CN111374049A - 一种水培马铃薯脱毒苗的培养基及应用 - Google Patents

一种水培马铃薯脱毒苗的培养基及应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于马铃薯培育的领域，尤其涉及一种水培马铃薯脱毒苗的培养基及应用，一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，其特征在于：所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3 800‑965mg/L、NH4NO3 723‑845mg/L、KH2PO4 60‑93mg/L、MgSO4·7H2O 172‑201.5mg/L、CaCl2·2H2O 189‑241mg/L；还加上微量元素，以及以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖2‑3％，其余为水。成活率高，繁殖效率高，成本低；可以不用加入生长激素。

Description

一种水培马铃薯脱毒苗的培养基及应用
技术领域
本发明属于马铃薯培育的领域，尤其涉及一种水培马铃薯脱毒苗的培养基及应用。
背景技术
马铃薯是我国主要的粮食、蔬菜及工业原料作物。随着栽培过程中，其病毒或类病毒不断的侵染和积累，从而导致马铃薯种性变劣，长势逐步减弱，产量逐年降低。马铃薯快繁是在短时间内利用组织培养技术获得大量高质量的试管苗，应用种薯脱毒技术，培养无毒组培苗，在提高质量、保证品质、耐贮藏方面体现出了优势。
目前马铃薯脱毒试管苗快繁与壮苗的技术主要有两个，一是在组培室内，通过组培方式添加激素的方式快繁和壮苗。二是在温室的基质上进行快繁和壮苗。在马铃薯生产上采用这两种方法都能在一定程度上达到快繁和壮苗的效果。
上述技术缺点在于可控制性较差，风险较大。组培室快繁后，需要添加激素壮苗，这就会造成导致品种变异的风险。此外，组培壮苗添加的激素都属于生长延缓剂，植株生长较慢，即使能达到壮苗的效果也需要较长的时间，这样就不能同时兼顾快繁与壮苗，而且组培壮苗的苗健壮度远远不如水培苗。脱毒苗的基质栽培，首先基质成本高，且重复使用很难彻底消毒，感染病虫害的可能性很大。一般基质栽培成活率要低于水培，且基质栽培需要在大的防虫温室进行，往往不能很好的进行人为控制温、湿度及光照强度，温度较低时栽培的基质苗生长及其缓慢，过高脱毒苗又不容易成活，所以基质栽培也不能很好的进行快繁和壮苗。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种水培马铃薯脱毒苗的培养基及应用，成活率高，繁殖效率高，成本低；可以不用加入生长激素；对马铃薯脱毒苗进行快繁和壮苗，包括脱毒苗的炼苗、脱毒苗的水培，水培苗期的管理几个方面。实施期间，不受外界气候影响，达到马铃薯脱毒苗的快繁及壮苗的作用。
解决以上技术问题的一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，其特征在于：所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3800-965mg/L、NH4NO3723-845mg/L、KH2PO460-93mg/L、MgSO4·7H2O 172-201.5mg/L、CaCl2·2H2O 189-241mg/L；微量元素：KI 0.7-0.92mg/L、H3BO44-6mg/L、MnSO4·4H2O 21-25mg/L、ZnSO4·7H2O 6.5-8.4mg/L、Na2MoO4·2H2O0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.01-0.036mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O36.25mg/L、FeSO4·7H2O26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖2-3％，其余为水。
所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3 892mg/L、NH4NO3765mg/L、KH2PO482mg/L、MgSO4·7H2O 191mg/L、CaCl2·2H2O 216.5mg/L；微量元素：KI 0.8mg/L、H3BO45mg/L、MnSO4·4H2O 23.2mg/L、ZnSO4·7H2O 7.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O0.027mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖3％，其余为水。
所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3853mg/L、NH4NO3812mg/L、82mg/L的KH2PO4、MgSO4·7H2O 191mg/L、CaCl2·2H2O 216.5mg/L；微量元素：KI 0.8mg/L、H3BO45mg/L、MnSO4·4H2O 23.2mg/L、ZnSO4·7H2O 7.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O0.027mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖3％，其余为水。
