CN112753577B - 一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法 - Google Patents

一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，属于农作物种植技术领域，本发明通过将麻籽洋芋微型薯通过第一培养基、第二培养基以及第三培养基的培养，然后经过改良后的MS培养基包埋，将麻籽洋芋微型薯包埋种播种于培养基质中，最终提高了麻籽洋芋微型薯的萌发率，并且本发明中制备的培养基质可以使麻籽洋芋微型薯萌发芽长成幼苗，并为其生长提供充足养分，利于后续培养及移栽成活。

Description

一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法
技术领域
本发明涉及农作物种植技术领域，特别是涉及一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法。
背景技术
麻籽洋芋，洋芋就是土豆、马铃薯。马铃薯是仅次于小麦、水稻、玉米的四大粮食作物之一，又是粮、菜、饲料和工业原料兼用的高效经济作物，主要以块茎进行营养繁殖。马铃薯种薯一旦感染病毒、真菌、细菌等病害，易造成品种退化及品质和产量的下降，使马铃薯加工产业发展受到严重打击，解决问题的最有效方法是大量生产脱毒种薯。
马铃薯微型薯是指在防虫温室内的人工配制的营养基质中，通过脱毒试管苗移栽或茎段扦插，生产的直径为1-10厘米的小型薯块。微型薯工厂化生产是将无土栽培技术、植物组织培养技术、雾培技术和扦插快繁技术相结合，大规模、高标准生产马铃薯脱毒种薯的新技术。由于微型薯体积小、重量只有几克，便于大量运输，解决了马铃薯调种运输难的问题。因此，微型薯生产发展很快，已成为我国脱毒快繁的主要技术措施之一。
但微型薯作为研究***在碳水化合物新陈代谢调节、种质资源筛选与评价、转基因植物繁殖、体细胞杂交育种、“分子工厂”的创建等诸多领域的研究开发潜力是不容忽视的。
但马铃薯微型薯的体积小、重量轻、淀粉等营养物质和能量物质含量较低，且长势弱，出苗率低，贮藏时易造成水分蒸发散失，常常影响发芽和出苗，甚至种薯活力降低而影响繁种产量，以上问题已成为发展马铃薯种薯生产的主要障碍。因此，如何保持或提高麻籽洋芋微型薯的活力、解决其萌发率低并提高萌发成苗后期移栽的成活率，已成为国内外研究的重要课题。
发明内容
本发明的目的是解决以上存在的技术问题，提供一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，包括以下步骤：
(1)取麻籽洋芋微型薯，放入第一培养基中在24-28℃遮光浸泡培养13-16小时，所述第一培养基为含有硼酸和蔗糖的MS培养基；
(2)将步骤(1)中经过第一培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第二培养基中在24-28℃遮光浸泡培养12-18小时，所述第二培养基为含有激动素、萘乙酸、赤霉素和蔗糖的1/2MS培养基；
(3)将步骤(2)中经过第二培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第三培养基中进行24-28℃浸泡培养24-36小时，浸泡培养过程中遮光与光照交替，光照度1650-1900lx，光照13-15小时，获得麻籽洋芋微型薯培养种，所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤、蔗糖和琼脂的1/2MS培养基；
(4)将步骤(3)获得的麻籽洋芋微型薯培养种放入含有石墨烯量子点和碳纳米管的MS培养基中进行包埋，得麻籽洋芋微型薯包埋种；
(5)将步骤(5)获得的麻籽洋芋微型薯包埋种播种于培养基质中，在24-28℃自然光下继续育种，直至麻籽洋芋微型薯萌发出苗。
作为本发明的进一步优化，所述第一培养基为含有硼酸0.2-0.9g/L，蔗糖100-200g/L的MS培养基。
作为本发明的进一步优化，所述第二培养基为含有激动素(KT)0.3-0.5mg/L、萘乙酸(NAA)0.2-0.35mg/L、赤霉素0.01-0.04g/L和蔗糖90-120g/L的1/2MS培养基。
