CN115039697A - 一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，具体包括以下步骤：(1)截取甘薯组培苗的至少包含一节的茎段接种到扩繁培养基，经离体培养得到根系发达的继代组培苗；(2)对继代组培苗进行截茎留茬处理，截取苗的中上部茎节并将其剪成至少包含一节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，得到下一代组培苗；(3)向盛装步骤(2)组培苗留茬的培养瓶内添加或更换壮苗培养液，继续培养得到下一茬组培苗；(4)将步骤(1)‑(3)得到的甘薯组培苗依次重复步骤(1)‑(3)，实现对甘薯组培苗的若干次继代扩繁。本发明大大提高了组培苗的生长速度，缩短了培养周期，提高了组培苗的扩繁效率。
Description
技术领域
本发明涉及植株繁育技术领域，具体涉及一种甘薯组培苗的扩繁方法，更具体的说是涉及一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法。
背景技术
甘薯是无性繁殖植物，生产上主要通过茎蔓、薯块和秧苗进行繁殖。在长期种植与连年留种过程中，会因病毒的感染、逐年积累和世代相传而使病情逐代加重，最终导致甘薯种性退化、产量降低、品质下降而失去应用价值。利用茎尖分生组织培养脱毒甘薯组培苗是目前国际上防治甘薯病毒病、提高甘薯产量和品质唯一有效的方法。
传统的甘薯脱毒组培苗的扩繁方法通常是：将脱毒组培苗截成茎段，接种继代扩繁培养基，经5-7天培养后生根，然后腋芽萌发再经壮苗培养形成植株，再次截取植株茎段接种进入下一轮的继代扩繁，循环往复以扩繁组培苗数量，在每一轮的扩繁中，在截取组培苗茎节用于扩繁后，剩下的组培苗根系连同培养基通常被废弃。
但是，采用传统的方法扩繁组培苗，不仅操作程序繁琐、扩繁效率低，且每次扩繁培养都以无根的茎段起始，扦插茎段必须先经5-7天的生根阶段才能腋芽萌发，造成成苗培养周期过长。
因此，如何缩短甘薯组培苗的培养周期是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，以解决现有甘薯组培苗扩繁中存在的组培苗生长速度慢、成苗周期长、繁殖系数低等问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，具体包括以下步骤：
(1)截取甘薯组培苗的至少包含一节的茎段接种到扩繁培养基，经离体培养得到根系发达的继代组培苗；
(2)对继代组培苗进行截茎留茬处理，保留苗的根系与茎基部最后一节于原培养瓶，截取苗的中上部茎节并将其剪成至少包含一节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，得到下一代组培苗；
(3)向盛装步骤(2)组培苗留茬的培养瓶内添加或更换壮苗培养液，继续培养得到下一茬组培苗；
(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)得到的甘薯组培苗依次重复步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，实现对甘薯组培苗的若干次继代扩繁。
本发明的有益效果在于：在截取组培苗中上部茎节后，利用保留的组培苗根系和最后一节，通过更换培养液促使其再度成苗，大大提高了组培苗的生长速度，缩短了培养周期，提高了组培苗的扩繁效率。
进一步，上述步骤(1)和步骤(2)中，至少包含一节的茎段具有一片展开叶，且茎段的长度为1.0-2.0cm。
进一步，上述步骤(1)中，扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖和0.05-0.20mg/L IBA(吲哚丁酸)制得的。优选地，扩繁培养基还包括8g/L琼脂粉。更优选地，IBA的浓度为0.1mg/L。
进一步，上述步骤(1)中，离体培养的温度为25±2℃，光照强度为2000-3000lx，光照周期为14h/天。
进一步，上述步骤(2)中，截茎留茬处理是指在无菌条件下，从茎基部将组培苗的中上部茎节剪除并剪成至少包含一节的茎段用于扩繁，而保留组培苗的全部根系与茎基部最后一节于原培养瓶。
进一步，上述步骤(3)中，添加或更换壮苗培养液是指若扩繁培养基是固体培养基，向含有组培苗留茬的培养瓶内添加壮苗培养液，并将固体培养基划烂促使壮苗营养液渗入固体培养基；若扩繁培养基为液体培养基，将原扩繁培养基倒出，更换为壮苗培养液。
进一步，上述步骤(3)中，壮苗培养液是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖制得的。
进一步，上述步骤(3)中，继续培养的温度为25±2℃，光照强度为2000-3000lx，光照周期为14h/天。
进一步，上述步骤(4)中，若干次继代扩繁是指组培苗在每次截茎留茬后，通过添加或更换壮苗培养液的方式反复培养成苗6-9次，直至留茬的根系衰败衰败、繁殖效率降低为止。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、组培苗在截取中上部茎节用于正常扩繁后，充分利用保留的组培苗根系，通过更换或添加营养液，促使预留茎基部最后一节的腋芽快速萌发与成苗，由于原有根系发达，组培苗生长迅速，成苗周期大大缩短，扩繁效率更高；