所述水为纯净水。
所述白糖为食品级白糖。
本发明中一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基的应用包括以下步骤：
(1)炼苗：选取培养15-20天左右、长势一致的马铃薯脱毒试管苗在温度20-25℃、光照强度为1500-2500lx的条件下放置2-4天，进行炼苗处理，让脱毒苗适应水培生长条件，提高成活率；
(2)将炼苗后的脱毒苗从试管取出，剪掉原有的根系，用清水洗净残留的培养基；
(3)配制营养液：大量元素，以及微量元素混合制成营养液；
(4)光照：在栽好的脱毒苗上方搭上透明的塑料薄膜，并同时使用人工光照，使其处于温度20-25℃,湿度≥85％，光照强度为1500-2500lx的干净、无虫的环境中1-2天，脱毒苗生根后，逐渐撤掉塑料薄膜。自然光照辅助人工光照。
(5)移栽：脱毒苗≥9cm时移栽至雾培或者其他基质中。
所述步骤(3)与步骤(4)中还包括将浸泡好的脱毒苗假植在清水里预培养，5-6天后栽入营养液中的步骤。
本发明通过对瓶苗的培养环境(光照强度和时间、培养温度和湿度)和培养方式(液体培养和固体培养)等关键技术参数和措施的探就，创新了瓶苗工厂化规模扩繁培养技术，提出采用液体悬浮培养方式，自然光照辅助人工光照，培养环境温度控制在20-25℃的技术方案，使脱毒瓶苗的繁殖效率得到了大幅度提高，成本显著降低。
采用水培的方法繁殖马铃薯脱毒苗，既保持了组培苗原有的无病毒、无菌和无虫的特点，又具有技术简单，成本低，种苗健壮等特点，并且水培后的马铃薯苗移栽至基质或其他无土栽培(如雾培)成活率极高，有的可达到93-99％。
水培条件容易满足和控制，可以人为的掌握水培时间，满足任何时候各种无土栽培所需要的健壮脱毒苗，从而可以有效的把握好季节，提高马铃薯脱毒苗生产效率。
组织培养是否能够获得成功，主要取决于对培养基的选择。不同的培养基具有不同的特点，也就适合于不同的植物种类和接种材料。本发明对各种培养基进行了解和分析，从中组合选择出合适的培养液。组培用的培养基一般包括基础培养基和激素，但是植物激素的种类和数量，随着不同培养阶段和不同材料有变化。
本发明中通过对影响健壮瓶苗扩繁培养的碳源、矿质营养、外源激素等研究、改进创新了马铃薯脱毒瓶苗工厂化大规模高效低成本扩繁培养基配方，简化培养基配方，改进后的液体扩繁培养基成本比原培养基降低了75％。
具体实施方式
实施例1
一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，配方包括以下体积质量用量的组份：KNO380mg/L、NH4NO3723mg/L、KH2PO460mg/L、MgSO4·7H2O 172mg/L、CaCl2·2H2O 189mg/L；微量元素：KI 0.7mg/L、H3BO44mg/L、MnSO4·4H2O 21mg/L、ZnSO4·7H2O 6.5mg/L、Na2MoO4·2H2O0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.01mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的食品级白糖2％，其余为水。
其应用步骤如下：
(1)炼苗：选取培养15天左右、长势一致的马铃薯脱毒试管苗在温度20℃、光照强度为1500lx的条件下放置4天，进行炼苗处理，让脱毒苗适应水培生长条件，提高成活率；
(2)将炼苗后的脱毒苗从试管取出，剪掉原有的根系，用清水洗净残留的培养基；
(3)配制营养液：大量元素，以及微量元素混合制成营养液；
(4)将浸泡好的脱毒苗假植在清水里预培养，5天后栽入营养液中，栽培密度1200-3000苗/m2，株距3cm，行距3cm；
(5)光照：在栽好的脱毒苗上方搭上透明的塑料薄膜，使其处于温度20℃,湿度≥85％，光照强度为1500lx的干净、无虫的环境中1天，脱毒苗生根后，逐渐撤掉塑料薄膜。自然光照辅助人工光照。
(6)移栽：脱毒苗≥9cm时移栽至雾培或者其他基质中
实施例2
一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3965mg/L、NH4NO3845mg/L、KH2PO493mg/L、MgSO4·7H2O 201.5mg/L、CaCl2·2H2O 241mg/L；微量元素：KI 0.92mg/L、H3BO46mg/L、MnSO4·4H2O 25mg/L、ZnSO4·7H2O 8.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.036mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的食品级白糖3％，其余为水。
其应用步骤如下：
(1)炼苗：选取培养20天左右、长势一致的马铃薯脱毒试管苗在温度25℃、光照强度为2500lx的条件下放置2天，进行炼苗处理，让脱毒苗适应水培生长条件，提高成活率；
(2)将炼苗后的脱毒苗从试管取出，剪掉原有的根系，用清水洗净残留的培养基；
(3)配制营养液：大量元素，以及微量元素混合制成营养液；
