专利名称：香蕉液体组织快繁技术及其专用培养基的制作方法
技术领域：
本发明涉及香蕉组织快繁的一种新技术方法，建立相应的培养技术和配套的培养基体系，属于植物组织培养和生物技术领域。
背景技术：
香蕉是我国也是世界上主要鲜果种类之一，每年香蕉销量占全球总水果销量的 40%左右，需求量极大。随着国内种植面积的不断扩大，对种苗的需求量也日趋增大，经常出现供不应求的情况。目前大部分的香蕉种苗均来源于组培苗，传统的香蕉组织培养方法为固体培养。操作过程中，从初培养到继代培养，每个培养阶段都是手工操作，生产过程需要大量的手工劳动，是一种劳动密集型技术。传统培养方法选用的培养基均为固体培养基， 需加入琼脂等凝固剂，增加了原料成本。传统培养方法因培养容器的限制，组培苗的生长空间有限，一个瓶子仅能放3-5颗香蕉组培苗，且培养过程没有换气装置，通气不良，增殖系数有限，苗的质量参差不齐。这些均是目前传统香蕉组培苗生产上存在的普遍问题，也是组培苗生产成本较高的原因。
发明内容
本发明的目的是提供一种香蕉组织快繁的新技术方法及配套培养基体系，提高组培苗的增殖倍数，缩短生根时间，不需要添加琼脂等凝固剂，减少培养基原料的投入，培养过程半自动化，节省劳动力及成本。本发明是一种香蕉液体半自动组织快繁新技术，该技术包括增殖培养和生根培养阶段所需的间歇时间，间歇频率等控制参数，接种密度，配套的适用于该项系统进行香蕉液体培养的增殖培养基和生根培养基配方。一种香蕉液体组织快繁方法，其特征是选用以水为主要溶剂的液体培养基进行香蕉组织快繁，培养装置为间歇浸没式生物反应器。香蕉液体组织快繁专用培养基，包括增殖培养基和生根培养基，培养基的成分主要是在以水为主要溶剂的MS基本培养基溶液中，加入以下溶质配成6_苄基腺嘌呤(以下简称6-BA)，萘乙酸(以下简称NAA)和赤霉素(以下简称GA)；
增殖培养基配方为MS+6-BA 2. 0mg/L+NAA0. lmg/L+30g/L 蔗糖；生根培养基配方为MS+GAI. 5mg/L+NAAl. 0mg/L+30g/L 鹿糖。所述增殖培养基中6-BA的终浓度是2. Omg/L, NAA的终浓度是O. lmg/L ；
所述生根培养基中GA的终浓度是I. Omg/L, NAA的终浓度是I. 5mg/L。MS基本培养基中各溶质浓度如下硝酸钾(KN03) 1900mg/L,硝酸铵 (NH4N03) 1650mg/L,磷酸二氢钾(KH2P0) 170mg/L,硫酸镁(MgS04. 7H20) 370mg/L,氯化钙(CaC12. 2H20) 440mg/L,碘化钾(KI)O. 83mg/L,硼酸(H3B03) 6. 2mg/L，硫酸锰 (MnS04. 4H20) 22. 3mg/L,硫酸锌(ZnS04. 7H20) 8. 6mg/L,钥酸钠(Na2Mo04. 2H20) O. 25mg/L, 硫酸铜(CuS04. 5)0.025mg/L，氯化钴(CoC12. 6H20)0. 025mg/L，乙二胺四乙酸二钠(Na2.EDTA) 37. 3mg/L,硫酸亚铁(FeS02. 7H20) 27. 8mg/L,肌醇 100mg/L，甘氨酸 2mg/L，盐酸硫胺素(VBl) O. lmg/L,盐酸批P多醇(VB6) O. 5mg/L,烟酸(VB5) O. 5mg/L,鹿糖(sucrose) 30g/L。所述的香蕉液体组织培养技术方法，其特征是
(1)继代苗应选用第7代半固体培养的组培苗为宜；接种密度为每株/IOOmL培养基，
(2)增殖培养时，间歇浸没生物反应器培养条件为间歇时间为3小时，间歇频率为 4min/3h，增殖培养基的6-BA浓度为2. Omg/L ;可使香蕉组织培养一代增殖14倍以上，远高出传统方法2-3倍。(3)生根培养阶段，间歇浸没生物反应器培养条件为间歇频率为4min/6h，生根培养基以GA I. 5mg/L+NAAl. Omg/L,适合于诱导生根。本发明采用间歇浸没式生物反应器(以下简称TIBs)，是一套集植物组织培养和植物次生代谢物质研究为一体的设备，其原理是利用液体培养基以经过过滤的空气压力为动力对植物组培苗进行间歇式培养，为植物在液体培养的过程中提供了一个良好的环境， 可以很好地进行培养器中的气体交换，包括容器中气体和培养基中的气体成分。TIBs能控制培养过程中液体培养基的浸没时间，浸没频率，保证培养过程处于无菌状态。培养基的循环利用可很有效的防止营养沉积和有害物质的积累，从而更有效利用培养基的营养成分。 利用TIBs系统进行香蕉组培快繁的研究应用，可以进一步促进香蕉组培健康种苗的商业化生产，提高香蕉的生产效益。试验结果表明，利用本发明的技术方法及配套培养基体系，一代组培苗的增殖倍数可达12倍以上，比传统固体培养方法高2-3倍，详见表I。增殖培养阶段为30天，伸长培养阶段为20天，组培苗生根时间为20天，比传统方法缩短了 10-20天，结果见表2。本发明采用液体培养基，不需要添加琼脂等凝固剂，减少培养基原料的投入。培养过程半自动化， 继代培养和生根培养过程不需人工接种，仅需要更换培养基即可，节省劳动力。目前传统半固体培养方法每株香蕉组培苗的生产成本大约在0. 25-0. 48元之间，本发明的香蕉液体组织快繁技术与传统固体培养方法相比，可减少原料及劳动力成本30%以上，相当于每株苗的成本可以降低0.075元以上。
