本发明涉及植物生物技术领域，具体为一种泰山黄精微根茎快速繁殖方法。
背景技术：
泰山黄精是天门冬科（asparagaceae）（原属于百合科（liliaceae））黄精属（polygonatum）具有药用价值的多年生草本植物，与滇黄精（polygonatumkingianum）和多花黄精（polygonatumcyrtonema）同被《中国药典2015》收录为药用品种，具补脾润肺，益气养阴的功能，被开发为保健品、功能食品等，市场需求日益增强，但泰山黄精的野生资源因连年滥采滥挖遭到破坏，仅凭自然储备已难以满足市场需要，而人工繁殖主要以根茎繁殖为主，易出现种质退化、病虫害积累问题，且繁殖效率低，也很少采用种子繁殖，因受限于种子产量极少且播种繁殖周期较长，因此，目前泰山黄精生产规模受种苗生产效率低的极大限制，难以满足大规模标准化生产需要，亟需在种苗繁育效率和方式上寻求突破，以缓解日益严重的供需矛盾。
采用组织培养方式生产繁殖泰山黄精无菌种苗，可不受季节限制、周年生产，繁殖效率较常规明显提高，是常规种苗繁殖的有效补充手段。但目前已有报道的泰山黄精组培苗的繁殖主要以绿苗移栽为主，炼苗移栽过程易受湿度影响造成死苗，使炼苗移栽成活率不够稳定，操作要求高，不利于大面积推广，因此，结合大田根茎繁殖方式，探索利用组培方式繁殖泰山黄精无菌微根茎，对无菌微根茎进行直接移栽，省略绿苗炼苗过程并对湿度降低要求，可避免因绿苗移栽导致的种苗损失，大大减少操作工序，且有利于远距离运输及大面积推广种植，可为泰山黄精的人工规模化推广种植提供种苗繁育技术支撑，开辟种苗繁殖新途径。
目前，有报道的对泰山黄精组培苗的炼苗移栽技术研究，主要是以具幼嫩根、茎、叶的完整绿苗的常规移栽技术，而利用组培技术和大田根茎移栽技术结合，进行泰山黄精微种根繁殖方式的探讨尚未见公开报道。
技术实现要素：
本发明针对以上不足之处，提供了一种泰山黄精微根茎快速繁殖方法,本发明既可充分利用泰山黄精无菌再生体系高效繁殖的特点，又能充分利用各类无菌材料诱导产出无菌微根茎，且微根茎可省略常规炼苗环节直接用于移栽，进而形成一套完整种苗繁育体系，大大提高根茎繁殖效率，是一种新型高效的泰山黄精种苗繁殖方式。
本发明培养获得的微根茎对环境适应性强、耐储存，并可用于长距离运输或异地移栽，具有替代常规大田苗种子和根茎的功能。本发明也改进了以具根、茎、叶的完整绿苗组培苗进行移栽的常规技术手段，利用组培技术和大田根茎移栽技术特点，实现科研与生产实践的跨越式结合创新。
本发明填补了泰山黄精微根茎繁殖方式研究的技术空白。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种泰山黄精微根茎快速繁殖方法，具体步骤如下：
（1）无菌体材料选取选取生长健壮的泰山黄精无菌瓶苗，从中选出无菌体；
（2）微根茎的诱导将无菌体插入生根培养基1/2ms+naa0.4-1.0mg/l上进行诱导生根，经过培养均具有1-8根白色不定根，即为泰山黄精无菌微根茎；
（3）微根茎的增殖对泰山黄精无菌微根茎进行增殖，扩大数量，可采用2种方式，一是重新选取无菌体继续重复进行第二步的微根茎诱导；二是，对已经获得的微根茎继续培养，微根茎自身又可分化新的具顶芽和根的微根茎，微根茎可直接用于移栽。
（4）微根茎的移栽
将增殖获得的具根微根茎从培养基取出，洗净附着在微根茎上的培养基，直接移栽于育苗盆或大田均可。育苗盆移栽方式：将顶芽向上放在盆内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实；移栽后保持湿润，放在自然光照且温度不低于0-5℃的室内。此方式可全年进行。大田移栽方式：开沟移栽。沟宽5-10cm，深5-10cm；株距10-15cm，顶芽向上放在沟内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实。大田移栽时间：4-10月。
进一步的，所述无菌体是单体芽或具芽根茎团块或具节茎段或无菌叶片或不同类型的分化体；
进一步的，不同生长类型无菌体选择标准如下，
单体芽的状态为水滴形、大小为直径0.3-2cm，具1个饱满顶芽；
