CN106172011B - 一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物组织培养技术领域，具体的是一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法。一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，包括以下步骤：外植体准备、继代培养、生根培养。本发明的方法继代芽萌动早、分化早、分化快，繁殖系数高，有效芽率高；生根苗成苗率高，种苗叶片和假茎韧性好，根系不易脱落，假植成活率高。利用高温暗培养技术，继代周期缩短了10～15d，具有减少能耗，提高空间利用率，提高生产效率，降低生产成本优点。
Description
技术领域
本发明涉及植物组织培养技术领域，具体的是一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法。
背景技术
粉蕉(Musa ABB Pisang Awak)，又名安南蕉、西贡蕉和奶蕉等，与香牙蕉(简称香蕉)(Musa AAA Cavendish)分属于我国主食蕉的两大类型。目前市场上的主流品种“金粉1号”由于果实皮薄，果肉色淡黄或黄色，肉质滑，味甜，具微香而受到广大消费者的喜爱。近几年来粉蕉不仅在我国南方消费量逐年上升，其在北方的市场也开始打开，粉蕉销量逐渐增大。随着粉蕉产业的扩大，优质健康的粉蕉种苗急需商品化生产，粉蕉的种苗组培快繁技术就显得特别重要。早期的粉蕉组培快繁中，继代培养阶段存在繁殖系数低、“菠萝芽”多、泡芽比例大、单芽率高、周期长(达40d以上)等问题；生根培养阶段存在生根率低、根数少、根过长、根易脱落等问题，导致粉蕉组培生产出现变异风险大、污染高、生产效率低及生产成本高等弊端。生产上一般通过改变培养基中的植物激素浓度来调节繁殖系数。提高植物激素浓度能够提高繁殖系数，但同时会增加变异的风险；而降低植物激素的浓度能降低变异率，但繁殖系数也随之降低，均不能保证快速大量繁殖健康优质粉蕉种苗。
目前，有学者研究了不同温度和不同光照对香蕉组培苗生长的影响，研究表明温度对香蕉组培苗增殖和生根均有极显著的影响，但对粉蕉组培苗光照和温度调控的相关报道很少。
发明人所在的研究团队经过多年的实践和多次的试验比较，通过调节“金粉1号”粉蕉苗组培快繁的温度条件和光照条件，探索得到一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，该方法在得到较高繁殖系数的同时维持低的变异率，保证了种苗的质量，提高了生产效率，进一步降低了生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，该方法在得到较高繁殖系数的同时维持低的变异率，保证了种苗的质量，提高了生产效率，进一步降低了生产成本。
本发明所提供的技术方案是：
一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，包括以下步骤：
(1)外植体准备及启动培养：采集粉蕉优良母树50～100cm高吸芽，经自来水冲洗干净，切除多余茎叶部，用酒精擦洗外表2～3次，在超净工作台上剥掉叶鞘并削成以生长点为中心的直径3cm、高5cm的圆柱体干茎，再从圆柱体干茎中心剥离出边长为0.3～0.5cm的小方块，即为外植体小芽块，接种到启动培养基上培养25～30d，得到丛芽；
(2)继代培养；经启动培养的丛芽接种到继代培养基上，在高温暗培养条件下培养25～30d；
(3)生根培养：先在高温暗培养条件下置于生根培养基中培养13～16d；再将其置于自然散射光条件下培养15～25d，得到生根组培苗；
(4)炼苗：待生根组培苗长至高3～5cm、具有3～4片展开叶时，将其从培养室内移出，放在具有自然散射光条件的室外阴凉地方，炼苗7～10d，得到生根苗；
(5)假植：取出生根苗，洗去根部培养基，假植于大棚内沙床上，淋足定根水，并遮阴，定期喷水，空气相对湿度为75～85％，温度为27～35℃。
