CN112655562B - 一种促进红芽芋试管芋萌发的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进红芽芋试管芋萌发的方法，属于植物培育技术领域，所述方法包括以下步骤：将红芽芋试管芋依次在含有海藻酸钠、碳纳米管和蔗糖的MS培养基及含有石墨烯量子点和壳寡糖的MS培养基中培养；将红芽芋、土豆及红芽芋茎叶混合，加水煮沸，过滤得到滤液；将蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及上述滤液混合得到液体培养基，将试管芋转移至液体培养基中包埋，得到的包埋珠依次在含有水杨酸、碳纳米管和蔗糖的MS培养基及含有石墨烯量子点、海藻酸钠和壳寡糖的MS培养基中培养即可；本发明可以实现红芽芋试管芋99％以上的萌发率，且萌发时间集中，萌发所需时间短。
Description
技术领域
本发明属于植物培育技术领域，具体涉及一种促进红芽芋试管芋萌发的方法。
背景技术
红芽芋是江西铅山传统名优农产品，主要分布在紫溪、湖坊等13个乡镇。红芽芋的栽培技术历史悠久，品种因红芽芋表皮呈粉红色而得名。江西铅山红芽芋的营养价值很高，富含蛋白质、钙、铁、胡萝卜素、烟酸、皂角等种成份，块茎中的淀粉含量达70％，既可当粮食，又可做蔬菜，是老幼皆宜的绿色食品，而且江西铅山红芽芋还可做药用，具有益胃散结、补中益肝肾、添精益髓等作用。
江西铅山红芽芋一般采用球茎繁殖，在多年种植红芽芋过程中，由于病毒的不断侵染和积累，会导致植株病毒病逐年加重，使植株在生产过程中不能充分发挥本品种的生产特性，造成严重的减产。所以只有采用现代生物技术将种芋内的病毒去掉，恢复马铃薯品种本身的生理功能和生产特性，使之达到育种之初品种的商品性状和产量，才能防止马铃薯“退化”，这就是种芋需要脱毒和采用脱毒种芋能够大幅度提高产量的重要原因。脱毒试管芋因其具有种性高、繁殖快、体积小，易储藏、生产不受季节限制以及可常年繁殖等优点，不仅能用来生产脱毒微型芋，缓解春夏季节试管苗的生产压力，还可以最大限度利用组培室现有资源，实现周年化运转，降低生产成本。
然而，试管芋用于种芋生产的关键是其萌发率。目前采用的常规的试管芋萌发法萌发率低，萌发时间不一致，萌发效果较差。针对这些问题，本发明开发了一种促进红芽芋试管芋萌发的方法，可为江西铅山红芽芋脱毒种芋的大田生产提供技术基础。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种促进红芽芋试管芋萌发的方法，以提高红芽芋试管芋的萌发效果。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种促进红芽芋试管芋萌发的方法，包括以下步骤：
(1)将红芽芋试管芋转移至培养基a：MS+海藻酸钠+碳纳米管+蔗糖，培养得到材料A；
(2)将材料A转移至培养基b：MS+石墨烯量子点+壳寡糖，培养得到材料B；
(3)将红芽芋、土豆及红芽芋茎叶混合，加水煮沸，过滤得到滤液；
(4)将蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及步骤(3)所得滤液混合得到液体培养基c，将材料B转移至液体培养基c进行包埋，得到包埋珠；
(5)将步骤(4)所得包埋珠转移至培养基d：MS+水杨酸+碳纳米管+蔗糖，培养得到材料C；
(6)将材料C转移至培养基e：MS+石墨烯量子点+海藻酸钠+壳寡糖，培养，得到萌发的试管芋。
进一步地，步骤(1)所述培养基a中海藻酸钠的浓度为5-10g/L，碳纳米管的浓度为0.3-0.5g/L，蔗糖的浓度为10-20g/L，培养时间为5天。
进一步地，步骤(2)所述培养基b中石墨烯量子点的浓度为0.1-0.2g/L，壳寡糖的浓度为10-15g/L，培养时间为4天。
进一步地，步骤(3)所述红芽芋、土豆、红芽芋茎叶及水的质量比为1∶(0.5-0.8)∶(4-6)∶(30-40)。
进一步地，步骤(3)中红芽芋、土豆及红芽芋茎叶混合前，对红芽芋和土豆进行切块，对红芽芋茎叶进行粉碎。
进一步地，步骤(3)中煮沸后保持3-5h。
进一步地，步骤(4)所述液体培养基c中蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及步骤(3)所得滤液的质量比为(10-15)∶(1-3)∶(1-3)∶(3-5)∶(3-5)∶(1-2)∶(20-30)。
进一步地，步骤(5)所述培养基d中水杨酸的浓度为1-2mmol/L，碳纳米管的浓度为0.6-0.8g/L，蔗糖的浓度为25-28g/L，培养时间为3天。
进一步地，步骤(6)所述培养基e中石墨烯量子点的浓度为0.3-0.5g/L，海藻酸钠的浓度为5-10g/L，壳寡糖的浓度为16-20g/L