作为本发明的进一步优化，所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤0.2-0.35mg/L、蔗糖80-110g/L和琼脂10-13g/L的1/2MS培养基。
作为本发明的进一步优化，步骤(4)MS培养基中碳纳米管含量为0.06-0.1g/L，石墨烯量子点的含量为0.06-0.1g/L。
作为本发明的进一步优化，步骤(5)所述培养基质的制备方法包含以下步骤：
(1-1)收集园林废弃物和生物质辅料，将园林废弃物破碎，筛选生物质辅料，按照质量比(3-5)∶1混合破碎后的园林废弃物和筛选后的生物质辅料得混合物料A；
(1-2)向上述混合物料A内加入有机肥，搅拌混合均匀，形成发酵基质，发酵基质内有机肥含量为10-20％；
(1-3)向发酵基质内加入发酵菌剂和水，并搅拌均匀，进行堆腐发酵；
(1-4)在堆体上覆盖塑料薄膜；
(1-5)间隔7-10天翻一次堆，直至堆体颜色表现为黑褐色、无异味，堆体内部温度同外界温度基本一致时，发酵结束，即得发酵成熟料；
(1-6)将发酵成熟料与1/4MS培养基，按照料液比1Kg∶0.08L混合均匀，即得培养基质。
作为本发明的进一步优化，步骤(1-1)中园林废弃物破碎后的粒径为3-7mm，筛选后的生物质辅料粒径为3-7mm。
作为本发明的进一步优化：所述的步骤(1-2)中有机肥包括牛粪、鸡粪、猪粪或羊粪中的至少一种。
作为本发明的进一步优化：所述的步骤(1-3)中发酵菌剂为嗜热侧孢霉菌剂，发酵基质与发酵菌剂的质量比为100-200∶1。
作为本发明的进一步优化，所述的步骤(1-3)发酵基质中含水量为65wt％-75wt％。
本发明公开了以下技术效果：
本发明通过浸泡和包埋培养，能够有效促进麻籽洋芋微型薯的萌发，大大提高了萌发率，同时结合发酵成熟料与MS培养基制备的培养基质可以有效促进萌发的麻籽洋芋微型薯均能长成幼苗，并能提供充足养分，利于成苗后续移栽大田的成活率。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
实施例1
一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，步骤如下：
(1)取麻籽洋芋微型薯，在第一培养基中在25℃遮光浸泡培养14小时，所述第一培养基为含有硼酸0.2g/L，蔗糖200g/L的MS培养基；
(2)将步骤(1)中经过第一培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第二培养基中在24℃遮光浸泡培养12小时，所述第二培养基为含有KT0.3mg/L、NAA 0.3mg/L、赤霉素0.01g/L和蔗糖100g/L的1/2MS培养基；
(3)将步骤(2)中经过第二培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第三培养基中进行24℃遮光浸泡培养12小时，然后继续光照浸泡培养14小时，光照度为1700lx，获得麻籽洋芋微型薯培养种，所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤0.2mg/L、蔗糖100g/L和琼脂11g/L的1/2MS培养基；
(4)将步骤(3)获得的麻籽洋芋微型薯培养种放入石墨烯量子点浓度为0.06g/L和碳纳米管浓度为0.08g/L的MS培养基中进行包埋，得麻籽洋芋微型薯包埋种；
(5)将步骤(4)获得的麻籽洋芋微型薯包埋种播种于培养基质中，在25℃自然光下继续育种，直至麻籽洋芋微型薯萌发出苗。
本实施例中培养基质的制备方法,步骤如下：
(1-1)收集园林废弃物和生物质辅料，将园林废弃物破碎至粒径5mm，筛选粒径为5mm的锯末，按照质量比3∶1混合破碎后的园林废弃物和筛选后的锯末混合的混合物料A；
(1-2)向上述混合物料A内加入牛粪，搅拌混合均匀，形成发酵基质，发酵基质内有机肥含量为10％；
(1-3)向发酵基质内加入嗜热侧孢霉菌剂和水，并搅拌均匀，进行堆腐发酵；发酵基质与嗜热侧孢霉菌剂的质量比为100∶1,发酵基质中含水量为65wt％；
(1-4)在堆体上覆盖塑料薄膜；
(1-5)间隔7天翻一次堆，直至堆体颜色表现为黑褐色、无异味，堆体内部温度同外界温度基本一致时，发酵结束，即得发酵成熟料；
(1-6)将发酵成熟料与1/4MS培养基，按照料液比1Kg∶0.08L混合均匀，即得培养基质。