2、通过向原培养瓶添加或更换培养液的方法实现营养的延续，省去了外植体转接、培养基分装等环节，简化了操作程序，提高了无菌操作的效率；
3、组培苗的留茬(全部根系与茎基部最后一节)可反复循环成苗培养6-9次，期间只需更换营养液，省时省力，降低了组培苗的生产成本。
4、本发明充分利用组培苗扩繁时在截取茎节后保留的根系和基部茎节，通过添加或更换培养液，促使腋芽萌发成苗，减少了常规组培茎段扦插快繁中根系再形成的环节。因此，采用本发明的方法进行甘薯组培苗快繁，能够大大加快甘薯组培苗的生长速度，缩短扩繁周期，提高繁殖系数，生产成本大幅降低。
附图说明
图1为本发明实施例1-3中采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的流程图；
图2为洛薯13培养25天时常规扩繁培养(图2A，对比例1)与留茬扩繁培养(图2B，实施例2)的比较图；
图3为龙薯9号培养25天时常规扩繁培养(图3A，对比例2)与留茬扩繁培养(图3B，实施例3)的比较图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)选取甘薯品种洛薯13生长茁壮的脱毒组培苗，在超净工作台内将其剪成的长度为1.0-2.0cm、包含一片充分展开叶片的单节茎段，接种到固体扩繁培养基内，每瓶接种6个茎段，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光照周期14h/天的条件下，经离体培养得到根系发达的继代组培苗；
其中，固体扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖、0.1mg/L的IBA和8g/L的琼脂粉制得的；固体扩繁培养基采用容积为330mL的玻璃瓶分装，每瓶盛装30mL；
(2)在超净工作台的无菌条件下，将灭菌过的解剖刀伸入培养瓶内，在继代组培苗的基部茎节将茎切断，保留苗的根系与茎基部最后一节(留茬)于原培养瓶，将截下的中上部茎节取出并将其剪成1.0-2.0cm的单节茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，得到下一代组培苗；
(3)向盛有步骤(2)组培苗留茬的培养瓶内添加壮苗培养液，并将固体培养基划烂促使壮苗营养液渗入固体培养基，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光照周期14h/天的条件下继续培养25天，得到下一茬组培苗；
其中，壮苗培养液是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖制得的；在第二次及以后若干次采用组培苗留茬进行扩繁培养时，将培养瓶的培养液倒出，更换为壮苗培养液；
(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)得到的甘薯组培苗依次重复步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，实现对甘薯组培苗的若干次继代扩繁；
其中，若干次继代扩繁是指组培苗在每次截茎留茬后，通过添加壮苗培养液的方式反复培养成苗9次，直至留茬的根系衰败衰败、繁殖效率降低为止。
实施例2
采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)选取甘薯品种洛薯13生长茁壮的脱毒组培苗，在超净工作台内将其剪成的长度为1.5-2.0cm、包含1-2片充分展开叶片的至少包含一节的茎段，接种到液体扩繁培养基内，每瓶接种6个茎段，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光周期14h/天的条件下，经离体培养得到根系发达的继代组培苗；
其中，液体扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖和0.1mg/L的IBA制得的；液体扩繁培养基采用容积为330mL的玻璃瓶分装，每瓶盛装30mL；
(2)在超净工作台的无菌条件下，将灭菌过的解剖刀伸入培养瓶内，在继代组培苗的基部茎节将茎切断，保留苗的根系与茎基部最后一节(留茬)于原培养瓶，将截下的中上部茎节取出并将其剪成1.5-2.0cm至少包含一节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，得到下一代组培苗；
(3)将盛有步骤(2)组培苗留茬的培养瓶内的液体培养基倒出，更换为壮苗培养液，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光周期14h/天的条件下继续培养20天，得到下一茬组培苗；
其中，壮苗培养液是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖制得的；