进一步地，步骤(5)培养过程中，光照时间为5h/天，光强为1000-1400lx。
进一步地，步骤(6)中培养过程中，光照时间为14h/天，光强为1500-2100lx。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过对红芽芋试管芋萌发过程分阶段配制含有不同营养物质的培养基并在不同的阶段提供不同的光照强度，缩短了红芽芋试管芋萌发所需时间并提高了其萌发率。
(2)本发明可以实现红芽芋试管芋99％以上的萌发率，且萌发时间集中、一致，萌发所需时间短，同时本发明操作简便，可以实现工厂化操作。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
实施例1
红芽芋试管芋的萌发，包括以下步骤：
(1)配制含有海藻酸钠、碳纳米管及蔗糖的MS培养基a，其中海藻酸钠的浓度为5g/L，碳纳米管的浓度为0.5g/L，蔗糖的浓度为20g/L，将红芽芋试管芋转移至培养基a中培养5天，得到材料A；
(2)配制含有石墨烯量子点和壳寡糖的MS培养基b，其中石墨烯量子点的浓度为0.1g/L，壳寡糖的浓度为15g/L，将步骤(1)所得材料A转移至培养基b中培养4天，得到材料B；
(3)将红芽芋和土豆切块、红芽芋茎叶粉碎后，混合，加水煮沸后保持沸腾3h，其中红芽芋、土豆、红芽芋茎叶及水的质量比为1∶0.8∶4∶40，过滤得到滤液；
(4)将蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及步骤(3)所得滤液按照质量比为15∶1∶3∶3∶5∶2∶30混合得到液体培养基c，将步骤(2)所得材料B转移至液体培养基c进行包埋，得到包埋珠；
(5)配制含有水杨酸、碳纳米管和蔗糖的MS培养基d，其中水杨酸的浓度为2mmol/L，碳纳米管的浓度为0.6g/L，蔗糖的浓度为25g/L，将步骤(4)所得包埋珠转移至培养基d培养，控制光照时间为5h/天，光强为1000-1400lx，培养3天得到材料C；
(6)配制含有石墨烯量子点、海藻酸钠和壳寡糖的MS培养基e，其中石墨烯量子点的浓度为0.3g/L，海藻酸钠的浓度为10g/L，壳寡糖的浓度为20g/L，将材料C转移至培养基e培养，控制光照时间为14h/天，光强为1500-2100lx，记录试管芋开始萌芽时间、全部完成萌芽时间及萌发率，如表1所示。
实施例2
红芽芋试管芋的萌发方法：
(1)配制含有海藻酸钠、碳纳米管及蔗糖的MS培养基a，其中海藻酸钠的浓度为10g/L，碳纳米管的浓度为0.3g/L，蔗糖的浓度为10g/L，将红芽芋试管芋转移至培养基a中培养5天，得到材料A；
(2)配制含有石墨烯量子点和壳寡糖的MS培养基b，其中石墨烯量子点的浓度为0.2g/L，壳寡糖的浓度为10g/L，将步骤(1)所得材料A转移至培养基b中培养4天，得到材料B；
(3)将红芽芋和土豆切块、红芽芋茎叶粉碎后，混合，加水煮沸后保持沸腾5h，其中红芽芋、土豆、红芽芋茎叶及水的质量比为1∶0.5∶6∶30，过滤得到滤液；
(4)将蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及步骤(3)所得滤液按照质量比为10∶3∶1∶5∶3∶1∶20混合得到液体培养基c，将步骤(2)所得材料B转移至液体培养基c进行包埋，得到包埋珠；
(5)配制含有水杨酸、碳纳米管和蔗糖的MS培养基d，其中水杨酸的浓度为1mmol/L，碳纳米管的浓度为0.8g/L，蔗糖的浓度为28g/L，将步骤(4)所得包埋珠转移至培养基d培养，控制光照时间为5h/天，光强为1000-1400lx，培养3天得到材料C；
(6)配制含有石墨烯量子点、海藻酸钠和壳寡糖的MS培养基e，其中石墨烯量子点的浓度为0.5g/L，海藻酸钠的浓度为5g/L，壳寡糖的浓度为16g/L，将材料C转移至培养基e培养，控制光照时间为14h/天，光强为1500-2100lx，记录试管芋开始萌芽时间、全部完成萌芽时间及萌发率，如表1所示。
实施例3
红芽芋试管芋的萌发，包括以下步骤：
步骤(1)—步骤(4)同实施例1；
(5)配制含有水杨酸、碳纳米管和蔗糖的MS培养基d，其中水杨酸的浓度为2mmol/L，碳纳米管的浓度为0.6g/L，蔗糖的浓度为25g/L，将步骤(4)所得包埋珠转移至培养基d培养，在密闭条件下培养，其中氧气体积分数为25％，乙烯体积分数为10％，其余为氮气，控制光照时间为5h/天，光强为1000-1400lx，培养过程在密闭条件下进行，培养3天得到材料C；
(6)配制含有石墨烯量子点、海藻酸钠和壳寡糖的MS培养基e，其中石墨烯量子点的浓度为0.3g/L，海藻酸钠的浓度为10g/L，壳寡糖的浓度为20g/L，将材料C转移至培养基e培养，在密闭条件下培养，其中氧气体积分数为25％，乙烯体积分数为10％，其余为氮气，控制光照时间为14h/天，光强为1500-2100lx，记录试管芋开始萌芽时间、全部完成萌芽时间及萌发率，如表1所示。