具芽根茎团块的标准为着生1个以上单体芽、具1个以上饱满顶芽、直径0.5-2cm；
具节茎段的标准为高度0.5cm以上，节间数1节以上、茎段基部粗度0.2cm以上；
无菌叶片的标准为生长健壮、颜色黄绿色至绿色；叶片宽度0.3cm以上，叶片着生位置从顶芽往下第3轮叶片至基部；
不同类型的分化体的标准为：生长健壮、增殖培养阶段的无菌分化体，3-5次继代培养，可分化增殖生成以上4种材料类型，并在分化生长同时自身长出不定根。
进一步的，不同无菌体培养成为微根茎的过程及标准：
单体芽切取合适大小的单体芽，基部向下，接种在生根培养基诱导生根，20-30d后，单体芽芽体表皮横纹处长出1-4条不定根，白色、表面光滑无须根，平均长度0.5-2cm，这类型单体芽生根后即为微根茎；
具芽根茎团块将较大的根茎团块切成直径2cm左右的块状，此类型根茎团块包含2种主要类型，一是具1个饱满顶芽的水滴形或长圆柱形芽体，二是无明显顶芽的根茎块；将第一类芽体接种在生根培养基诱导生根，25-40d后，可长出1-8条白色不定根，表面光滑无须根，平均长度0.5-3cm，第二类根茎可继续进行分化培养；根据不定根着生位置，主要表现为每个顶芽所在根茎生根或整个根茎团块生根，两者均可单独或整体作为微根茎；
具节茎段按至少每节1株，每株高度不少于0.5cm、茎段基部粗度0.2cm以上为标准，剪取生长健壮的无菌茎段，基部向下，插入生根培养基，诱导生根，28-60d后，培养基表面茎段明显枯死，基部长成具1个饱满顶芽的水滴状单体芽，直径0.3-0.5cm，同时，单体芽长出1-4条白色不定根，不定根表面光滑无须根，平均长度0.5-3cm，这类具根和顶芽的单体即为微根茎；
无菌叶片将剪取的叶片接种在分化培养基ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%诱导分化，培养20-30d后，在剪口处可直接长出1-5个具顶芽的水滴形单体芽，将这些单体芽分别切下，接种在生根培养基继续培养20-35d，在芽体基部长出1-4条白色不定根，这类具根单体芽即为微根茎；
不同类型的分化体：生长健壮、增殖培养阶段的无菌分化体，3-5次继代培养，可分化增殖生成以上4种材料类型，并同时在分化成的新生单体芽或根茎团块自身长出不定根，将这类单体芽或根茎单独切下即可作为微根茎。
本发明根据泰山黄精常规用根茎繁殖的特点，结合组织培养技术，以建立高效再生体系的泰山黄精不同类型分化体为试验材料，采用4个步骤，诱导培养可直接用于移栽的具根微根茎。微根茎具有如下特征：①相较常规大田根茎而言，形状相似但体积较小，一般直径0.3-2.5cm，具根，可直接用于移栽；②繁殖方式不是常规大田生产中的分株繁殖或种子繁殖，而是采用组织培养方式；③相较常规大田根茎和种子种植长成的根茎，生长发育和功能相同，都能长成正常植株。
利用本发明方法培养获得的泰山黄精微根茎与常规具幼嫩根、茎、叶的绿苗组培苗相比优势明显，并在如下7个方面具有显著不同：（1）无菌培养过程：以自主建立的泰山黄精再生体系为繁殖基础，不需专门繁殖用于生根的具茎叶无菌苗，也省略了茎叶壮苗培养过程，可多种方式直接诱导产生无菌微根茎并直接用于移栽，繁殖材料高效易得；（2）炼苗过程：具根微根茎直接用于移栽，省略常规的驯化炼苗环节，缩短成苗时间；（3）移栽过程：微根茎不具或具很少常规组培苗的绿色的幼嫩茎叶，减少了常规移栽时因水分流失等原因造成的根茎叶枯干、死苗，减少了移栽幼苗数量损失；（4）移栽后管理过程：移栽微根茎对环境有较强适应性，微根茎具数条健壮不定根，可快速适应移栽基质和外界环境，缩短异养到自养的过渡期；（5）储存方式：较常规组培苗耐储存，从培养基取出后可耐受1-3d存放，而常规绿苗组培苗很快枯萎；（6）生长情况：微根茎移栽后20-30d成活率、发芽率较高，可稳定在80%以上；而常规绿苗组培苗容易受环境影响，成活率波动较大；（7）替代功能：常规具茎叶和不定根的幼苗，需先成活才开始生长根茎，难以快速达到可远途运输移栽状态；而微根茎可作为微型种苗用于长距离运输和异地移栽，具有替代常规大田苗种子和根茎的功能。
