专利名称：一种提高剑麻组培种苗质量的快繁方法
技术领域：
本发明涉及一种剑麻组培种苗的方法，具体涉及一种提高剑麻组培种苗质量的快繁方法属于组织培育技术领域。
背景技术：
剑麻sisalana / 6 rri/7i )属龙舌兰科龙舌兰属多年生单子叶草本硬质纤维作物。剑麻生长周期达12年以上，经济价值高，综合用途广，是当今世界用量最大、范围最广的一种硬质纤维。它具有拉力强，耐海水浸、耐摩擦、富有弹性、不易打滑等特性，是合成纤维无法替代的，可将其制作成渔航工矿、运输等所需的绳索、 车辆轮胎的帘布，又可编织成麻袋、墙纸帘布、地毯、絮垫，还可与塑料混合压成硬板，与水泥制造纤维泥灰板、水泥瓦，可制成高级纸张。尤其是剑麻纤维具有不污染环境、不易产生静电等特点，被广泛用于制造生活和环保用品。而除剑麻纤维外约占剑麻叶片95%的麻渣汁液可开发的副产品潜力极大，从剑麻渣中提取的剑麻■素产品，国际市场每吨8 — 9万美元，再从剑麻皂素中再提炼出单烯醇酮和双烯醇酮产品，可配制100多种药物，目前每吨价格可达120 - 130万元人民币。剑麻作为我国热带特色的经济作物，是极宝贵的热带作物资源，并具广阔发展前景和巨大出口潜力的优势产业。随着剑麻产业的快速发展，种植区对健康剑麻种苗质量要求和需求量也日益提高和增加。在以往的剑麻种苗生产过程中，采取的常规育苗技术有珠芽繁殖、钻心法和钻心剥叶法。常规育苗存在主要问题有培育时间长、种源供应受限制、会出现种性退化，良莠不齐，产量降低，质量差，病害多，并易引发种苗病害流行等不良因素。剑麻组培苗因具备育苗周期短，繁殖率高，出苗快和生长整齐一致、培养条件可以人为控制，不受气候、季节影响， 可实行工厂化生产，节省人力、物力等特点。具有常规种苗无法比拟的优势。应用推广剑麻组培苗势在必行，这也是解决常规种苗种植带来的诸多问题和弊端的最好办法之一。早在70年代后期，华南热作研究院、福建热作所和东方红农科所分别采用剑麻叶、腋芽和有性杂交种子来诱导愈伤组织再分化出完整植株，获得了少量剑麻组培苗，但在假植阶段成活率低，大田种植未获成功。随后的二十多年来，广西亚热带作物研究院、中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所、中国热带农业科学院南亚热带作物研究所也进行了剑麻组织培养技术的研究，分别报道了利用剑麻茎尖和叶片诱导愈伤组织培育出完整植株，但都未能在生产上应用推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高剑麻组培种苗质量的快繁方法，本发明经过大量试验和研究，针对目前剑麻种苗生产在推广应用方面存在瓶苗玻璃化现象严重、污染率较高、 繁殖系数低和假植移栽成活率低等现实状况，提供一种提高剑麻组培种苗质量的快繁技术的方法，其特征是采用芽繁芽途径，以SH为基本培养基，采用了活性更强的细胞分裂素 TDZ，配合其它适合的培养条件，并采用了不同的组培苗切割方法，种苗种植规格由4 6公斤改为1 2公斤袋苗上大田种植。 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是
一种提高剑麻组培种苗质量的快繁方法，包括以下步骤
(1)外植体的处理和消毒
以优选剑麻的珠芽为外植体材料，选取棚栽20 30cm高的珠芽，进行外植体的消毒， 先切除麻根和一部分老茎，用自来水冲洗干净，用手术刀片环剥去外层叶片，保留长0. 5cm 的心叶2 3张，头茎保留1 1. 5cm，冲洗干净并稍凉干后置于无菌室内紫外光照射杀菌 20min,然后将材料分别用75%酒精消毒2min，用0. 1%升汞消毒15min，再用无菌水冲洗5 6次；
(2)启动与接种