(4)将浸泡好的脱毒苗假植在清水里预培养，6天后栽入营养液中，栽培密度2500苗/m2，株距3cm，行距3cm；
(5)光照：在栽好的脱毒苗上方搭上透明的塑料薄膜，使其处于温度25℃,湿度≥85％，光照强度为2500lx的干净、无虫的环境中2天，脱毒苗生根后，逐渐撤掉塑料薄膜。自然光照辅助人工光照。
(6)移栽：脱毒苗≥9cm时移栽至雾培或者其他基质中
实施例3
一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3892mg/L、NH4NO3765mg/L、KH2PO482mg/L、MgSO4·7H2O 191mg/L、CaCl2·2H2O 216.5mg/L；微量元素：KI 0.8mg/L、H3BO45mg/L、MnSO4·4H2O 23.2mg/L、ZnSO4·7H2O 7.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.027mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的食品级白糖3％，其余为水。
其应用步骤如下：
(1)炼苗：选取培养18天左右、长势一致的马铃薯脱毒试管苗在温度22℃、光照强度为2000lx的条件下放置3天，进行炼苗处理，让脱毒苗适应水培生长条件，提高成活率；
(2)将炼苗后的脱毒苗从试管取出，剪掉原有的根系，用清水洗净残留的培养基；
(3)配制营养液：大量元素，以及微量元素混合制成营养液；
(4)将浸泡好的脱毒苗假植在清水里预培养，5-6天后栽入营养液中，栽培密度2000苗/m2，株距2cm，行距3cm；
(5)光照：在栽好的脱毒苗上方搭上透明的塑料薄膜，使其处于温度22℃,湿度≥85％，光照强度为2000lx的干净、无虫的环境中2天，脱毒苗生根后，逐渐撤掉塑料薄膜。自然光照辅助人工光照。
(6)移栽：脱毒苗≥9cm时移栽至雾培或者其他基质中。
实施例4
一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3853mg/L、NH4NO3812mg/L、82mg/L的KH2PO4、MgSO4·7H2O 191mg/L、CaCl2·2H2O216.5mg/L；微量元素：KI 0.8mg/L、H3BO45mg/L、MnSO4·4H2O 23.2mg/L、ZnSO4·7H2O7.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.027mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的食品级白糖3％，其余为纯净水。
其应用步骤如下：
(1)炼苗：选取培养16天左右、长势一致的马铃薯脱毒试管苗在温度24℃、光照强度为2200lx的条件下放置4天，进行炼苗处理，让脱毒苗适应水培生长条件，提高成活率；
(2)将炼苗后的脱毒苗从试管取出，剪掉原有的根系，用清水洗净残留的培养基；
(3)配制营养液：大量元素，以及微量元素混合制成营养液；
(4)将浸泡好的脱毒苗假植在清水里预培养，5-6天后栽入营养液中，栽培密度2300苗/m2，株距2cm，行距2cm；
(5)光照：在栽好的脱毒苗上方搭上透明的塑料薄膜，使其处于温度24℃,湿度≥85％，光照强度为2200lx的干净、无虫的环境中2天，脱毒苗生根后，逐渐撤掉塑料薄膜。自然光照辅助人工光照。
(6)移栽：脱毒苗≥9cm时移栽至雾培或者其他基质中。
实施例5
其它内容如实施例1中内容，一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3900mg/L、NH4NO3810mg/L、KH2PO468mg/L、MgSO4·7H2O 185mg/L、CaCl2·2H2O 210mg/L；微量元素：KI 0.85mg/L、H3BO45mg/L、MnSO4·4H2O 22mg/L、ZnSO4·7H2O7.1mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.02mg/L、CoCl2·6H2O0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的食品级白糖2.5％，其余为水。
实施例6
其它内容如实施例1中内容，一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3822mg/L、NH4NO3765mg/L、KH2PO465mg/L、MgSO4·7H2O 182mg/L、CaCl2·2H2O 223mg/L；微量元素：KI0.79mg/L、H3BO44.6mg/L、MnSO4·4H2O 22mg/L、ZnSO4·7H2O 7.3mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.028mg/L、CoCl2·6H2O0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的食品级白糖3％，其余为水。
试验一