对比例1
同实施例1，区别在于，步骤(4)的液体培养基中不含步骤(3)所得的滤液。
对比例2
同实施例1，区别在于，步骤(5)：配制含有水杨酸、碳纳米管和蔗糖的MS培养基d，其中水杨酸的浓度为2mmol/L，碳纳米管的浓度为0.6g/L，蔗糖的浓度为25g/L，将步骤(4)所得包埋珠转移至培养基d培养3天得到材料C。
对比例3
同实施例1，区别在于，步骤(1)培养基a中，蔗糖替换为白砂糖。
对比例4
同实施例1，区别在于，步骤(3)中，不加入红芽芋茎叶。
对比例5
同实施例1，区别在于，步骤(6)：配制含有石墨烯量子点、海藻酸钠和壳寡糖的MS培养基e，其中石墨烯量子点的浓度为0.3g/L，海藻酸钠的浓度为10g/L，壳寡糖的浓度为20g/L，将材料C转移至培养基e培养。
对比例6
同实施例1，区别在于，步骤(2)培养基b中不含壳寡糖。
实施例1-3及对比例1-6中的红芽芋试管芋开始萌发时间、全部萌发所用时间及萌发率如表1所示：
表1
| 组别 | 开始萌发时间 | 全部萌发所用时间 | 萌发率/％ |
| 实施例1 | 第18天 | 19天 | 100 |
| 实施例2 | 第18天 | 19天 | 99.6 |
| 实施例3 | 第16天 | 17天 | 100 |
| 对比例1 | 第24天 | 27天 | 97.1 |
| 对比例2 | 第22天 | 26天 | 97.5 |
| 对比例3 | 第22天 | 26天 | 97.9 |
| 对比例4 | 第23天 | 27天 | 97.5 |
| 对比例5 | 第23天 | 27天 | 97.1 |
| 对比例6 | 第22天 | 26天 | 97.5 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种促进红芽芋试管芋萌发的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将红芽芋试管芋转移至培养基a：MS+海藻酸钠+碳纳米管+蔗糖，培养得到材料A；
(2)将材料A转移至培养基b：MS+石墨烯量子点+壳寡糖，培养得到材料B；
(3)将红芽芋、土豆及红芽芋茎叶混合，加水煮沸，过滤得到滤液；
(4)将蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及步骤(3)所得滤液混合得到液体培养基c，将材料B转移至液体培养基c进行包埋，得到包埋珠；
(5)将步骤(4)所得包埋珠转移至培养基d：MS+水杨酸+碳纳米管+蔗糖，培养得到材料C；
(6)将材料C转移至培养基e：MS+石墨烯量子点+海藻酸钠+壳寡糖，培养，得到萌发的试管芋；
步骤(1)所述培养基a中海藻酸钠的浓度为5-10g/L，碳纳米管的浓度为0.3-0.5g/L，蔗糖的浓度为10-20g/L；
步骤(2)所述培养基b中石墨烯量子点的浓度为0.1-0.2g/L，壳寡糖的浓度为10-15g/L；
步骤(3)所述红芽芋、土豆、红芽芋茎叶及水的质量比为1∶(0.5-0.8)∶(4-6)∶(30-40)；
步骤(3)中煮沸后保持3-5h；
步骤(4)所述液体培养基c中蔗糖、石墨烯量子点、碳纳米管、KH2PO4、CaCl2、MgSO4·7H2O及步骤(3)所得滤液的质量比为(10-15)∶(1-3)∶(1-3)∶(3-5)∶(3-5)∶(1-2)∶(20-30)；
步骤(5)所述培养基d中水杨酸的浓度为1-2mmol/L，碳纳米管的浓度为0.6-0.8g/L，蔗糖的浓度为25-28g/L；
步骤(6)所述培养基e中石墨烯量子点的浓度为0.3-0.5g/L，海藻酸钠的浓度为5-10g/L，壳寡糖的浓度为16-20g/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述培养时间为5天。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述培养时间为4天。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)所述培养时间为3天。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)培养过程中，光照时间为5h/天，光强为1000-1400lx。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中培养过程中，光照时间为14h/天，光强为1500-2100lx。
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