本发明改变了以具根、茎、叶的完整绿苗组培苗进行移栽的常规技术手段，利用组培技术和大田根茎移栽技术特点，进行跨越式结合创新，形成新型泰山黄精种根繁殖方式。本发明方法对提高泰山黄精优质种苗繁殖效率，改善种苗限制问题，具有重要意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述：
本发明实施例中所采用的泰山黄精高频再生体系是采用专利号：zl201610712115.2，名称：“一种建立泰山黄精高频再生体系的方法及培养基”，的方法建立的。
实施例一：
从已建立的泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗中，选择生长健壮、具1个饱满顶芽的水滴形单体芽作为无菌体，直径0.3-2cm，基部向下，接种在生根培养基1/2ms+naa0.4-1.0mg/l，培养20-30d后，芽体表皮横纹处长出不定根，不定根白色，数量1-4条，平均表面光滑无须根，长度0.5-2cm，这类型生根芽体可直接用于移栽，即为泰山黄精微根茎。
泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗在分化培养基（是已授权专利再生体系建立的培养基，即ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%。）继续培养20-30d后，继续分化生长茎、叶、单体芽等各类型无菌体，对各种不同类型无菌体按不同诱导方式分别进行培养，同时，从中选出直径0.3-2cm，具1个饱满顶芽的水滴形单体芽，单独接种在生根培养基。每次再生体系组培苗继代培养均重复进行以上单体芽单独切取、单独接种在生根培养基的操作程序，不断积累单体芽数量，即可不断获泰山黄精微根茎。
将增殖获得的具根微根茎从培养基取出，洗净附着在微根茎上的培养基，直接移栽于育苗盆或大田均可。育苗盆移栽方式：将顶芽向上放在盆内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实；移栽后保持湿润，放在自然光照且温度不低于0-5℃的室内。此方式可全年进行。大田移栽方式：开沟移栽。沟宽5-10cm，深5-10cm；株距10-15cm，顶芽向上放在沟内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实。大田移栽时间：4-10月。
实施例二：
从已建立的泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗中，选取生长健壮、具至少1个饱满顶芽的根茎团块，此类型根茎块包含2种主要类型，一是具1个饱满顶芽的水滴形或长圆柱形芽体，二是无明显顶芽的根茎块；将较大的根茎团块切成直径0.5-2cm的块状，或分类切取具1个饱满顶芽的水滴形或长圆柱形芽体，水滴形大小为直径0.3-1cm，长圆柱形大小为直径0.3-2cm，长度0.5-1.5cm，接种在生根培养基，剩余部分继续进行分化培养。在生根培养基培养25-40d后，芽体表皮横纹处长出不定根，不定根白色，表面光滑无须根，数量1-8条，平均长度0.5-3cm；无明显顶芽的根茎块可继续进行分化培养；根据不定根着生位置，主要表现为每个顶芽所在根茎生根或整个具芽根茎团块生根，两者均可单独或整体作为微根茎。
泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗在分化培养基（是已授权专利再生体系建立的培养基，即ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%。）继续培养20-30d后，继续分化生长茎、叶、单体芽等各类型无菌体，对各种不同类型分化体按不同诱导方式分别进行培养，同时，从中选出着生1个以上单体芽、具1个以上饱满顶芽、直径0.5cm以上根茎块，切成0.5-2cm大小，单独接种在生根培养基。每次再生体系组培苗继代培养均重复进行以上根茎块单独切取、单独接种在生根培养基的操作程序，不断积累根茎块数量，即可不断获得泰山黄精微根茎。