作为优选，步骤(2)、步骤(3)中高温暗培养培养条件为：温度32～35℃，光照为<10Lux。
作为优选，步骤(1)和步骤(2)的启动培养基和继代培养基均为MS培养基+6-BA2.0～3.0mg/L+IBA0.2mg/L。
作为优选，步骤(3)中生根培养基为MS培养基+NAA 1.0mg/L+IBA 0.2mg/L，pH5.8。
作为优选，步骤(5)中沙床中有基质，所述的基质是由猪粪：土：泥炭土按体积比为3:85:12组成。
作为优选，所述的基质的制备方法为：量取猪粪、土和泥炭土，混匀，根据育苗棚铺设成苗床，上面覆盖2cm厚的河沙，用800倍多菌灵淋施消毒。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明的方法中圆柱体干茎不需再经过消毒，直接剥离出外植体，提高工作效率，同时避免升汞等消毒溶液对外植体的伤害。
(2)本发明的方法继代芽萌动早、分化早、分化快，繁殖系数高，有效芽率高。
(3)本发明的方法得到的生根苗成苗率高，种苗叶片和假茎韧性好，不易折断，且假植成活率高。
(4)本发明的方法继代周期缩短10～15d，具有减少能耗，提高空间利用率，提高生产效率、降低生产成本优点。
具体实施方式
下面结合具体例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，包括以下步骤：
(1)外植体准备及启动培养：采集粉蕉优良母树50cm高吸芽，经自来水冲洗干净，切除多余茎叶部，用酒精擦洗外表2次，在超净工作台上剥掉叶鞘并削成以生长点为中心的直径3cm、高5cm的圆柱体干茎，再从圆柱体干茎中心剥离出边长为0.3cm的小方块，即为外植体小芽块，接种到启动培养基上培养25d，得到丛芽；启动培养基为MS培养基+6-BA2.0mg/L+IBA0.2mg/L；
(2)继代培养；经启动培养的丛芽接种到继代培养基上，在高温暗培养条件下培养25d；高温暗培养培养条件为：温度32℃，光照为<10Lux；启动培养基和继代培养基均为MS培养基+6-BA 2.0mg/L+IBA0.2mg/L；
(3)生根培养：先在高温暗培养条件下置于生根培养基中培养13d；再将其置于自然散射光条件下培养15d，得到生根组培苗；高温暗培养培养条件为：温度32℃，光照为<10Lux；生根培养基为MS培养基+NAA 1.0mg/L+IBA 0.2mg/L，pH 5.8；
(4)炼苗：待生根组培苗长至高3cm、具有3片展开叶时，将其从培养室内移出，放在具有自然散射光条件的室外阴凉地方，炼苗7d，得到生根苗；
(5)假植：取出生根苗，洗去根部培养基，假植于大棚内沙床上，淋足定根水，并遮阴，定期喷水，空气相对湿度为75％，温度为27℃；沙床中有基质，所述的基质是由猪粪：土：泥炭土按体积比为3:85:12组成；所述的基质的制备方法为：量取猪粪、土和泥炭土，混匀，根据育苗棚铺设成苗床，上面覆盖2cm厚的河沙，用800倍多菌灵淋施消毒。
实施例2：
一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，包括以下步骤：
(1)外植体准备及启动培养：采集粉蕉优良母树100cm高吸芽，经自来水冲洗干净，切除多余茎叶部，用酒精擦洗外表3次，在超净工作台上剥掉叶鞘并削成以生长点为中心的直径3cm、高5cm的圆柱体干茎，再从圆柱体干茎中心剥离出边长为0.5cm的小方块，即为外植体小芽块，接种到启动培养基上培养30d，得到丛芽；启动培养基为MS培养基+6-BA3.0mg/L+IBA0.2mg/L；
(2)继代培养；经启动培养的丛芽接种到继代培养基上，在高温暗培养条件下培养30d；高温暗培养培养条件为：温度35℃，光照为<10Lux；启动培养基和继代培养基均为MS培养基+6-BA3.0mg/L+IBA0.2mg/L；
(3)生根培养：先在高温暗培养条件下置于生根培养基中培养16d；再将其置于自然散射光条件下培养25d，得到生根组培苗；高温暗培养培养条件为：温度35℃，光照为<10Lux；生根培养基为MS培养基+NAA 1.0mg/L+IBA 0.2mg/L，pH 5.8；