培养基配制后分装到培养瓶内，置于高温高压力灭菌锅内，于121°C，0. 1 0. 15ΜΙ^下严格灭菌20min，灭菌后供接种使用，在无菌人工接种室，将处理好的材料纵切为4块，接在培养基中；
(3)诱导不定芽培养
以SH培养基、人工合成的苯基脲衍生物TDZ 1. Omg/L、1-萘酸NAAO. lmg/L、蔗糖5%和琼脂0. 6%配成的培养基作为培养基，在^±2°C，光照10 12h/d，光照强度180(T2000Lx 的条件下培养，2(Γ25天后诱导产生不定芽；
(4)诱导丛芽培养
培养出不定芽后，留Icm头茎并纵切为2块接种到SH、TDZ0. 5mg/L、NAA0. 05mg/L、蔗糖 5%和琼脂0. 6%配成的培养基中，培养温度为27士 1°C，光照12h/d，光照强度180(T2000Lx，
培养一周后诱导产生丛芽；
(5)继代增殖培养
通过不断地进行不定单芽的切割诱导产生丛生芽，来获得大量丛生芽，8天左右达到继代增殖；
(6)生根培养
选择丛生芽中高度3cm以上的芽苗，将丛生芽分离成单芽接种到SH、NAA1. Omg/L、 IBA2. Omg/L、活性炭0. 1%和蔗糖3%配成的培养基进行诱导生根，培养温度为，光照 10 12h/d，光照强度3000Lx，培养10-15天，培养诱导完整植株；
(7)炼苗
将生根培养获得的剑麻组培苗置于自然光环境下、光线充足而又无直射光的地方，作变温锻炼10 15天；
(8)假植移栽
将锻炼好的剑麻组培苗，用清水洗净苗根部的培养基，然后把苗的根部浸入0. 1%的高锰酸钾液中消毒30秒钟，再将苗种植到育苗穴盘基质中，一个穴孔种植一株苗，将种好的穴盘苗摆放到苗床上，瓶苗的移栽必须在遮光育苗棚中进行，较适宜生长温度在22°C 27°C，要求湿度在70%以下；
(9)袋装疏植苗培育
剑麻组培苗经假植移栽达到苗高20cm时便进行疏植苗的培育，培育5 6个月，苗达到展叶20 23片、高40 50 cm、株苗重1 2kg的袋苗代替4 6kg重的疏植苗上大田种植。本发明相对于现有技术的有益效果是
(1)本发明采用芽繁芽途径，与其它组培技术相比，避免出现愈伤组强途径诱导变异率偏高的问题。(2)以SH为基本培养基，采用了活性更强的细胞分裂素TDZ，配合其它适合的培养条件，并采用了不同的组培苗切割方法，较其它组培技术获得更高的不定芽的诱导率、丛芽诱导率和不定芽诱根率。基本解决了剑麻组培苗玻璃化苗问题。(3)成功开展了 H. 11648麻组培苗批量生产与示范推广工作，试验改革了传统育苗规程。种苗种植规格由4 6公斤改为1 2公斤袋苗上大田种植，节省了约6个月的育苗时间。
(4)从各单位种植组培苗的结果看，一致认为组培苗虽然前期苗小但生长速度快，经过 1 2年时间与4公斤重的常规苗生长几乎一致，种植1 2公斤重的组培袋苗，育苗时间最短，省工省力，节省运输力。而且可同时达到开割标准，能有效解决剑麻品种退化，种苗病虫传播，种苗质量不能保证等的问题。可做到规模化、标准化、工厂化育苗，同时可有效地缓解种苗数量不足的现实问题。(5)研究总结一整套剑麻组培苗栽培技术措施，使剑麻组培苗尽快在大田生产中应用推广。2009年一2010年止，湛江农垦科学研究所已经培育出200多万株H. 11648麻组培苗进行了移栽培育及大田示范种植、推广，推广面积达2万公顷，节约成本约200万元，增创利润6000多万元，取得了较好的经济和社会效益。为充分发挥湛江垦区在剑麻产业方面的优势、优化产业升级和促进剑麻产业的健康持续发展起到了积极的推动作用。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步详细说明，这些实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。实施例1