(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)得到的甘薯组培苗依次重复步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，实现对甘薯组培苗的若干次继代扩繁；
其中，若干次继代扩繁是指组培苗在每次截茎留茬后，通过更换壮苗培养液的方式反复培养成苗9次，直至留茬的根系衰败衰败、繁殖效率降低为止。
实施例3
采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
(1)选取甘薯品种龙薯9号的生长茁壮的脱毒组培苗，在超净工作台内将其剪成的长度为1.5-2.0cm、包含2片充分展开叶片的茎段，接种到液体扩繁培养基内，每瓶接种6个茎段，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光周期14h/天的条件下，经离体培养得到根系发达的继代组培苗；
其中，液体扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖和0.1mg/L的IBA制得的；液体扩繁培养基采用容积为330mL的玻璃瓶分装，每瓶盛装30mL；
(2)在超净工作台的无菌条件下，将灭菌过的解剖刀伸入培养瓶内，在继代组培苗的基部茎节将茎切断，保留苗的根系与茎基部最后一节(留茬)于原培养瓶，将截下的中上部茎节取出并将其剪成1.5-2.0cm至少包含一节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，得到下一代组培苗；
(3)将盛有步骤(2)组培苗留茬的培养瓶内的液体培养基倒出，更换为壮苗培养液，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光周期14h/天的条件下继续培养20-25天，得到下一茬组培苗；
其中，壮苗培养液是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖制得的；
(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)得到的甘薯组培苗依次重复步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，实现对甘薯组培苗的若干次继代扩繁；
其中，若干次继代扩繁是指组培苗在每次截茎留茬后，通过更换壮苗培养液的方式反复培养成苗9次，直至留茬的根系衰败衰败、繁殖效率降低为止。
对比例1
扩繁甘薯组培苗的方法，具体包括以下步骤：
(1)选取甘薯品种洛薯13的生长茁壮的脱毒组培苗，在超净工作台内将其剪成的长度为1.0-2.0cm、至少1叶1节的茎段，接种到固体扩繁培养基内，每瓶接种6个茎段，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光周期14h/天的条件下，经离体培养40-50天，得到根系发达的继代组培苗；
其中，液体扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖和0.1mg/L的IBA制得的；液体扩繁培养基采用容积为330mL的玻璃瓶分装，每瓶盛装30mL；
(2)在超净工作台的无菌条件下，将组培苗取出放入灭菌过的培养皿内，将继代组培苗茎节剪成1.0-2.0cm至少包含1叶1节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，继代组培苗的根系连同培养基废弃，经离体培养40-50天得到下一代组培苗；
(3)将步骤(2)的下一代组培苗重复步骤(1)与步骤(2)的方法进行扩繁，实现对甘薯组培苗的6次继代扩繁。
对比例2
扩繁甘薯组培苗的方法，具体包括以下步骤：
(1)选取甘薯品种龙薯9号的生长茁壮的脱毒组培苗，在超净工作台内将其剪成的长度为1.5-2.0cm、包含1-2片充分展开叶片的至少包含一节的茎段，接种到固体扩繁培养基内，每瓶接种6个茎段，在温度25±2℃、光照强度2000-3000lx、光周期14h/天的条件下，经离体培养40-50天，得到根系发达的继代组培苗；
其中，固体扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖、0.1mg/L的IBA和8g/L的琼脂粉制得的；固体扩繁培养基采用容积为330mL的玻璃瓶分装，每瓶盛装30mL；
(2)在超净工作台的无菌条件下，将组培苗取出放入灭菌过的培养皿内，将继代组培苗茎节剪成1.5-2.0cm、包含1-2片充分展开叶片的至少包含一节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，继代组培苗的根系连同培养基废弃，经离体培养40-50天得到下一代组培苗；
(3)将步骤(2)的下一代组培苗重复步骤(1)与步骤(2)的方法进行扩繁，实现对甘薯组培苗的6次继代扩繁。
性能测试
对实施例1-3以及对比例1-2统计6个培养周期的组培苗扩繁情况进行观察和统计。