(4)炼苗：待生根组培苗长至高5cm、具有4片展开叶时，将其从培养室内移出，放在具有自然散射光条件的室外阴凉地方，炼苗10d，得到生根苗；
(5)假植：取出生根苗，洗去根部培养基，假植于大棚内沙床上，淋足定根水，并遮阴，定期喷水，空气相对湿度为85％，温度为35℃；沙床中有基质，所述的基质是由猪粪：土：泥炭土按体积比为3:85:12组成；所述的基质的制备方法为：量取猪粪、土和泥炭土，混匀，根据育苗棚铺设成苗床，上面覆盖2cm厚的河沙，用800倍多菌灵淋施消毒。
实施例3：
一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，包括以下步骤：
(1)外植体准备及启动培养：采集粉蕉优良母树80cm高吸芽，经自来水冲洗干净，切除多余茎叶部，用酒精擦洗外表3次，在超净工作台上剥掉叶鞘并削成以生长点为中心的直径3cm、高5cm的圆柱体干茎，再从圆柱体干茎中心剥离出边长为0.4cm的小方块，即为外植体小芽块，接种到启动培养基上培养28d，得到丛芽；启动培养基为MS培养基+6-BA2.5mg/L+IBA0.2mg/L；
(2)继代培养；经启动培养的丛芽接种到继代培养基上，在高温暗培养条件下培养28d；高温暗培养培养条件为：温度33℃，光照为<10Lux；启动培养基和继代培养基均为MS培养基+6-BA 2.2mg/L+IBA0.2mg/L；
(3)生根培养：先在高温暗培养条件下置于生根培养基中培养15d；再将其置于自然散射光条件下培养20d，得到生根组培苗；高温暗培养培养条件为：温度33℃，光照为<10Lux；生根培养基为MS培养基+NAA 1.0mg/L+IBA 0.2mg/L，pH 5.8；
(4)炼苗：待生根组培苗长至高4cm、具有3片展开叶时，将其从培养室内移出，放在具有自然散射光条件的室外阴凉地方，炼苗8d，得到生根苗；
(5)假植：取出生根苗，洗去根部培养基，假植于大棚内沙床上，淋足定根水，并遮阴，定期喷水，空气相对湿度为80％，温度为30℃；沙床中有基质，所述的基质是由猪粪：土：泥炭土按体积比为3:85:12组成；所述的基质的制备方法为：量取猪粪、土和泥炭土，混匀，根据育苗棚铺设成苗床，上面覆盖2cm厚的河沙，用800倍多菌灵淋施消毒。
实施例4：本发明的方法的实施效果
培养条件：设置3个温度梯度和2个光照梯度，分别为高温(32-35℃)、中温(28-30℃)、常温(24-26℃)；光(2000Lux，光照12h/d)、暗(<10Lux，白天遮上所有窗帘，不开灯即可)。共设置6个不同光照和不同温度处理组合，分别为：高温暗培养(本发明的方法)、高温光培养(对照1)、中温暗培养(对照2)、中温光培养(对照3)、常温暗培养(对照4)和常温光培养(对照5)。
需要说明的是，对照1-5的处理中，步骤(2)、步骤(3)中的培养条件不同，其它步骤的操作均与实施例1-3相同。
4.1本发明的方法对继代周期及繁殖系数的影响
表1本发明的方法对继代培养繁殖系数的影响
注：同列不同字母表示处理间存在显著性差异(P<0.05)，下同。
由表1可知，高温暗培养处理繁殖系数在接种12d达2.0左右(1.98)，而对照在接种25d时才达到2.0左右(分别为2.01、2.01、1.91、2.02、1.97)，高温暗培养处理比对照处理快了13d，说明高温暗培养能促进芽萌动、分化早、分化快。继代芽分化快，在短时间内芽生长的时间就多，芽就比较壮，可以缩短继代周期，早期粉蕉组培生产继代周期是40d以上，而利用高温暗培养技术，继代周期缩短为25～30d，节省了10～15d的继代培养时间。继代培养25d后，本发明的实施例1-3的繁殖系数最高可达2.62，均大于其他5个对照处理，说明本发明的粉蕉的组织培养方法可以提高繁殖系数。
4.2本发明的方法对继代芽质量的影响
表2本发明的方法对继代芽成芽率及生长情况的影响
由表2可知，本发明的实施例1-3有效芽率最大，为96.74％，说明本发明的粉蕉的组织培养方法能提高有效芽率。
