培养盒内拿出组培苗移栽至温室土壤内。
2.根据权利要求1所述的一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,其特征在于,在步骤(2)中,密闭房间内的CO2浓度最高值为1300PPm,最低值为800PPm。
3.根据权利要求1所述的一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,其特征在于,在步骤(6)中,温室内土壤湿度13~14%,环境湿度75%以上。
4.根据权利要求1所述的一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,其特征在于,在步骤(6)中,组培苗移栽至温室土壤后,搭建塑料小拱棚。
5.根据权利要求4所述的一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,其特征在于,当温室内的温度高于32℃,需要搭盖遮密50%遮阳网。
6.根据权利要求4或5所述的一种地黄脱毒苗无糖培养壮苗移栽方法,其特征在于,移栽至温室土壤后的第5~7天,于塑料小拱棚上打孔透气,平均每平方米打3个直径1cm的圆孔,而后逐渐加大圆孔。
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GR01 | Patent grant | ||
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