本发明涉及一种甘蔗组织培养的繁殖方法，属于甘蔗栽培种植技术领域。
背景技术：
甘蔗是重要的制糖原料作物，现今世界上的食糖约70％产自甘蔗。糖在食品、轻纺、化工、医药和国防上也有许多重要用途。甘蔗副产物的综合利用也十分广泛，蔗渣可作造纸、纤维板、糠醛原料以及食用菌培养料等；糖蜜可制酒精、酵母、甘油、柠檬酸和干冰等；滤泥可提取蔗蜡、蔗脂和乌头酸；所有的副产物均可作肥料直接还田。甘蔗与粮油作物、蔬菜等合理轮、间、套种，既可增产，又可提高土壤肥力。甘蔗是碳四作物，是一种高光效的生物能源作物。甘蔗产品可直接生产酒精，与汽油混合配制成一种混合的汽油燃料。可以预见，随着科学技术的不断发展，作为重要能源作物之一的甘蔗将具有很大的发展潜力。因此一种新型高效的甘蔗组织培养的繁殖方法开发很有必要。
技术实现要素：
发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种甘蔗组织培养繁殖，可加快繁殖速度，减轻病虫害的积累，降低种植成本，提高了蔗苗质量的繁殖方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：本发提供了一种甘蔗组织培养的繁殖方法，包括以下步骤：
1)选种：选种为种茎选择经过：包括大田块选、收获株选、斩种时段选和下种时芽选4个程序；
2)采种：采种时先削去蔗株的叶片，保留叶鞘，以保护蔗芽，按留种要求不同，采种可分为全茎种、半茎种和梢部种；
3)晒种；
4)砍种；
5)材料处理：选取腋芽、茎尖等利于诱导的植物新生部分作为外植体；
6)培养基配制：配制诱导外植体培养基、诱导腋芽增殖培养基和诱导生根增殖培养基；
7)培养：将外植体洗净消毒，处理好后的材料接入诱导外植体培养基中进行培养，用荧光灯模拟自然光照射，培养时间每天10～15小时，培养温度25～30℃；连续培养10～15天后，观察外植体诱导生长情况，选取外植体诱导产生愈伤组织的培养组，在无菌操作条件下将转绿腋芽边缘褐色部分剥除转入同样培养基中培养；当新生芽长到2厘米时，转入诱导腋芽增殖培养基中培养；重复将诱导的腋芽转入腋芽增殖培养基，直到获得所需数量的腋芽；将诱导的腋芽转入诱导生根增殖培养基中诱导生根，3～8天后，选择根长至3～5厘米的培养组进入炼苗阶段；将成功生根的幼苗在试管中移到自然光照下，继续培养2～3天，不打开瓶口让幼苗接受强光的照射；2～3天后，再开口继续在自然光下练苗1～2天，选择经过炼苗后成活的培养组，从试管中取出幼苗，在自来水中洗掉幼苗根部的培养基；将清洗后的幼苗根部用湿布轻轻包裹，移栽到诱导外植体培养基中；
8)大田移植：移栽前后要充分浇水、防止幼苗受到曝晒，保证土壤湿度、促进幼苗成活、尽快转青；幼苗青后及时施肥，用尿素加复合肥，早施追肥，确保幼苗成活，促进甘蔗早分蘖；甘蔗开始分蘖时，要及时割除主茎，促进甘蔗分蘖，同时要控制无效分蘖；适时翻耕培土，控制杂草，提高成活率。
其中，上述步骤4)中砍种时要先剥除叶鞘，将种茎放置在砧板或木垫上，芽向两侧，刀口要利，刀身要薄，落刀要准，做到一刀两断，切口平滑，不破裂，不伤芽，下刀位置在种苗下部节间2/3处，上部节间稍短，占节间的1/3。
其中，上述步骤5)中的材料处理在超净工作台上用75％酒精浸泡外植体30秒，然后迅速取出，再用0.1％氯化汞液处理15分钟，用无菌蒸馏水冲洗4～5次后待接种。
其中，上述步骤6)中的诱导外植体培养基为ms+ba1mg/l+活性炭1g/l+蔗糖18g/l+琼脂8g/l，所述诱导腋芽增殖培养基为ms+ba5～10mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖18～20g/l，所述诱导生根增殖培养基为1/2ms+naa(萘乙酸)2mg/l+iba(吲哚丁酸)0.4mg/l+多效唑2mg/l。
