一种小黄姜人工种子及其制备方法与流程

本发明涉及植物生物技术领域，具体涉及一种小黄姜人工种子及其制备方法。

背景技术：

小黄姜(zingiberoffiinalerosceoe)块茎富含姜黄素、精油、姜辣素、姜酚等活性成分，具有祛寒、祛湿、暖胃、加速血液循环等多种功能。小黄姜集营养、调味、保健于一身，是一种药食两用的经济作物，具有很高的经济价值。六盘水小黄姜作为一种栽培品种，其姜黄素、姜辣素、精油等活性成分的含量远远高于其他地方品种的姜，小黄姜切面纯黄色，味辛辣浓，肉比较细嫩，味道好，纤维细，与大种姜相比，其口感极佳。但是，与其他品种的姜一样，目前，小黄姜多采用传统的块茎繁殖的方法生产种苗，繁殖系数低，反复重茬使姜苗易感染姜枯萎病、姜眼斑病、姜根腐病、姜腐烂病等病害，导致姜品质下降，在生产上无法进行大规模的推广种植，影响经济创收，同时，也不能满足生产的需求。

人工种子技术充分利用了快速繁殖技术的优势,繁殖系数较高，成本较低,生产的种苗贮运方便，品系稳定，培养条件人为易控，易于标准化和规模化，是实现工厂化现代农业生产的重要技术手段，具有很大的开发利用价值。目前，将人工种子技术应用于小黄姜种苗生产的技术未见报导。

技术实现要素：

本发明提供一种小黄姜人工种子的制作方法,可通过人工方法制备小黄姜种子以替代传统的块茎繁殖,为实现小黄姜的工厂化现代农业生产奠定基础，也为开发新的小黄姜良种繁殖方式提供技术参考。

一种小黄姜人工种子的制作方法,包括如下步骤：

(1)小黄姜丛生芽的培养：将小黄姜姜芽脱毒脱菌处理后，在超净工作台，切取0.5-1.0cm的茎尖，接种于生芽培养基上，待丛生芽长约0.5-0.8cm，作为人工种胚的材料；

(2)人工种子制作过程：ms+0.1mg.l^-1青霉素+0.2％苯甲酸钠+(2.0％-3.0％)蔗糖作为人工胚乳，将4.0％海藻酸钠+(2.0％-2.2％)壳聚糖加入人工胚乳作为包埋液，调整包埋液的ph＝5.90，将丛生芽芽侵入人工胚乳中静置，再用吸管吸入繁殖体，然后滴入无菌络合剂2.0％cacl2溶液中，对包埋材料进行固化，待人工种子完全成形后取出。

所述步骤(1)中生芽培养基为ms基本培养基中加入6-ba4.0mg.l^_1和naa1.0mg.l^-1，培养基的ph＝5.90。

所述步骤(1)中接种于生芽培养基中培养80天。

所述步骤(2)中丛生芽侵入人工胚乳中5min，所述固化所需时间为10min。

所述脱毒脱菌处理方法为：切取生长状况良好的姜芽，用自来水冲洗干净，除去表面水分，60℃热脱毒，剥离茎尖剩2-3层腋芽，然后用75％的酒精消毒，再用0.1％的升汞消毒，最后用无菌水冲洗3次，无菌的吸水纸吸去表面水分，用于接种；

所述60℃热脱毒10min，再将腋芽置于10ml离心管中，用75％的酒精冲洗30s，再用0.1％的升汞冲洗3min，取出用无菌水冲洗3次。

所述小黄姜为六盘水小黄姜。

上述方法得到的小黄姜人工种子。

跟传统块茎繁殖以及姜芽组培方法相比，人工种子综合了天然种子和无性组培的优点。跟传统块茎繁殖相比，人工种子能繁殖自然条件下不易产生有效种子的植物且不受季节限制，并可保证优良性状的稳定遗传；与传统组培方法相比，人工种子具有体积小、重量轻的特点，便于储藏和运输，并可直接在土壤中萌发，从而省去组培苗瓶内长芽生根阶段，达到降低成本的目的，同时，人工种子可跟传统的种子一样实现机械化操作播种，很大程度上提高了栽种效率。