2009年3月，我们选取棚栽20 30cm高的珠芽做外植体，头茎纵切为4块，通过直接诱导芽途径的组织培养快繁。诱导不定芽培养基为SH+ TDZ 1. Omg/L + NAA 0. lmg/L +蔗糖5%+琼脂0.6%，30天后，其诱导率为91. 1%，不定单芽则以留Icm头茎并纵切为2块， 不定芽在SH+ TDZO. 5mg/L + NAAO. 05mg/L +蔗糖5% +琼脂0. 6%培养基中，一星期后产生不定芽中产生的丛芽率为88.3%。在温度为观士11，光照iai/d，，光照强度2000Lx左右，相对湿度为70%左右的培养条件下，玻璃化率为4. 5%。丛生芽分离成单芽接种到SH + NAA1. Omg/L + IBA2. Omg/L +活性炭0. 1% +蔗糖3%培养基诱导生根，15天左右，其生根率达98. 3% ；剑麻组培苗经假植移栽后培育2 3个月，苗高15 20cm，再直接袋苗培植，经过5 6个月时间便可达到苗高40 cm以上，株重1 kg的标准，出圃金星农场上山种植。实施例2
2009年9月，选取棚栽20 30cm高的珠芽做外植体，头茎纵切为4块，通过直接诱导芽的途径，进行组织快繁。其诱导不定芽培养基为SH+ TDZ 1. Omg/L + NAA 0. lmg/L +蔗糖5%+琼脂0.6%，30天后，其诱导率为93. 1%，不定单芽则以留Icm头茎并纵切为2块，不定芽在SH+ TDZO. 5mg/L + NAAO. 05mg/L +蔗糖5% +琼脂0. 6%培养基中，7天后，在不定
5芽中产生的丛芽率为89. 7%。在温度为^±1°C，光照12h/d，，光照强度2000Lx左右，相对湿度低于70%的培养条件下，玻璃化率为2. 5%。丛生芽分离成单芽接种到SH + NAA1. Omg/ L + IBA2. Omg/L +活性炭0. 1% +蔗糖3%培养基诱导生根，15天左右，其生根率达99. 4% ； 剑麻组培苗经假植移栽后培育2个月，苗高20cm以上，再直接袋苗培植，经过5个月时间便可达到苗高38 cm以上，株重1 kg的标准，出圃东升农场上山种植。实施例3
2010年2月，选取20 30cm高的珠芽做外植体，头茎纵切为4块，通过直接诱导芽的途径，进行组织快繁。其诱导不定芽培养基为SH+ TDZ 1. Omg/L + NAA 0. lmg/L +蔗糖 5% +琼脂0. 6%，30天后，其诱导率为95. 5%，不定单芽则以留Icm头茎并纵切为2块，不定芽在SH+ TDZO. 5mg/L + NAAO. 05mg/L +蔗糖5% +琼脂0. 6%培养基中，7天后，在不定芽中产生的丛芽率为86. 11在温度为观士 1°C，光照12h/d，，光照强度2000Lx左右，相对湿度低于70%的培养条件下，玻璃化率为3. 5%。丛生芽分离成单芽接种到SH + NAA1. Omg/L + IBA2. Omg/L +活性炭0. 1% +蔗糖3%培养基诱导生根，15天左右，其生根率达96. 7% ；剑麻组培苗经假植移栽后培育2个半月，苗高20cm以上，再直接袋苗培植，经过6个月时间便可达到苗高40 cm以上，株重1 kg的标准，出圃东方红农场上山种植。实施例4
2010年5月，选取20 30cm高的珠芽做外植体，头茎纵切为4块，通过直接诱导芽的途径，进行组织快繁。其诱导不定芽培养基为SH+ TDZ 1. Omg/L + NAA 0. lmg/L +蔗糖 5% +琼脂0. 6%，30天后，其诱导率为98. 5%，不定单芽则以留Icm头茎并纵切为2块，不定芽在SH+ TDZO. 5mg/L + NAAO. 05mg/L +蔗糖5% +琼脂0. 6%培养基中，7天后，在不定芽中产生的丛芽率为90. 11在温度为观士 1°C，光照12h/d，，光照强度2000Lx左右，相对湿度低于70%的培养条件下，玻璃化率为4. 9%。丛生芽分离成单芽接种到SH + NAA1. 0mg/L + IBA2. Omg/L +活性炭0. 1% +蔗糖3%培养基诱导生根，15天后，其生根率达92. 7% ；剑麻组培苗经假植移栽后培育2个月，苗高17cm以上，再直接袋苗培植，经过6个月时间便可达到苗高40 cm以上，株重1 kg的标准，出圃东方红农场上山种植。