实施例2
一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，步骤如下：
(1)取麻籽洋芋微型薯，在第一培养基中在24℃遮光浸泡培养16小时，所述第一培养基为含有硼酸0.6g/L，蔗糖100g/L的MS培养基；
(2)将步骤(1)中经过第一培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第二培养基中在28℃遮光浸泡培养18小时，所述第二培养基为含有KT0.5mg/L、NAA 0.2mg/L、赤霉素0.03g/L和蔗糖120g/L的1/2MS培养基；
(3)将步骤(2)中经过第二培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第三培养基中进行26℃遮光浸泡培养11小时，然后继续光照浸泡培养13小时，光照度为1900lx，获得麻籽洋芋微型薯培养种，所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤0.3mg/L、蔗糖80g/L和琼脂13g/L的1/2MS培养基；
(4)将步骤(3)获得的麻籽洋芋微型薯培养种放入含有石墨烯量子点0.08g/L和碳纳米管0.1g/L的MS培养基中进行包埋，得麻籽洋芋微型薯包埋种；
(5)将步骤(4)获得的麻籽洋芋微型薯包埋种播种于培养基质中，在28℃自然光下继续育种，直至麻籽洋芋微型薯萌发出苗。
本实施例中培养基质的制备方法,步骤如下：
(1-1)收集园林废弃物和生物质辅料，将园林废弃物破碎至粒径7mm，筛选粒径为3mm的锯末，按照质量比4∶1混合破碎后的园林废弃物和筛选后的锯末混合的混合物料A；
(1-2)向上述混合物料A内加入猪粪，搅拌混合均匀，形成发酵基质，发酵基质内有机肥含量为16％；
(1-3)向发酵基质内加入嗜热侧孢霉菌剂和水，并搅拌均匀，进行堆腐发酵；发酵基质与嗜热侧孢霉菌剂的质量比为170∶1,发酵基质中含水量为69wt％；
(1-4)在堆体上覆盖塑料薄膜，
(1-5)间隔8天翻一次堆，直至堆体颜色表现为黑褐色、无异味，堆体内部温度同外界温度基本一致时，发酵结束，即得发酵成熟料；
(1-6)将发酵成熟料与1/4MS培养基，按照料液比1Kg∶0.08L混合均匀，即得培养基质。
实施例3
一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，步骤如下：
(1)取麻籽洋芋微型薯，在第一培养基中在28℃遮光浸泡培养13小时，所述第一培养基为含有硼酸0.9g/L，蔗糖160g/L的MS培养基；
(2)将步骤(1)中经过第一培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第二培养基中在26℃遮光浸泡培养14小时，所述第二培养基为含有KT0.4mg/L、NAA 0.35mg/L、赤霉素0.04g/L和蔗糖90g/L的1/2MS培养基；
(3)将步骤(2)中经过第二培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第三培养基中进行28℃遮光浸泡培养21小时，然后继续光照浸泡培养15小时，光照度为1650lx，获得麻籽洋芋微型薯培养种，所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤0.35mg/L、蔗糖110g/L和琼脂10g/L的1/2MS培养基；
(4)将步骤(3)获得的麻籽洋芋微型薯培养种放入含有石墨烯量子点0.1g/L和碳纳米管0.06g/L的MS培养基中进行包埋，得麻籽洋芋微型薯包埋种；
(5)将步骤(4)获得的麻籽洋芋微型薯包埋种播种于培养基质中，在24℃自然光下继续育种，直至麻籽洋芋微型薯萌发出苗。
本实施例中培养基质的制备方法,步骤如下：
(1-1)收集园林废弃物和生物质辅料，将园林废弃物破碎至粒径3mm，筛选粒径为7mm的锯末，按照质量比5∶1混合破碎后的园林废弃物和筛选后的锯末混合的混合物料A；
(1-2)向上述混合物料A内加入猪粪，搅拌混合均匀，形成发酵基质，发酵基质内有机肥含量为20％；
(1-3)向发酵基质内加入嗜热侧孢霉菌剂和水，并搅拌均匀，进行堆腐发酵；发酵基质与嗜热侧孢霉菌剂的质量比为200∶1,发酵基质中含水量为75wt％；