其中，上述步骤7)的培养基质先充分浇水，栽植幼苗时，先用筷子或者木棍在基质中插一小孔，然后将小苗轻轻放入小孔中，注意不要弄伤幼苗的根须，栽后把幼苗周围基质压实，栽后轻浇薄水；然后将幼苗移入高湿环境中种植，以备向大田移栽。
其中，上述步骤8)大田移植前选择水源稳定充足又有肥力的土地作为甘蔗种植地，并要求深耕细作，移栽甘蔗组培苗要对选好的栽植地深耕20～30厘米，甘蔗田间种植的行距以1米为佳；每亩基本种植数量在1800～2200株，即行距100厘米，株距为33～42厘米；如果行距为126厘米，则株距为26～33厘米。
其中，上述步骤8)大田移植后7天内一定要保持田间土壤湿度在50～60％，2～3天苗返青后要及时施肥；每亩施用施尿素约10公斤，复合肥12公斤，然后用小培土在根系覆盖，小培土厚度4厘米；甘蔗开始分蘖至分蘖高峰期每亩施尿素20公斤，复合肥20公斤；此外要做好田间管理，要经常检查，及时割除主茎，中度耕翻土地，及时除去杂草；施分蘖肥后1个月左右，施尿素20公斤、复合肥40公斤，然后进行大培土，培土高度20厘米以上。
其中，上述步骤8)大田移植后及时预防治疗病虫害，要做到早发现、早治疗；并通过甘蔗叶覆盖地表以降低水分蒸发的方式保水抗旱
上述的甘蔗组织培养的繁殖方法，具体包括如下步骤：
步骤1，选种：
种茎选择经过：大田块选、收获株选、斩种时段选和下种时芽选4个程序。大田块选是选择甘蔗生长良好、品种纯度一致的田块作为留种田。收获株选是收获时在留种田选择生长正常、无病虫害或少病虫害的蔗株作种茎。斩种时要选择蔗茎较粗大、蔗芽饱满、芽鳞新鲜的节段作种苗。下种时芽选是在下种时将受到机械损伤或其他因素损伤的蔗种剔除。
步骤2，采种：
采种时先削去蔗株的叶片，保留叶鞘，以保护蔗芽。按留种要求不同，采种可分为全茎种、半茎种和梢部种。梢部苗和半茎种末端的2～3个蔗芽尚未成熟充实，宜斩去不用；全茎种除梢部的几个蔗芽不能作种用外，最基部的蔗芽也由于太老，最好不用。
步骤3，晒种：
晒种可打破蔗芽和根点的休眠状态，促进酶的活动和呼吸作用，使蔗糖转化为还原糖供根芽萌发的需要，从而提高发芽率。砍种可消除顶端优势，砍成双芽段或三芽段，使每一个芽段有1～2个完整节间，可保持种茎水分，增强抗病能力。一般砍成双芽段为宜，因双芽段的种苗上、下位芽萌发较整齐一致，有利于全苗、齐苗。
步骤4，砍种：
砍种时要先剥除叶鞘(幼嫩叶鞘则不剥，以免损伤种茎)，将种茎放置在砧板或木垫上，芽向两侧，刀口要利，刀身要薄，落刀要准，做到一刀两断，切口平滑，不破裂，不伤芽。下刀位置在种苗下部节间约2/3处，上部节间稍短，约占节间的1/3。因为根芽萌发所需的水分和养分是由芽下位节间供应的。
步骤5，材料处理：
选取腋芽、茎尖等利于诱导的植物新生部分作为外植体。选择外植体时尽量选取较嫩的植物部分，这样有利于诱导愈伤组织、减少污染和褐变现象。将所取外植体先用洗衣粉水洗干净，再用清水冲洗。接种间用紫外灯消毒灭菌。在超净工作台上用75％酒精浸泡外植体30秒，然后迅速取出，再用0.1％氯化汞液处理15分钟，用无菌蒸馏水冲洗4～5次后待接种。外植体的清洗要彻底，消毒时间要充分，以减少污染。
步骤6，培养基配置：
诱导外植体培养基：ms+ba(苄氨基腺嘌呤)1mg/l+活性炭1g/l+蔗糖18g/l+琼脂8g/l。诱导腋芽增殖培养基：ms+ba5mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖18g/l；ms+ba10mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖20g/l。诱导生根增殖培养基：1/2ms+naa(萘乙酸)2mg/l+iba(吲哚丁酸)0.4mg/l+多效唑2mg/l。
步骤7，培养过程：
