专利名称：一种槟榔芋种用球茎快速繁殖方法
技术领域：
本发明属于植物种苗的快速繁殖技术领域，专用于槟榔芋种用球茎的快速繁殖。
球茎用芋分为魁芋，多子芋和多头芋三种类型。手工检索到国内两篇研究报道。杨乃博，1994.芋的组织培养.植物生理学通讯30(5)357中报道的试管苗诱导和增殖培养基分别为MS+NAA 0.2mg/l+6-BA 2.0mg/l和MS+NAA2.0mg/l+6-BA 0.2mg/l琼脂固体培养基。徐培文1991，芋的组织培养，植物生理学通讯27(4)295中所用的诱导培养基为B5+BA 3.0mg/l+NAA 0.1mg/l琼脂固体培养基；试管苗生根后栽入蛭石中，每天浇B5大量元素和微量元素液，两周后小苗成活。根据南京农业大学图书光盘检索结果，芋茎尖离体培养在LS+NAA 5.5mg/l+KT 0.2mg/l(LS1)或者LS+1.85mg/l+KT2mg/l(LS2)再添加10-3- -4mol/l多胺的培养基上直接形成试管苗。Y am am o to等(1992)报道Colocassiaescu len ta cv.Ish ikaw a-w ase试管苗在MS+蔗糖8％的液体培养基上40天后形成1克重的试管球茎。以上所有研究报道中均未说明所用的材料为何种类型的芋，试管苗移栽到大田需要中间环节，要将试管苗栽植在蛭石中，每天浇营养液，所有这些过程均需要一定的人力和物力投资，提高了种用球茎的生产成本。
槟榔芋属于魁芋类型，球茎具有很高的营养价值和保健功能。近年来长江流域地区正在进行大面积引种推广栽培试验。但是由于本作物田间自然繁殖系数低(年繁殖系数为3-5)，不能在短时间内生产出足够的种用球茎满足生产需求。本发明人引用前人在芋试管苗诱导增殖和试管球茎诱导研究中的结果，多次试验均未获得成功。因此，槟榔芋种用球茎的快速繁殖仍然是一个迫切需要解决的问题。
本发明的目的是提供一种槟榔芋种用球茎快速繁殖方法，诱导槟榔芋植株茎尖形成试管苗，找到槟榔芋试管苗的诱导和增殖配方，使繁殖系数达到15以上。诱导产生的试管苗直接在培养容器内形成球茎即试管球茎，试管球茎可以直接栽培到田间，省工省力，降低生产成本。
本发明所提供的槟榔芋种用球茎快速繁殖方法，具体操作步骤如下1、将槟榔芋球茎芽的茎尖用0.1％HgCl2表面灭菌10-15分钟，无菌水冲洗后，接种到配方为MS固体基本培养基+1-3倍FeSO4+6-BA(6-苄氨基嘌呤)1.0mg/l(培养基体积，下文同)+NAA(α-萘乙酸)0.1mg/l+GA3(赤霉素)0.05mg/l，pH 5.8的诱导培养基上，50-60天后，芽的茎尖发育成试管苗；2、将试管苗转入MS基本固体培养基+6-BA 0.5-1.5mg/l+IBA(IBA吲哚丁酸)0.05-1.5mg/l(pH5.8)的增殖培养基上，25-30天后，每个试管苗基部分化增殖，将芽切下，重复同样的增殖培养过程，大量地繁殖试管苗；3、将试管苗上形成的芽切下，转入MS固体无激素培养基中，20-25天后，芽伸长到8-15厘米；4、将上述试管苗放入配方为MS+蔗糖8-12％(重量比，下文同)+6-BA 4.0-10.0mg/l，pH4-6.0，深度为1.0-2.0厘米的液体培养基，50-60天后，试管苗的基部茎膨大，形成重量为0.4-1.0克的试管球茎；或者剪除上述试管苗的根基部，接入MS+NAA 4.5-6.0mg/l+6-BA 1.0-3.0mg/l+蔗糖8-12％，pH为4.-6.0固体培养基中，50-60天后，试管苗茎基部膨大形成重量为0.2-0.6克的试管球茎。
上述培养室的条件同普通常规培养，诱导培养基中所加1-3倍FeSO4指的是MS培养基配方中固有FeSO4量的1-3倍。MS固体基本培养基按照常规用法，指MS大量元素+微量元素+有机成分+0.6％琼脂+3％蔗糖。
试管球茎的田间栽培鲜重0.2克以上的试管球茎采收后直接种在土壤中1-2厘米深度。如果天气和土壤干旱，栽时浇水。以后每隔三天浇水一次。10-15天后，顶芽伸出土面，地下部形成完整的根系，管理同常规大田操作。如遇连阴雨天气，可以不用浇水。