权利要求
1. 一种提高剑麻组培种苗质量的快繁方法，其特征在于包括以下步骤(1)外植体的处理和消毒以优选剑麻的珠芽为外植体材料，选取棚栽20 30cm高的珠芽，进行外植体的消毒， 先切除麻根和一部分老茎，用自来水冲洗干净，用手术刀片环剥去外层叶片，保留长0. 5cm 的心叶2 3张，头茎保留1 1. 5cm，冲洗干净并稍凉干后置于无菌室内紫外光照射杀菌 20min,然后将材料分别用75%酒精消毒2min，用0. 1%升汞消毒15min，再用无菌水冲洗5 6次；(2)启动与接种培养基配制后分装到培养瓶内，置于高温高压力灭菌锅内，于121°C，0. 1 0. 15ΜΙ^下严格灭菌20min，灭菌后供接种使用，在无菌人工接种室，将处理好的材料纵切为4块，接在培养基中；(3)诱导不定芽培养以SH培养基、人工合成的苯基脲衍生物TDZ1. Omg/LU-萘酸NAAO. lmg/L、蔗糖5%和琼脂0. 6%配成的培养基作为培养基，在^±2°C，光照10 12h/d，光照强度180(T2000Lx 的条件下培养，2(Γ25天后诱导产生不定芽；(4)诱导丛芽培养培养出不定芽后，留Icm头茎并纵切为2块接种到SH、TDZ0. 5mg/L、NAA0. 05mg/L、蔗糖 5%和琼脂0. 6%配成的培养基中，培养温度为27士 1°C，光照12h/d，光照强度180(T2000Lx，培养一周后诱导产生丛芽；(5)继代增殖培养通过不断地进行不定单芽的切割诱导产生丛生芽，来获得大量丛生芽，8天左右达到继代增殖；(6)生根培养选择丛生芽中高度3cm以上的芽苗，将丛生芽分离成单芽接种到SH、NAA1. Omg/L、 IBA2. Omg/L、活性炭0. 1%和蔗糖3%配成的培养基进行诱导生根，培养温度为，光照 10 12h/d，光照强度3000Lx，培养10-15天，培养诱导完整植株；(7)炼苗将生根培养获得的剑麻组培苗置于自然光环境下、光线充足而又无直射光的地方，作变温锻炼10 15天；(8)假植移栽将锻炼好的剑麻组培苗，用清水洗净苗根部的培养基，然后把苗的根部浸入0. 1%的高锰酸钾液中消毒30秒钟，再将苗种植到育苗穴盘基质中，一个穴孔种植一株苗，将种好的穴盘苗摆放到苗床上，瓶苗的移栽必须在遮光育苗棚中进行，较适宜生长温度在22°C 27°C，要求湿度在70%以下；(9)袋装疏植苗培育剑麻组培苗经假植移栽达到苗高20cm时便进行疏植苗的培育，培育5 6个月，苗达到展叶20 23片、高40 50 cm、株苗重1 2kg的袋苗代替4 6kg重的疏植苗上大田种植。
全文摘要
本发明涉及一种提高剑麻组培种苗质量的快繁方法，该方法包括如下步骤(1)外植体的处理和消毒；(2)启动与接种；(3)诱导不定芽培养；(4)诱导丛芽培养；(5)继代增殖培养；(6)生根培养；(7)炼苗；(8)假植移栽；(9)袋装疏植苗培育；该方法以SH为基本培养基，采用了活性更强的细胞分裂素TDZ，配合其它适合的培养条件，并采用了不同的组培苗切割方法，改变了剑麻原有育苗方法，可节省育苗时间约6个月，并能有效解决剑麻品种退化、带病等问题，有效地保证了种苗质量，促进剑麻产业的健康发展。
文档编号A01H4/00GK102318558SQ20111023023
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者刘伟清, 姜伟, 揭进, 李强有, 李愿平 申请人:广东省湛江农垦科学研究所