将增殖获得的具根微根茎从培养基取出，洗净附着在微根茎上的培养基，直接移栽于育苗盆或大田均可。育苗盆移栽方式：将顶芽向上放在盆内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实；移栽后保持湿润，放在自然光照且温度不低于0-5℃的室内。此方式可全年进行。大田移栽方式：开沟移栽。沟宽5-10cm，深5-10cm；株距10-15cm，顶芽向上放在沟内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实。大田移栽时间：4-10月。
实施例三：
从已建立的泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗中，选择生长健壮、高度0.5cm以上、具1节以上茎节的无菌苗，从基部切下完整茎段，按至少每节1株，每株高度不少于0.5cm、茎段基部粗度0.2cm以上为标准，进行茎段切分，基部向下插入生根培养基。在生根培养基培养28-60d后，所接根茎段生长状态出现显著变化，在培养基表面上部的茎叶出现枯黄直至全部枯死，同时基部膨大成具1个顶芽的水滴状无菌小根茎机单体芽，直径0.3-0.5cm，并长出1-4条白色不定根，不定根表面光滑无须根，平均长度0.5-3cm，此时，茎段生根的生长类型与单体芽生根的微根茎相同，这类型生根芽体可直接用于炼苗移栽，即为泰山黄精微根茎。
泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗在分化培养基（是已授权专利再生体系建立的培养基，即ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%。）继续培养20-30d后，继续分化生长茎、叶、单体芽等各类型无菌体，对各种不同类型分化体按不同诱导方式分别进行培养，同时，从中选出高度0.5cm、茎段基部粗度0.2cm以上具节茎段，截成至少具节间数1节以上茎段，单独接种在生根培养基。每次再生体系组培苗继代培养均重复进行以上茎段单独切取、单独接种在生根培养基的操作程序，不断积累茎段生根苗数量，即可不断获得泰山黄精微根茎。
将增殖获得的具根微根茎从培养基取出，洗净附着在微根茎上的培养基，直接移栽于育苗盆或大田均可。育苗盆移栽方式：将顶芽向上放在盆内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实；移栽后保持湿润，放在自然光照且温度不低于0-5℃的室内。此方式可全年进行。大田移栽方式：开沟移栽。沟宽5-10cm，深5-10cm；株距10-15cm，顶芽向上放在沟内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实。大田移栽时间：4-10月。
实施例四：
从已建立的泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗的叶片中，选择标准为生长健壮、颜色黄绿色至绿色、叶片宽度0.3cm以上，叶片着生位置从外向内1-4片或从顶芽往下第3轮叶片至基部的叶片。按2种不同生长类型进行分类：（1）具健壮叶片的未拔节无菌苗：剪取外围1-4片完整叶片，接种在分化培养基，诱导20-30d后产生1-5个单体芽，并将诱导获得的单体芽进行生根培养，20-35d后不定芽基部膨大成具1个顶芽的水滴状单体无菌小根茎，同时在芽体基部长出1-4条白色不定根，这类型生根芽体与茎段诱导后产生的芽体类型相同，可直接用于炼苗移栽，即为泰山黄精微根茎；（2）高度0.5cm以上、具1节以上茎节和健壮叶片的无菌苗：此类型叶片剪取可结合茎段生根诱导同时进行。剪取从顶芽往下第3轮至培养基表面以上的基部叶片，进行不定芽诱导，20-30d后诱导获得1-3个单体芽，对单体芽进行生根培养，20-35d后，不定芽基部膨大成具1个顶芽的水滴状单体无菌小根茎，同时在芽体基部长出1-4条白色不定根，这类型生根芽体与茎段诱导后产生的芽体类型相同，可直接用于炼苗移栽，即为泰山黄精微根茎。