1、成苗培养周期天数和培养25天时的增殖系数见表1。
其中，成苗培养周期天数是指在一个培养周期内组培苗生长到6-8cm高、植株顶端接触到培养瓶盖所需要的天数；增殖系数是指经过一个培养周期的培养，一瓶组培苗继代扩繁可以转接的瓶数。
表1甘薯组培苗通过实施例1-3以及对比例1-2的扩繁状况比较
| 成苗培养周期天数(天) | 培养25天时的增殖系数 | |
| 实施例1 | 20-25 | 4.5 |
| 实施例2 | 20-25 | 5.2 |
| 实施例3 | 20-25 | 4.8 |
| 对比例1 | 40-50 | 2.1 |
| 对比例2 | 40-50 | 2.3 |
由表1可知，采用对比例1和对比例2常规组培方法扩繁甘薯组培苗，扦插茎段需要先生根，再腋芽萌发成苗，不仅培养周期长，且增殖系数低；而采用实施例1-3留茬培养方式扩繁甘薯组培苗，可以充分利用上茬组培苗保留下来的发达根系，在更换培养液后，腋芽萌发并快速生长，成苗培养周期大大缩短，增殖系数成倍提高。
2、洛薯13培养25天时常规扩繁培养(图2A，对比例1)与留茬扩繁培养(图2B，实施例2)的比较见图2。
由图2可知，在培养25天时，采用实施例2留茬扩繁培养的洛薯13试管苗已生长至培养瓶口，株高为6-8cm；而采用对比例1常规扩繁培养的试管苗植株低矮，株高仅有2-3cm。
3、龙薯9号培养25天时常规扩繁培养(图3A，对比例2)与留茬扩繁培养(图3B，实施例3)的比较见图3。
由图3可知，在培养25天时，采用实施例3留茬扩繁培养的龙薯9号试管苗已生长至培养瓶口，株高为6-8cm，而采用对比例2常规扩繁培养的试管苗植株低矮，株高仅有2-3cm。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)截取甘薯组培苗的至少包含一节的茎段接种到扩繁培养基，经离体培养得到根系发达的继代组培苗；
(2)对继代组培苗进行截茎留茬处理，保留苗的根系与茎基部最后一节于原培养瓶，截取苗的中上部茎节并将其剪成至少包含一节的茎段，按照步骤(1)的方法进行扩繁，得到下一代组培苗；
(3)向盛装步骤(2)组培苗留茬的培养瓶内添加或更换壮苗培养液，继续培养得到下一茬组培苗；
(4)将步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)得到的甘薯组培苗依次重复步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，实现对甘薯组培苗的若干次继代扩繁。
2.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述至少包含一节的茎段具有一片展开叶，且所述茎段的长度为1.0-2.0cm。
3.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述扩繁培养基是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖和0.05-0.20mg/LIBA制得的。
4.根据权利要求3所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，所述扩繁培养基还包括8g/L琼脂粉。
5.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述离体培养的温度为25±2℃，光照强度为2000-3000lx，光照周期为14h/天。
6.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述截茎留茬处理是指在无菌条件下，从茎基部将组培苗的中上部茎节剪除并剪成至少包含一节的茎段用于扩繁，而保留组培苗的全部根系与茎基部最后一节于原培养瓶。
7.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述添加或更换壮苗培养液是指若扩繁培养基是固体培养基，向含有组培苗留茬的培养瓶内添加壮苗培养液，并将固体培养基划烂促使壮苗营养液渗入固体培养基；若扩繁培养基为液体培养基，将原扩繁培养基倒出，更换为壮苗培养液。
8.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述壮苗培养液是在MS基本培养基的基础上，添加30g/L蔗糖制得的。
9.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述继续培养的温度为25±2℃，光照强度为2000-3000lx，光照周期为14h/天。
10.根据权利要求1所述的一种采用留茬培养高效扩繁甘薯组培苗的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述若干次继代扩繁是指组培苗在每次截茎留茬后，通过添加或更换壮苗培养液的方式反复培养成苗6-9次，直至留茬的根系衰败衰败、繁殖效率降低为止。
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