①选取的外植体洗净消毒，将处理好的材料接入ms+ba(苄氨基腺嘌呤)1mg/l+活性炭1g/l+蔗糖18g/l+琼脂8g/l培养基中进行培养，用荧光灯模拟自然光照射，培养时间每天10～15小时，培养温度25～30℃。②培养过程中注意观察记录，若发现培养基出现混浊，说明外植体在诱导培养过程中已被污染，应立即清除。③连续培养10～15天后，观察外植体诱导生长情况。选取外植体诱导产生愈伤组织的培养组，在无菌操作条件下将转绿腋芽边缘褐色部分剥除转入同样培养基中培养。④当新生芽长到2厘米时，转入ms+ba5mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖20g/l或者ms+ba10mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖20g/l培养基中培养。该培养基可以诱导腋芽增殖。⑤重复将诱导的腋芽转入腋芽增殖培养基，直到获得所需数量的腋芽。⑥将诱导的腋芽转入诱导生根培养基1/2ms+naa2mg/l+iba0.4mg/l+多效唑2mg/l中诱导生根，约3～8天后，选择根长至3～5厘米的培养组进入炼苗阶段。⑦将成功生根的幼苗在试管中移到自然光照下，继续培养2～3天，让幼苗接受强光的照射，注意不要打开瓶口。2～3天后，再开口继续在自然光下练苗1～2天。⑧选择经过炼苗后成活的培养组，从试管中取出幼苗，在自来水中洗掉幼苗根部的培养基。清洗过程中动作要轻柔，不要损伤幼苗的根部。将清洗后的幼苗根部用湿布轻轻包裹，准备移栽到诱导外植体培养基中。⑨培养基质先充分浇水，栽植幼苗时，先用筷子或者木棍在基质中插一小孔，然后将小苗轻轻放入小孔中，注意不要弄伤幼苗的根须，栽后把幼苗周围基质压实，栽后轻浇薄水。然后将幼苗移入高湿环境中种植，以备向大田移栽。
步骤8，大田移植：
为了达到甘蔗组培苗大田移栽的较高成活率，充分发挥组培苗的良种效应，在组培苗移栽过程及后期护理方面要注意以下几点：①移栽前后要充分浇水、防止幼苗受到曝晒，保证土壤湿度、促进幼苗成活、尽快转青；②幼苗青后及时施肥，不用无机肥，用尿素加复合肥，早施追肥，确保幼苗成活，促进甘蔗早分蘖；③甘蔗开始分蘖时，要及时割除主茎，促进甘蔗分蘖，同时要控制无效分蘖；④适时翻耕培土，控制杂草，提高成活率。主要操作要点如下：
(1)土地准备：
①选地：要求选择水源稳定充足又有肥力的土地作为甘蔗种植地。另外要注意选择开阔平坦、交通便利、便于机械化设施进出的地块作组培苗的栽植地，不要选择山林、坡地等。
②整地：要求深耕细作。移栽甘蔗组培苗之间要对选好的栽植地深耕20～30厘米。
③开植蔗沟：为保证合理密植及必要的光照，甘蔗田间种植的行距以1米左右为佳。
(2)移栽组培苗：
①合理密植：甘蔗的种植密度与不同品种、土壤条件和管理水平有关。根据生产经验，一般每亩基本种植数量要在1800～2200株。即行距100厘米，株距为33～42厘米；如果行距为126厘米，则株距为26～33厘米。
②田间管理：移栽后7天内一定要保持田间土壤湿度在50～60％，2～3天苗返青后要及时施肥。每亩施用施尿素约10公斤，复合肥12公斤，然后用小培土在根系覆盖，小培土厚度4厘米。甘蔗开始分蘖至分蘖高峰期每亩施尿素20公斤，复合肥20公斤。此外要做好田间管理，要经常检查，及时割除主茎，中度耕翻土地，及时除去杂草。施分蘖肥后1个月左右，施尿素20公斤、复合肥40公斤，然后进行大培土，培土高度20厘米以上。
(3)病虫害防治：病虫害是危害甘蔗生长的重要因素之一，及时预防治疗病虫害，要做到早发现、早治疗。并且根据不同的虫灾病害选用不同的防治方法。
(4)防旱保水：气候干旱时要及时引水灌溉，如果水资源不充分,可以先通过甘蔗叶覆盖地表以降低水分蒸发的方式保水抗旱。
有益效果：本发明相对于现有技术，具备如下优点：本发明可加快繁殖速度，减轻病虫害的积累，降低种植成本，提高了蔗苗质量。而且可以全茎留种。可实现甘蔗的一代栽种，在短时间内迅速增加甘蔗的种植面积，提高产量。从而节省了苗床、良种、肥料、用水、用工以及消毒的过程，大大降低了繁殖成本，节约了劳力。本发明甘蔗组织培养的繁殖方法单茎重显著提高，株高增加，商品蔗率提高，同时所得甘蔗移栽后，商品蔗产量也显著增加。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种甘蔗组织培养的繁殖方法，具体包括如下实施步骤：