泰山黄精高频再生体系无菌瓶苗在分化培养基（是已授权专利再生体系建立的培养基，即ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%。）继续培养20-30d后，继续分化生长茎、叶、单体芽等各类型无菌分化体，对各种不同类型分化体按不同诱导方式分别进行培养，同时，从中选出生长健壮、颜色黄绿色至绿色；叶片宽度0.3cm以上，叶片着生位置从顶芽往下第3轮至基部的叶片，单独接种在分化培养基。每次再生体系组培苗继代培养均重复进行以上叶片单独切取、单独接种分化培养基的操作程序，不断积累分化叶片数量，将叶片诱导获得的水滴状单体芽单独切下，接种在生根培养基诱导生根，即可不断获得泰山黄精微根茎。
将增殖获得的具根微根茎从培养基取出，洗净附着在微根茎上的培养基，直接移栽于育苗盆或大田均可。育苗盆移栽方式：将顶芽向上放在盆内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实；移栽后保持湿润，放在自然光照且温度不低于0-5℃的室内。此方式可全年进行。大田移栽方式：开沟移栽。沟宽5-10cm，深5-10cm；株距10-15cm，顶芽向上放在沟内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实。大田移栽时间：4-10月。
实施例五：
在泰山黄精无菌苗增殖扩繁培养中，会产生茎段、叶片等各种不同类型的分化体，在这些分化体经3-5次继代培养后，会有约20-30%不经生根诱导而自身长出不定根的根茎，新生不定根数量1-5条，着生位置也与以上4种方式诱导产生的不定根相似，对这类根茎，可按照不定根着生部位具体归属进行分类，一是将已生长不定根的单体茎单独切下作为微根茎使用；二是将无法切取单体芽的生根根茎团作为整体，此种类型也可直接用于炼苗移栽，也可作泰山黄精微根茎使用。这种由分化体繁殖得的微根茎的培养方式，可分化生根同步进行，大大节约根茎繁育时间，减少工序，降低培养成本，是以上4类微根茎培养的重要补充方式。
再生体系无菌瓶苗在分化培养基（是已授权专利再生体系建立的培养基，即ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%。）继续培养，经3-5次继代培养后，有约20-30%不经生根诱导而自身长出不定根的根茎，新生不定根数量1-5条，着生位置也与以上4种方式诱导产生的不定根相似，对这类根茎，可按照不定根着生部位具体归属进行分类，一是将已生长不定根的单体茎单独切下作为微根茎使用；二是将无法切取单体芽的生根根茎团作为整体，此种类型可直接用于再生分化培养，也可作泰山黄精微根茎使用。每次再生体系组培苗继代培养均重复进行以上单独切取或分类进行培养的操作程序，不断积累数量，即可不断获得泰山黄精微根茎。
将增殖获得的具根微根茎从培养基取出，洗净附着在微根茎上的培养基，直接移栽于育苗盆或大田均可。育苗盆移栽方式：将顶芽向上放在盆内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实；移栽后保持湿润，放在自然光照且温度不低于0-5℃的室内。此方式可全年进行。大田移栽方式：开沟移栽。沟宽5-10cm，深5-10cm；株距10-15cm，顶芽向上放在沟内，并覆土，覆土深度2-5cm。移栽后，及时喷水，使覆土紧实。大田移栽时间：4-10月。
本发明内容的以上5个实施方案相对独立同时也是一套有机联系的完整系统，试验材料均来源于本发明人自主建立的泰山黄精高效再生体系繁殖的无菌组培苗，该再生体系受本发明人已授权专利的保护。本发明中微根茎的培养实施过程可只在选用的不同培养方向的培养基方面有所差别（分化培养均采用分化培养基：ms+ba2.0-2.5mg/l+iba0.5-1.0mg/l+蔗糖3-5%。生根培养均采用生根培养基：1/2ms+naa0.4-1.0mg/l），各阶段都是不可分割的一部分，实施过程高度一致，简化了工作流程，可大大节约根茎繁育时间、减少工序、降低生产成本。本发明培养的微根茎与常规具幼嫩茎、叶和不定根的组培苗相比，具有炼苗时间短，可直接移栽、成活率高、减少工序、节约成本、简单易操作、可满足较远距离运输及移栽等显著优势，对解决当前泰山黄精种苗缺乏、种苗繁殖效率低、种植资源高效利用及限制大面积种植及推广种苗缺乏的瓶颈制约问题，具有重大意义。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。