继代芽展开的叶片和长出的根增加转接时污染的风险、增大工作量，降低工作效率。本发明的实施例1-3芽展开叶片数为0，更有有利于继代，降低转接时的污染风险，提高工作效率。
发泡芽是衡量继代培养芽异常和变异的一个重要指标，发泡芽越多，说明继代芽越异常，变异的风险越大，芽发泡也不利于进一步的转接。本发明的实施例1-3发泡芽率最小，继代芽质量好。
4.3本发明的方法对生根苗及假植的影响
表3本发明的方法对生根苗成苗率及生长情况的影响
如表3所示，本发明的方法生根培养的生根成苗率最高，均达到100％的成苗率，显著高于对照处理，生根苗苗高、平均每株苗的根数以及展开叶片数均能达到生产要求。
表4本发明的方法对沙培苗成活率的影响
将小苗假植在事先准备好的沙床上，假植3周后，对成活率进行调查。如表4所示，本发明的方法得到处理苗成活率均为100％，高于其它对照组。
4.4本发明的方法对能耗及空间利用情况的影响
生产上用单层长宽为1.5m×0.5m的培养架，每个架子4层。本发明的方法在继代培养阶段，培养瓶可以层叠放置，每架可摆放1008瓶，而光培养时培养瓶不能叠放，每架只能摆放432瓶，因此，本发明的方法较光培养方式空间利用率提高133.33％。光培养时每层架子安装2个40W的灯管，一个培养架每个继代培养周期(统一按25d计算)折合用电96.00度，本发明的方法则可以节省这部分能源耗费，同时还增强了生产安全性。因此，继代暗培养对减少能耗、提高空间利用率、提高组培生产效率、降低生产成本及提高效益有显著效果。
综上所述，本发明的方法继代芽萌动早、分化早、分化快，繁殖系数高，有效芽率高；生根苗成苗率高，种苗叶片和假茎韧性好，根系不易脱落，假植成活率高。利用高温暗培养技术，继代周期缩短了10～15d，具有减少能耗，提高空间利用率，提高生产效率，降低生产成本优点。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (3)
1.一种粉蕉高温暗培养组培快繁方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)外植体准备及启动培养：采集粉蕉优良母树50～100cm高吸芽，经自来水冲洗干净，切除多余茎叶部，用酒精擦洗外表2～3次，在超净工作台上剥掉叶鞘并削成以生长点为中心的直径3cm、高5cm的圆柱体干茎，再从圆柱体干茎中心剥离出边长为0.3～0.5cm的小方块，即为外植体小芽块，接种到启动培养基上培养25～30d，得到丛芽；
(2)继代培养；经启动培养的丛芽接种到继代培养基上，在高温暗培养条件下培养25～30d；
(3)生根培养：先在高温暗培养条件下置于生根培养基中培养13～16d；再将其置于自然散射光条件下培养15～25d，得到生根组培苗；
(4)炼苗：待生根组培苗长至高3～5cm、具有3～4片展开叶时，将其从培养室内移出，放在具有自然散射光条件的室外阴凉地方，炼苗7～10d，得到生根苗；
(5)假植：取出生根苗，洗去根部培养基，假植于大棚内沙床上，淋足定根水，并遮阴，定期喷水，空气相对湿度为75～85％，温度为27～35℃；
步骤(2)、步骤(3)中高温暗培养培养条件为：温度32～35℃，光照为<10Lux；
步骤(1)和步骤(2)的启动培养基和继代培养基均为MS培养基+6-BA2.0～3.0mg/L+IBA0.2mg/L；
步骤(3)中生根培养基为MS培养基+NAA 1.0mg/L+IBA 0.2mg/L，pH5.8。
2.根据权利要求1所述的粉蕉高温暗培养组培快繁方法，其特征在于，步骤(5)中沙床中有基质，所述的基质是由猪粪：土：泥炭土按体积比为3:85:12组成。
3.根据权利要求2所述的粉蕉高温暗培养组培快繁方法，其特征在于，步骤(5)所述的基质的制备方法为：量取猪粪、土和泥炭土，混匀，根据育苗棚铺设成苗床，上面覆盖2cm厚的河沙，用800倍多菌灵淋施消毒。
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