本发明与现有技术相比，具有如下优点(1)与田间繁殖槟榔芋种用球茎的方法比较，繁殖速度快，繁殖率高。本发明中一株试管苗在25-30天可繁殖到15-25株，经20-25天长大高到10-15厘米，再经50-60天可以形成种用球茎。每株试管苗需要65-85天形成一个试管球茎。试管苗繁殖按每30天一代计算，每年365天，前300-260天可繁殖试管苗9-10代；每代的繁殖系数按15计算，每株试管苗可繁殖到159--10株。即每株试管苗每年可繁殖试管球茎159--10个。(2)与已经报道的芋类作物组织培养方法相比，省工省本，成活率高。本发明采用液体和固体培养方法直接诱导试管苗形成试管球茎。前人的报道中采用试管苗生根移栽法，试管苗的驯化要求一定的温度，湿度和光照条件，需要特定的设施。本发明中试管球茎直接种植在田间的土壤中，无需保护设施，降低了生产成本。试管球茎田间栽培成活率为100％，同时无需特殊的操作，保证本方法使用时简单可靠。
实施例11、试管苗诱导切取槟榔芋球茎上长出的芽的尖端，用解剖刀剥掉外部鳞叶，放入三角瓶中，加入0.1％HgCl2，维持5-10分钟。在超净工作台上，倒出HgCl2后，加入无菌水，换洗3-4次。将已经表面灭菌的材料在无菌的滤纸上吸干水分，切成0.3-0.5厘米2的组织块，放入诱导培养基上，培养在培养室内。培养室条件同普通培养。诱导培养基配方为MS固体基本培养基+1倍的FeSO4+6-BA 1.0mg/l+NAA 0.1mg/l+GA30.05mg/l。50天后，茎尖叶片展开，长成试管苗。试管苗诱导率G式管苗/接种的组织块)为55-60％。
2、试管苗的快速增殖将试管苗转入MS基本固体培养基+6-BA 1.5mg/l+IBA 0.5mg/l的增殖培养基上。25天后，每个试管苗基部分出20-25株。再将每一个芽切下，转入同样的培养基中，重复同样的过程，大量的繁殖试管苗。试管苗繁殖系数(一个月内一个芽外殖体增殖的试管苗数)为20-25。
3、试管苗生长将试管苗上形成的芽切下，转入MS固体无激素培养基中，20-25天后，芽伸长到8-15厘米。
4、试管球茎的诱导将上述高8-15厘米的试管苗直接放入液体培养基中。培养基配方为MS+蔗糖12％+6-BA 10.0mg/l；培养基深度为1.0-2.0厘米。试管苗放入后，静置放在培养室内。50-60天后，试管苗的基部茎膨大，形成重量为0.4-1.0克的试管球茎。球茎诱导百分率G式管球茎鲜重大于0.2克/试管苗数)为75-80％。
实施例21、试管苗诱导切取槟榔芋球茎上长出的芽的尖端，用解剖刀剥掉外部鳞叶，放入三角瓶中，加入0.1％HgCl2，维持5-10分钟。在超净工作台上，倒出HgCl2后，加入无菌水，换洗3-4次。将已经表面灭菌的材料在无菌的滤纸上吸干水分，切成0.3-0.5厘米2的组织块，放入诱导培养基上，培养在培养室内。培养室条件同普通培养。诱导培养基配方为MS固体基本培养基+3倍的FeSO4+6-BA 1.0mg/lNAA 0.1mg/l+GA30.05mg/l。50天后，茎尖叶片展开，长成试管苗。试管苗诱导率(试管苗/接种的组织块)为60-69％。
2、试管苗的快速增殖将试管苗转入MS基本固体培养基+6-BA 1.0mg/l+IBA 1.0mg/l的增殖培养基上。25天后，每个试管苗基部分出20-25株。再将每一个芽切下，转入同样的培养基中，重复同样的过程，大量的繁殖试管苗。试管苗繁殖系数(一个月内一个芽外殖体增殖的试管苗数)为20-25。
3、试管苗生长将试管苗上形成的芽切下，转入MS固体无激素培养基中，20-25天后，芽伸长到8-15厘米。
4、试管球茎的诱导剪除上述试管苗的根基部，接入MS+NAA 6.0mg/l+6-BA 1.0mg/l+蔗糖8％，pH为4.-6.0固体培养基中，50-60天后，试管苗茎基部膨大形成重量为0.2-0.6克的试管球茎。球茎诱导百分率(试管球茎鲜重大于0.2克/试管苗数)为75-80％。
实施例3重复实施例1、实施例2操作过程，试管苗诱导培养基配方为MS+6-BA 1.0mg/l+NAA 0.1mg/l+GA30.05mg/l，pH5.81.5倍FeSO4的培养基中，试管苗诱导率为55-60％；3倍FeSO4的培养基中，诱导率为60-69％；2.5倍FeSO4的培养基中，诱导率为50-68％。