步骤1，选种：
种茎选择经过：大田块选、收获株选、斩种时段选和下种时芽选4个程序。大田块选是选择甘蔗生长良好、品种纯度一致的田块作为留种田。收获株选是收获时在留种田选择生长正常、无病虫害或少病虫害的蔗株作种茎。斩种时要选择蔗茎较粗大、蔗芽饱满、芽鳞新鲜的节段作种苗。下种时芽选是在下种时将受到机械损伤或其他因素损伤的蔗种剔除。
步骤2，采种：
采种时先削去蔗株的叶片，保留叶鞘，以保护蔗芽。按留种要求不同，采种可分为全茎种、半茎种和梢部种。梢部苗和半茎种末端的2～3个蔗芽尚未成熟充实，宜斩去不用；全茎种除梢部的几个蔗芽不能作种用外，最基部的蔗芽也由于太老，最好不用。
步骤3，晒种：
晒种可打破蔗芽和根点的休眠状态，促进酶的活动和呼吸作用，使蔗糖转化为还原糖供根芽萌发的需要，从而提高发芽率。砍种可消除顶端优势，砍成双芽段或三芽段，使每一个芽段有1～2个完整节间，可保持种茎水分，增强抗病能力。一般砍成双芽段为宜，因双芽段的种苗上、下位芽萌发较整齐一致，有利于全苗、齐苗。
步骤4，砍种：
砍种时要先剥除叶鞘(幼嫩叶鞘则不剥，以免损伤种茎)，将种茎放置在砧板或木垫上，芽向两侧，刀口要利，刀身要薄，落刀要准，做到一刀两断，切口平滑，不破裂，不伤芽。下刀位置在种苗下部节间约2/3处，上部节间稍短，约占节间的1/3。因为根芽萌发所需的水分和养分是由芽下位节间供应的。
步骤5，材料处理：
选取腋芽、茎尖等利于诱导的植物新生部分作为外植体。选择外植体时尽量选取较嫩的植物部分，这样有利于诱导愈伤组织、减少污染和褐变现象。将所取外植体先用洗衣粉水洗干净，再用清水冲洗。接种间用紫外灯消毒灭菌。在超净工作台上用75％酒精浸泡外植体30秒，然后迅速取出，再用0.1％氯化汞液处理15分钟，用无菌蒸馏水冲洗4～5次后待接种。外植体的清洗要彻底，消毒时间要充分，以减少污染。
步骤6，培养基配置：
诱导外植体培养基：ms+ba(苄氨基腺嘌呤)1mg/l+活性炭1g/l+蔗糖18g/l+琼脂8g/l。诱导腋芽增殖培养基：ms+ba5mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖18g/l；ms+ba10mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖20g/l。诱导生根增殖培养基：1/2ms+naa(萘乙酸)2mg/l+iba(吲哚丁酸)0.4mg/l+多效唑2mg/l。
步骤7，培养过程：
①选取的外植体洗净消毒，将处理好的材料接入ms+ba(苄氨基腺嘌呤)1mg/l+活性炭1g/l+蔗糖18g/l+琼脂8g/l培养基中进行培养，用荧光灯模拟自然光照射，培养时间每天10～15小时，培养温度25～30℃。②培养过程中注意观察记录，若发现培养基出现混浊，说明外植体在诱导培养过程中已被污染，应立即清除。③连续培养10～15天后，观察外植体诱导生长情况。选取外植体诱导产生愈伤组织的培养组，在无菌操作条件下将转绿腋芽边缘褐色部分剥除转入同样培养基中培养。④当新生芽长到2厘米时，转入ms+ba10mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖20g/l中培养。该培养基可以诱导腋芽增殖。⑤重复将诱导的腋芽转入腋芽增殖培养基，直到获得所需数量的腋芽。⑥将诱导的腋芽转入诱导生根培养基1/2ms+naa2mg/l+iba0.4mg/l+多效唑2mg/l中诱导生根，约3～8天后，选择根长至3～5厘米的培养组进入炼苗阶段。⑦将成功生根的幼苗在试管中移到自然光照下，继续培养2～3天，让幼苗接受强光的照射，注意不要打开瓶口。2～3天后，再开口继续在自然光下练苗1～2天。⑧选择经过炼苗后成活的培养组，从试管中取出幼苗，在自来水中洗掉幼苗根部的培养基。清洗过程中动作要轻柔，不要损伤幼苗的根部。将清洗后的幼苗根部用湿布轻轻包裹，准备移栽到诱导外植体培养基中。⑨培养基质先充分浇水，栽植幼苗时，先用筷子或者木棍在基质中插一小孔，然后将小苗轻轻放入小孔中，注意不要弄伤幼苗的根须，栽后把幼苗周围基质压实，栽后轻浇薄水。然后将幼苗移入高湿环境中种植，以备向大田移栽。