表I TIBs培养与传统半固体培养所需天数比较
增殖培养(天)伸长培养(天) 生根培养(天)TIBs培养3020 20传统半固体培养35-4020-25 25-30
表2TIBs培养与传统半固体培养的一代苗增殖率及苗质量比较
增殖率(％)叶数(片)根量(根)根长(cm)根直径(mm)TIBs培养13. 8613. 54. 735. 612. 8传统半固体培养3. 811. 262. 343. 562. I
图I是间歇浸没式生物反应器TIBs示意图。图中，⑴空气压缩机(2)电磁阀和时控开关(3)针头式空气过滤器。
具体实施例方式本发明的具体实施方法如下
l、TIBs根据Lorenzo(1998)的设计思路建立，主要组成部件为空压机、电磁阀、时控开关、针头过滤器、培养瓶和储液瓶、及相应管道等。培养瓶中放入需培养的材料，储液瓶中放液体培养基。TIBs中培养瓶和储液瓶都为3L的大口白色玻璃瓶，瓶高30cm，直径15cm。储液瓶中液体培养基体积为IL/每瓶。附图A、B、C为TIBs工作原理示意图
A示压缩机工作后进气，储液瓶中的液体培养基在压力作用下流入培养瓶。B不培养瓶中香蕉苗浸没在液体培养基中。C示浸没时间结束后，压缩机再次工作，培养瓶中的液体培养基在压力作用下，流回储液瓶。2、培养基的成分主要是在以水为主要溶剂的MS基本培养基溶液中，加入以下溶质配成BA、NAA和GA，所述增殖培养基中BA的终浓度是2. Omg/L, NAA的终浓度是O. Img/ L ;所述生根培养基中GA的终浓度是I. Omg/L, NAA的终浓度是I. 5mg/L ;所述MS基本培养液的溶剂是水。以配制IL培养基为例,培养基中各成分添加量如下表
权利要求
1.一种香蕉液体组织快繁方法，其特征是选用以水为主要溶剂的液体培养基进行香蕉组织快繁，培养装置为间歇浸没式生物反应器。
2.一种香蕉液体组织快繁专用培养基，其特征是包括增殖培养基和生根培养基，培养基的成分主要是在以水为主要溶剂的MS基本培养基溶液中，加入以下溶质配成6_苄基腺嘌呤6-BA，萘乙酸NAA和赤霉素GA ;所述增殖培养基中6-BA的终浓度是2. Omg/L, NAA的终浓度是O. lmg/L ;所述生根培养基中GA的终浓度是I. Omg/L, NAA的终浓度是I. 5mg/L ；增殖培养基配方为MS+6-BA 2. 0mg/L+NAA0. lmg/L+30g/L 蔗糖；生根培养基配方为MS+GA I. 5mg/L+NAAl. 0mg/L+30g/L 鹿糖；基本培养基中各溶质浓度如下硝酸钾1900mg/L，硝酸铵1650mg/L，磷酸二氢钾 170mg/L，硫酸镁 370mg/L，氯化钙 440mg/L，碘化钾 O. 83mg/L,硼酸 6. 2mg/L,硫酸锰 22. 3mg/ L，硫酸锌8. 6mg/L，钥酸钠O. 25mg/L，硫酸铜O. 025mg/L，氯化钴O. 025mg/L,乙二胺四乙酸二钠37. 3mg/L,硫酸亚铁27. 8mg/L,肌醇100mg/L,甘氨酸2mg/L,盐酸硫胺素O. lmg/L,盐酸批口多醇 O. 5mg/L,烟酸 O. 5mg/L,鹿糖 30g/L。
3.根据权利要求I所述的香蕉液体组织快繁方法，其特征是(1)继代苗选用第7代半固体培养的组培苗；接种密度为每株/IOOmL培养基；(2)增殖培养时，间歇浸没生物反应器培养条件为间歇时间为3小时，间歇频率为 4min/3h，增殖培养基的6-BA浓度为2. Omg/L ；(3)生根培养阶段，间歇浸没生物反应器培养条件为间歇频率为4min/6h，生根培养基 GA I. 5mg/L+NAAl. Omg/L。
全文摘要
一种香蕉液体组织快繁培养新方法，其特征在于选用以水为主要溶剂的液体培养基进行香蕉组织快繁。培养基配方包括增殖培养基和生根培养基，培养基的成分主要是在以水为主要溶剂的MS基本培养基溶液中，加入以下溶质配成BA，NAA，GA，增殖培养基中BA的终浓度是2.0mg/L，NAA的终浓度是0.1mg/L；生根培养基中GA的终浓度是1.0mg/L，NAA的终浓度是1.5mg/L。本发明采用液体培养基，不需要添加琼脂等凝固剂，培养过程半自动化，继代培养过程不需重新接种，仅需要更换培养基即可，节省劳动力。与传统固体培养方法相比，可减少原料及劳动力成本30％以上，可使每株苗的成本降低0.075元。
文档编号A01H4/00GK102577955SQ20121003479
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者何全光, 周主贵, 孙健, 廖芬, 张娥珍, 李丽, 李小泉, 李志春, 李昌宝, 李杨瑞, 杨柳, 林贵美, 栗静, 游向荣, 罗瑞宏, 闫勇, 黄茂康 申请人:广西壮族自治区农业科学院农产品加工研究所