试管苗转入增殖培养基中，25-30天后，每个试管苗长出15-25株。增殖培养基为MS+琼脂+以下成份，pH5.86-BA 0.5mg/l+IBA 0.05mg/l，繁殖系数为21-26；6-BA 0.5mg/l+IBA 1.5mg/l，繁殖系数为18-23；6-BA 1.5mg/l+IBA 0.05mg/l，繁殖系数为15-20；6-BA 1.5mg/l+IBA 0.3mg/l，繁殖系数为20-25；6-BA 1.0mg/l+IBA 0.1mg/l，繁殖系数15-256-BA 0.5mg/l+IBA 1.0mg/l，繁殖系数为15-20。
试管球茎的诱导液体浅层培养培养基为MS+以下成份6-BA 4.0mg/l+蔗糖8％，球茎诱导率85-90％，鲜重0.4-0.8克6-BA 4.0mg/l+蔗糖12％，球茎诱导率80-90％，鲜重0.5-0.8克6-BA 10.0mg/l+蔗糖8％，球茎诱导率75-85％，鲜重0.4-0.8克6-BA 10.0mg/l+蔗糖10％，球茎诱导率75-80％，鲜重0.4-1.0克6-BA 5.0mg/l+蔗糖10％，球茎诱导率98-100％，鲜重0.5-1.0克试管球茎的固体诱导培养基为MS+0.6％琼脂+以下成份NAA 4.5+6-BA 1.0+蔗糖8％，球茎诱导率80-85％，球茎鲜重0.2-0.4克NAA 5.0+6-BA 1.0+蔗糖10％，球茎诱导率80-94％，球茎鲜重0.2-0.6克NAA 6.0+6-BA 1.0+蔗糖10％，球茎诱导率71-80％，球茎鲜重0.2-0.4克NAA 6.0+6-BA 3.0+蔗糖10％，球茎诱导率85-90％，球茎鲜重0.2-0.3克NAA 6.0+6-BA 3.0+蔗糖12％，球茎诱导率80-95％，球茎鲜重0.2-0.3克NAA 6.0+6-BA 3.0+蔗糖12％，球茎诱导率88-95％，球茎鲜重0.2-0.3克(NAA和6-BA均为mg/l)
权利要求
1.一种槟榔芋种用球茎快速繁殖方法，其特征在于1)将槟榔芋球茎芽的茎尖用0.1％HgCl2表面灭菌10-15分钟，无菌水冲洗后，接种到配方为MS固体基本培养基+1-3倍FeSO4+6-BA(6-苄氨基嘌呤)1.0mg/l(培养基体积，下文同)+NAA(α-萘乙酸)0.1mg/l+GA3(赤霉素)0.05mg/l，pH 5.8的诱导培养基上，50-60天后，芽的茎尖发育成试管苗；2)将试管苗转入MS基本固体培养基+6-BA 0.5-1.5mg/l+IBA(IBA吲哚丁酸)0.05-1.5mg/l的增殖培养基上，25-30天后，每个试管苗基部分化增殖，将芽切下，重复同样的增殖培养过程，大量地繁殖试管苗；3)将试管苗上形成的芽切下，转入MS固体无激素培养基中，20-25天后，芽伸长到8-15厘米；4)将上述试管苗放入配方为MS+蔗糖8-12％(重量比，下文同)+6-BA 4.0-10.0mg/l，深度为1.0-2.0厘米的液体培养基，50-60天后，试管苗的基部茎膨大，形成重量为0.4-1.0克的试管球茎；或者剪除上述试管苗的根基部，接入MS+NAA 4.5-6.0mg/l+6-BA 1.0-3.0mg/l+蔗糖8-12％，pH为4.-6.0固体培养基中，50-60天后，试管苗茎基部膨大形成重量为0.2-0.6克的试管球茎。
2.根据权利要求1所述的槟榔芋种用球茎快速繁殖方法，其特征在于试管苗培养试管球茎的液体培养基深度为1-2厘米。
全文摘要
本发明提供一种槟榔芋种用球茎快速繁殖方法,属于植物种苗的快速繁殖技术领域。具体方法是:将槟榔芋球茎芽的茎尖用0.1%HgCl
文档编号A01H4/00GK1179882SQ9711896
公开日1998年4月29日 申请日期1997年10月7日 优先权日1997年10月7日
发明者周素平, 何玉科, 李式军, 高丽红, 刘高琼, 刘平林, 沈瑞娟 申请人:南京农业大学, 中国科学院上海植物生理研究所