本发明方法得到的小黄姜人工种子，繁殖系数高，不易感染姜枯萎病、姜眼斑病、姜根腐病、姜腐烂病等病害，可以在生产上进行大规模的推广种植。

附图说明

图1为实施例小黄姜人工种子胶囊的制作效果图。

图2为实施例小黄姜人工种子加入壳聚糖后生长30天的效果图。

图3为实施例小黄姜人工种子加入壳聚糖后生长60天的效果图。

图4为实施例小黄姜人工种子加入壳聚糖后生长90天的效果图。

图5为实施例小黄姜人工种子移栽在自然环境中的效果图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进一步说明。

实施例

本发明所述的小黄姜人工种子胶囊的制作方法，包括以下3个方面：

1.海藻酸钠、氯化钙的用量、络合时间的优化，具体步骤如下：

(1)切取0.5-0.8cm的小黄姜组培丛生芽作为小黄姜人种子的繁殖材料。

(2)海藻酸钠、cacl2溶液经过高压灭菌处理。

(3)人工种子胶囊成分的筛选：以不同用量的凝胶剂海藻酸钠、cacl2络合剂对包埋材料进行固化，以及不同固化时间，形成种皮胶囊，以ms作为人工胚乳。(见表1)

(4)人工种子制作过程：以海藻酸钠作为包埋基质，将长0.5-0.8cm的丛生芽浸入其中，5min后用吸管吸入繁殖体，并在一定高度下滴入装在无菌瓶中的络合剂cacl2溶液中，对包埋材料进行固化，10min后待人工种子完全成形后取出。

利用cacl2作为络合剂使海藻酸钠发生离子交换并形成海藻酸钙胶囊。繁殖体悬浮于海藻酸钠溶液中，滴入溶液后会发生离子交换，在表面结成硬壳，形成胶囊。形成胶囊的效果可以通过控制海藻酸钠的浓度和发生离子交换的时间来实现。

从表1看出，海藻酸钠浓度与氯化钙浓度低，络合时间短时，得出的人工种子胶囊基本不能成形，或者成形后质感较软，容易受外界压力而变形；当海藻酸钠浓度增大，氯化钙浓度增大或者络合时间变长，胶囊成形较好，质感软硬适中。2.0％cacl2+4.0％海藻酸钠+络合时间10min的效果比较好，络合时间快，成形好。小黄姜人工种子胶囊制作效果见图1所示。

表1海藻酸钠、氯化钙的用量、络合时间比较

2.在实施例的试验过程中发现，蔗糖不仅为生长代谢提供能量，而且是重要碳源物质。

蔗糖浓度对种子的萌发和成苗有影响，因此对蔗糖浓度进行探索。具体步骤如下：

(1)切取0.5-0.8cm的小黄姜组培丛生芽作为小黄姜人种子的繁殖材料。

(2)海藻酸钠、cacl2溶液经过高压灭菌处理。

(3)人工种子胶囊成分的筛选：以不同浓度的蔗糖+ms作为人工胚乳，2.0％cacl2+4.0％海藻酸钠作为人工种皮。

(4)人工种子制作过程：以海藻酸钠+ms作为包埋基质，将长0.5-0.8cm的丛生芽浸入其中，5min后用吸管吸入繁殖体，并在一定高度下滴入络合剂cacl2溶液中，对包埋材料进行固化，10min后待人工种子完全成形后取出。

在实施例的试验过程中发现，适量添加蔗糖后，人工种子的萌发率和成苗率显著提高。通过定期观察，20天后统计种子的萌发率如表2所示。

表2不同用量的蔗糖对人工种子萌发的影响

3.在不加任何防腐剂的情况下，制作出的小黄姜人工种子易污染，因此在实施例中，在种皮中加入具有一定抗菌效果的壳聚糖，壳聚糖及其衍生物有较好的抗菌性能，能抑制一些真菌、细菌和病毒的生长繁殖。在人工胚乳中加入有一定抗菌作用的青霉素、苯甲酸钠，以期达到一定的防腐效果。

综合实施例中1,2部分筛选得到的条件，最终采用的人工种子的种皮和胚乳制备条件分别为：人工种皮2.0％cacl2+2.0％壳聚糖+4.0％海藻酸钠，络合时间为10分钟；人工胚乳ms+0.1mg.l青霉素+0.2％苯甲酸钠+3.0％蔗糖。该条件下，7天后种子的污染率为0，20天后种子的萌发率为93.33％,90天后移栽的成苗率为85.71％。小黄姜人工种子的生长情况见图2、3、4所示。