专利名称：魔芋试管芋快速繁殖方法
技术领域：
本发明涉及农业生物技术领域，特别是涉及一种利用植物组织离体培养技术在培养瓶内人工快速繁殖魔芋种芋的方法。
背景技术：
魔芋球茎干物质总量的55％～60％是葡甘露聚糖。魔芋葡甘露聚糖是一种优良的可溶性半纤维素，具有抗癌、减肥和降血脂等保健功用和独特的理化性能，在食品、医药、油气钻探、纺织印染、化工和环保等方面具有较大的应用价值。同时，魔芋适种于荫蔽冷凉、海拔600-2000米的高山或半高山，在我国南方的四川、重庆、云南、贵州、陕南、鄂西等省市的广大地区适于种植，是一种能让农民脱贫致富、振兴地方经济和出口创汇的重要扶贫和加工型的高效益经济作物。因此，自80年代以来，魔芋在我国得到较深入的开发利用，已形成科、农、工、商、贸齐全的产业。但是，由于种芋繁殖缓慢而造成种芋匮乏，限制了该作物种植面积的扩大和新品种推广，成为生产上迫切需要解决而又难以解决的问题。
由于基因高度混杂，魔芋有性繁殖后代性状极不稳定，因此有性繁殖的种子生产上不予采用。切块繁殖虽然可以小幅提高繁殖系数(4～8)，但由于切口易腐烂，发病率高，目前也很少应用。生产上魔芋的繁殖实际上全靠产品器官球茎上产生的根状茎来延续后代。根状茎萌发生长成1年生小魔芋，两年生以上的魔芋才能再次产生根状茎。如我国主栽品种花魔芋(Amorphophallus konjac C.Koch)，两年生的球茎可以产生1～2条根状茎，3～4年生的球茎可以产生4～8条根状茎，平均繁殖系数理论上在4左右。但当魔芋行情好时，大量2年生左右的小魔芋亦被烘烤加工，因此魔芋实际的繁殖系数为2～4。如此低的繁殖系数，难以满足生产上对魔芋种芋的大量需求。
利用组织培养的方法进行植物快速繁殖已是一种成功和可行的方法。美国的Morrel等1953年首次报导魔芋组培再生植株。80年代中后期，张兴国等我国许多学者出于快速繁殖魔芋的目的，作了大量的魔芋组织离体培养研究，均获得再生植株，但繁殖上没有突破一个“快”字，因此所建立的繁殖系统没有实用价值。张兴国等1992年率先在国内外从技术上突破了由一个魔芋球茎在一年内扩繁数百万个试管不定芽或试管苗的技术难题，1993年又首次将试管不定芽包裹上人工种皮而研制成功魔芋人工种子(张兴国等，1993)。随后经过数年改进，这两项技术(魔芋试管苗繁殖技术和人工种子繁殖技术)趋于成熟，可以小规模快速繁殖魔芋，但大规模的快繁尚存在技术性问题。前者(1)操作环节多，如必须在培养瓶内出苗，要进行生根诱导，移栽时要对土壤消毒和练苗；(2)操作技术水平要求高，如魔芋的根再生能力低，而地上部唯一的一张复叶的再生能力更低，因此移栽过程中要非常仔细，确保叶片不受损伤和尽快缓苗恢复生长；(3)试管苗大田移栽有季节性和时间性，即必须在晴天的非强阳光时段进行和必须在魔芋适宜生长季节内进行，而且必须确保种植后有足够长的生长时间；(4)快繁工厂附近必须有足够的魔芋试管苗栽植地，因为魔芋试管苗不便长途运输；(5)用工较多、繁殖成本较高。后者尽管不经过试管成苗阶段、不进行练苗和移栽、而且生产和栽植可以异地进行，但必须无菌包裹和无菌萌发，否则人工种子萌发成苗的转换率低(非无菌包裹和萌发的魔芋人工种子转换率偶尔达到70％，且重复性差)。
发明内容
本发明是在上述两项技术基础之上形成和完善起来的，其目的在于提供一种既不在试管内成苗，也不像人工种子那样需要包裹上人工种皮，而是直接将试管不定芽培育成可以独立繁殖的微型芋，具有操作环节、生产成本低、实用性强的魔芋种芋快速繁殖方法。
本发明的基本内容是将魔芋球茎、芽鳞片或叶柄组织离体培养诱导产生的试管不定芽，在适宜的培养条件下不经成苗阶段而直接使其基部膨大充实成为小球茎，即试管微型芋。
本发明通过以下步骤实现取魔芋球茎、芽鳞片或叶柄组织，经表面消毒后切成0.5～1cm见方的小块，接种到附加0.5～3mg/L BA、0.1～2mg/L KT、0～1mg/L NAA、0～1mg/L IAA、2～4％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
本发明的优点和积极效果是(1)该发明将魔芋试管不定芽培育成试管微型芋并直接作为繁殖材料，既不经过试管苗培养、练苗和移栽等过程，也不需要包裹人工种皮，因此减少了操作环节、降低了生产成本。
(2)种芋可以周年工厂化生产，不受季节限制，同时也可以异地生产、贮藏和运输，不受地域限制。
(3)本发明可以快速繁殖魔芋种芋，尤其是魔芋育种中优良单株的迅速扩繁和新品种的推广。
具体实施例方式
实施例1取魔芋球茎，经表面消毒后切成0.5cm见方的小块，接种到附加0.5mg/L BA、0.1mg/L KT、3％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
实施例2取魔芋芽鳞片，经表面消毒后切成1cm见方的小块，接种到附加3mg/L BA、2mg/LKT、1mg/L NAA、4％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
实施例3取魔芋叶柄组织，经表面消毒后切成0.8cm见方的小块，接种到附加3mg/L BA、2 mg/L KT、1mg/L IAA、4％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
实施例4取魔芋球茎，经表面消毒后切成0.7cm见方的小块，接种到附加1.5mg/L BA、1mg/L KT、0.5mg/L NAA、3％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
实施例5取魔芋叶柄组织，经表面消毒后切成0.5cm见方的小块，接种到附加3mg/L BA、1mg/L KT、0.5mg/L IAA、3％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
实施例6取魔芋球茎，经表面消毒后切成0.5cm见方的小块，接种到附加2mg/L BA、1mg/LKT、0.1mg/L IAA、2％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
权利要求
1.一种魔芋试管芋快速繁殖方法，其特征在于通过以下步骤实现取魔芋球茎、芽鳞片或叶柄组织，经表面消毒后切成0.5～1cm见方的小块，接种到附加0.5～3mg/LBA、0.1～2mg/L KT、0～1mg/L NAA、0～1mg/L IAA、2～4％蔗糖和0.7％琼脂的MS培养基上，诱导愈伤组织的产生和不定芽的分化，切取不定芽，在上述培养基上离体无菌培育，使芽基部膨大充实成为小球茎。
全文摘要
一种魔芋试管芋快速繁殖方法,将魔芋球茎、芽鳞片或叶柄组织离体培养诱导产生的试管不定芽,在适宜的培养条件下不经成苗阶段而直接使其基部膨大充实成为小球茎,即试管微型芋,并直接作为繁殖材料。该方法可以克服试管苗需要就地移栽的缺陷,且操作环节少、生产成本低,可以周年工厂化生产,不受季节限制,同时也可以异地生产、贮藏和运输,不受地域限制。
文档编号A01H4/00GK1422526SQ0215521
公开日2003年6月11日 申请日期2002年12月10日 优先权日2002年12月10日
发明者张兴国, 苏承刚, 邓小燕, 刘佩瑛 申请人:西南农业大学