设实验组和对照组，实验组中马铃薯脱毒苗共有5个处理，为实施例1到实施例5，对照组中KNO3 475mg/L、NH4NO3412mg/L、KH2PO442mg/L、MgSO4·7H2O 93mg/L、CaCl2·2H2O115mg/L；微量元素：KI 0.5mg/L、H3BO42mg/L、MnSO4·4H2O 10mg/L、ZnSO4·7H2O 2.3mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.027mg/L、CoCl2·6H2O0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 37mg/L、FeSO4·7H2O 25.5mg/L。在同样的培养条件下，得出以下结果，如下表1：
表1 不同处理下各项形态指标差异
Figure BDA0001932479220000061
由表1可知，处理1、2、3、4、5的繁殖率、株高和茎粗都极显著高于对照组。其中繁殖率最高的是处理3和4，为96％、95％，极显著高于对照的28％；株高最高的为处理3为14.23cm，极显著高于对照的7.93cm；最大叶叶面积为处理3的4.08cm2，同样显著大于对照；最粗茎是处理2，直径为1.74mm，极显著大于对照的0.78mm。各实施例间差异不显著，只有处理5在最大叶叶面积上显著低于其他各处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，上述实施例和说明书所描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都将落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种水培马铃薯脱毒瓶苗的培养基，其特征在于：所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3 800-965mg/L、NH4NO3 723-845mg/L、KH2PO4 60-93mg/L、MgSO4·7H2O 172-201.5mg/L、CaCl2·2H2O 189-241mg/L；微量元素：KI 0.7-0.92mg/L、H3BO4 4-6mg/L、MnSO4·4H2O 21-25mg/L、ZnSO4·7H2O 6.5-8.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.01-0.036mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖2-3％，其余为水。
2.根据权利要求1所述的一种水培马铃薯脱毒苗的培养基，其特征在于：所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3 892mg/L、NH4NO3 765mg/L、KH2PO4 82mg/L、MgSO4·7H2O191mg/L、CaCl2·2H2O 216.5mg/L；微量元素：KI 0.8mg/L、H3BO4 5mg/L、MnSO4·4H2O23.2mg/L、ZnSO4·7H2O 7.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.027mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖3％，其余为水。
3.根据权利要求1所述的一种水培马铃薯脱毒苗的培养基，其特征在于：所述配方包括以下体积质量用量的组份：KNO3 853mg/L、NH4NO3 812mg/L、82mg/L的KH2PO4、MgSO4·7H2O191mg/L、CaCl2·2H2O 216.5mg/L；微量元素：KI 0.8mg/L、H3BO4 5mg/L、MnSO4·4H2O23.2mg/L、ZnSO4·7H2O 7.4mg/L、Na2MoO4·2H2O 0.025mg/L、CuSO4·5H2O 0.027mg/L、CoCl2·6H2O 0.025mg/L；Na2·EDTA·2H2O 36.25mg/L、FeSO4·7H2O 26.85mg/L；以培养基总量算，还包括质量百分比含量的白糖3％，其余为水。
4.根据权利要求1所述的一种水培马铃薯脱毒苗的培养基，其特征在于：所述水为纯净水。
5.根据权利要求1所述的一种水培马铃薯脱毒苗的培养基，其特征在于：所述白糖为食品级白糖。
6.根据权利要求1所述的一种水培马铃薯脱毒苗的培养基的应用，其特征在于：
(1)炼苗：选取长势一致的马铃薯脱毒苗在温度20-25℃、光照强度为1500-2500lx的条件下放置2-4天；
(2)将炼苗后的脱毒苗从试管取出，剪掉原有的根系，用清水洗净残留的培养基；
(3)配制营养液：大量元素，以及微量元素混合制成营养液；
(4)光照：在栽好的脱毒苗上方搭上透明的塑料薄膜，并同时使用人工光照，使其处于温度20-25℃,湿度≥85％，光照强度为1500-2500lx的干净、无虫的环境中1-2天，脱毒苗生根后，逐渐撤掉塑料薄膜；
(5)移栽：脱毒苗≥9cm时移栽至雾培或者其他基质中。
7.根据权利要求6所述的一种水培马铃薯脱毒苗的培养基的应用，其特征在于：所述步骤(3)与步骤(4)中还包括将浸泡好的脱毒苗假植在清水里预培养，5-6天后栽入营养液中的步骤。
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