(1-4)在堆体上覆盖塑料薄膜；
(1-5)间隔10天翻一次堆，直至堆体颜色表现为黑褐色、无异味，堆体内部温度同外界温度基本一致时，发酵结束，即得发酵成熟料；
(1-6)将发酵成熟料与1/4MS培养基，按照料液比1Kg∶0.08L混合均匀，即得培养基质。
对比例1
具体方法与实施例1相同，不同之处仅在于步骤(1)-(3)中均采用普通的MS培养基。
对比例2
具体方法与实施例1相同，不同之处仅在于步骤(4)中未添加石墨烯量子和碳纳米管。
对比例3
具体方法与实施例1相同，不同之处仅在于步骤(5)中将麻籽洋芋微型薯包埋种播种于普通土壤中。
试验例1
对实施例1-3以及对比例1-3中的麻籽洋芋微型薯的萌发情况进行观察，结果如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2 对比例3
萌发率，％ 99 94 97 66 75 80
试验例2
将实施例1与对比例3培养成的麻籽洋芋微型薯成苗移栽至大田中观察成苗的成活率，发现实施例1成苗的成活率为99％，对比例3成苗的成活率仅仅85％，所以本发明所制备的培养基质可以明显提高麻籽洋芋微型薯成苗的移栽成活率。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取麻籽洋芋微型薯，放入第一培养基中在24-28℃遮光浸泡培养13-16小时，所述第一培养基为含有硼酸和蔗糖的MS培养基；
(2)将步骤(1)中经过第一培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第二培养基中在24-28℃遮光浸泡培养12-18小时，所述第二培养基为含有激动素、萘乙酸、赤霉素和蔗糖的1/2MS培养基；
(3)将步骤(2)中经过第二培养基培养后的麻籽洋芋微型薯放入第三培养基中进行24-28℃培养24-36小时，培养过程中遮光与光照交替，光照度1650-1900lx，光照13-15小时，获得麻籽洋芋微型薯培养种，所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤、蔗糖和琼脂的1/2MS培养基；
(4)将步骤(3)获得的麻籽洋芋微型薯培养种放入含有石墨烯量子点和碳纳米管的MS培养基中进行包埋，得麻籽洋芋微型薯包埋种；
(5)将步骤(4)获得的麻籽洋芋微型薯包埋种播种于培养基质中，在24-28℃自然光下继续育种，直至麻籽洋芋微型薯萌发出苗；
所述第一培养基为含有硼酸0.2-0.9g/L，蔗糖100-200g/L的MS培养基；
所述第二培养基为含有激动素0.3-0.5mg/L、萘乙酸0.2-0.35mg/L、赤霉素0.01-0.04g/L和蔗糖90-120g/L的1/2MS培养基；
所述第三培养基为含有6-苄氨基嘌呤0.2-0.35mg/L、蔗糖80-110g/L和琼脂10-13g/L的1/2MS培养基；
所述步骤(4)MS培养基中碳纳米管含量为0.06-0.1g/L，石墨烯量子点的含量为0.06-0.1g/L；
步骤(5)所述培养基质的制备方法包含以下步骤：
(1-1)收集园林废弃物和生物质辅料，将园林废弃物破碎，筛选生物质辅料，按照质量比(3-5)∶1混合破碎后的园林废弃物和筛选后的生物质辅料得混合物料A；
(1-2)向上述混合物料A内加入有机肥，搅拌混合均匀，形成发酵基质；
(1-3)向发酵基质内加入发酵菌剂和水，并搅拌均匀，进行堆腐发酵；
(1-4)在堆体上覆盖塑料薄膜；
(1-5)间隔7-10天翻一次堆，直至堆体颜色表现为黑褐色、无异味，堆体内部温度同外界温度基本一致时，发酵结束，即得发酵成熟料；
(1-6)将发酵成熟料与1/4MS培养基，按照料液比1Kg∶0.05L混合均匀，即得培养基质。
2.根据权利要求1所述的一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，其特征在于：所述的步骤(1-2)中有机肥包括牛粪、鸡粪、猪粪或羊粪中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种麻籽洋芋微型薯的萌发方法，其特征在于：所述的步骤(1-3)中发酵菌剂为嗜热侧孢霉菌剂。
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