步骤8，大田移植：
为了达到甘蔗组培苗大田移栽的较高成活率，充分发挥组培苗的良种效应，在组培苗移栽过程及后期护理方面要注意以下几点：①移栽前后要充分浇水、防止幼苗受到曝晒，保证土壤湿度、促进幼苗成活、尽快转青；②幼苗青后及时施肥，不用无机肥，用尿素加复合肥，早施追肥，确保幼苗成活，促进甘蔗早分蘖；③甘蔗开始分蘖时，要及时割除主茎，促进甘蔗分蘖，同时要控制无效分蘖；④适时翻耕培土，控制杂草，提高成活率。主要操作要点如下：
(1)土地准备：
①选地：要求选择水源稳定充足又有肥力的土地作为甘蔗种植地。另外要注意选择开阔平坦、交通便利、便于机械化设施进出的地块作组培苗的栽植地，不要选择山林、坡地等。
②整地：要求深耕细作。移栽甘蔗组培苗之间要对选好的栽植地深耕20～30厘米。
③开植蔗沟：为保证合理密植及必要的光照，甘蔗田间种植的行距以1米左右为佳。
(2)移栽组培苗：
①合理密植：甘蔗的种植密度与不同品种、土壤条件和管理水平有关。根据生产经验，一般每亩基本种植数量要在1800～2200株。即行距100厘米，株距为33～42厘米；如果行距为126厘米，则株距为26～33厘米。
②田间管理：移栽后7天内一定要保持田间土壤湿度在50～60％，2～3天苗返青后要及时施肥。每亩施用施尿素约10公斤，复合肥12公斤，然后用小培土在根系覆盖，小培土厚度4厘米。甘蔗开始分蘖至分蘖高峰期每亩施尿素20公斤，复合肥20公斤。此外要做好田间管理，要经常检查，及时割除主茎，中度耕翻土地，及时除去杂草。施分蘖肥后1个月左右，施尿素20公斤、复合肥40公斤，然后进行大培土，培土高度20厘米以上。
(3)病虫害防治：病虫害是危害甘蔗生长的重要因素之一，及时预防治疗病虫害，要做到早发现、早治疗。并且根据不同的虫灾病害选用不同的防治方法。
(4)防旱保水：气候干旱时要及时引水灌溉，如果水资源不充分,可以先通过甘蔗叶覆盖地表以降低水分蒸发的方式保水抗旱。
实施例2：
与实施例1基本一样，所不同的是诱导腋芽增殖培养基为ms+ba10mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖22g/l培养基。
实施例3
与实施例1基本一样，所不同的是诱导腋芽增殖培养基为ms+ba3mg/l+活性炭0.5g/l+蔗糖15g/l培养基。
实施例4：试验田育苗效果验证
2015年在江苏句容丘陵山区茅山华兴村取同一批同一甘蔗品种(黑皮果蔗拔地拉)进行繁殖试验，分别设为对照组、实施例1组、实施例2组和实施例3组，对照组采用常规的种芽繁殖，实施例1组、实施例2组和实施例3组分别采用本发明实施例1、2和3方法进行育苗，移栽后采用相同的方法管理，收获时考察株高、茎径、单茎重、商品蔗率和商品蔗产量。结果见下表1：
表1各组黑皮果蔗株高、茎径、单茎重、商品蔗率和商品蔗产量
由上表结果可得，相比常规的甘蔗种芽繁殖技术，本发明甘蔗组织培养的繁殖方法单茎重显著提高，株高增加，商品蔗率提高，同时所得甘蔗移栽后，商品蔗产量也显著增加。
此外，本发明方法所用的繁殖方法，可加快繁殖速度，减轻病虫害的积累，降低种植成本，提高了蔗苗质量。而且可以全茎留种。可实现甘蔗的一代栽种，在短时间内迅速增加甘蔗的种植面积，提高产量。从而节省了苗床、良种、肥料、用水、用工以及消毒的过程，大大降低了繁殖成本，节约了劳力。