專利名稱：一種使用生物反應器的魔芋組培方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種使用生物反應器的魔芋組培方法。
背景技術：
魔芋(Amorphallus Konjac)是天南星科多年生草本植物，生長適溫20_30°C。世界魔芋的主產地在亞洲，中國是最大的主產國。日本是世界上最大的魔芋食品消費國，但因種質退化，病蟲害嚴重、勞動カ成本偏高等原因，致使魔芋產量大幅下降。而中國適種區(qū)域廣、面積大、種質資源豐富、勞動カ成本低等產業(yè)要素優(yōu)勢，其發(fā)展?jié)摿薮蟆５?010年，全國魔芋種植面積達9萬hm2。魔芋是ー種富含優(yōu)質膳食纖維的植物，其產品主要市場方向是醫(yī)療、保健食品原 料、化工、環(huán)保涂料等方面，用途非常廣泛，特別是在山區(qū)農村致富工程中扮演了重要角色。隨著魔芋產業(yè)快速發(fā)展，魔芋種植業(yè)“種的問題”成為整個產業(yè)發(fā)展最主要的因素之一。①繁殖系數太低魔芋以無性繁殖方式為主，其自然繁殖系數很低，小于10，增重系數常為I : 4-10，而魔芋畝用種量很大，種芋嚴重不足，品種推廣速度極為緩慢，是種植業(yè)發(fā)展的主要障礙之一種芋大量感病主要病害為軟腐病，白絹病。由于魔芋產區(qū)軟腐病危害猖獗，致使以農民自留種芋為主的種源大量帶病，而帶病種芋的大調大運引起病害進一歩流行，加劇了軟腐病危害；③種性退化嚴重魔芋球莖是天然雜合體或細胞突變的嵌合體，農民自行留種，大齡球莖居多，商品芋生產周期長，變異和病毒積累嚴重，球莖多呈不規(guī)則狀，種性退化嚴重，豐產性和品質無法保證。植物組培快繁技術是目前公認的解決以上問題的有效方法。因此，利用植物組織培養(yǎng)技術生產優(yōu)質種芋為國內魔芋生產省份主要攻關目標，從上世紀九十年代中期以后魔芋組培體系逐步形成，這套體系解決了種芋的優(yōu)質性，其繁殖率較常規(guī)農業(yè)技術高2-3倍。但由于傳統(tǒng)的組培技術流程為誘導愈傷一愈傷分化一植株増殖一生根一種芋一生產種芋，需耗費很大的人力、物力、種芋生長周期過長、產品的效價比不高，而且在整個培養(yǎng)過程無法控制因多次繼代增殖發(fā)生的性狀變異，因此到目前為止尚無法被轉化應用于生產。因此解決產品效價比和縮短種芋繁育周期是魔芋產業(yè)化中緩解“種的問題”的關鍵。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對魔芋產業(yè)種芋組培中試管苗移栽成活率低的問題，利用植物生物反應器技術在魔芋組培中的應用，能有效規(guī)避傳統(tǒng)風險和縮短生產種芋的繁育年限。本發(fā)明ー種使用生物反應器的魔芋組培方法，其特征在于包括如下步驟a、繁殖材料的選擇選取2-3齡魔芋粉紅色飽滿嫩芽為繁育材料；b、材料處理繁育材料用I %高錳酸鉀液處理5分鐘，清水洗凈；次用75%酒精處理30秒，清水洗凈；再用0. I %神汞處理I分鐘，清水清洗7次，后用刀片切成0. 2X0. 3cm長段;
C、培養(yǎng)基誘導培養(yǎng)選擇選MS+6-BA+NAA+糖+瓊脂為誘導培養(yǎng)基；將切片后的材料放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)；d、懸浮培養(yǎng)選取培養(yǎng)基內魔芋顆粒狀愈傷，建立懸浮培養(yǎng)體系，然后采用攪拌式生物反應器，調節(jié)材料接種密度、20粒/瓶PH值6. O、罐溫25°C、攪拌轉速120轉/分鐘，在25°C條件下培養(yǎng)12天，培養(yǎng)基為常規(guī)的MS+6-BA+NAA+PVP+糖；e、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)選擇合格的懸浮培養(yǎng)愈傷組織,去除多于愈傷部分；植入培養(yǎng)瓶培養(yǎng)形成團粒狀愈傷組織，培養(yǎng)基為常規(guī)MS+6-BA+NAA+糖+瓊脂；
本發(fā)明ー種使用生物反應器的魔芋組培方法，在步驟C、培養(yǎng)基誘導培養(yǎng)、d、懸浮培養(yǎng)、e、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)和f、結球培養(yǎng)均在無菌條件下進行培養(yǎng)。本發(fā)明ー種使用生物反應器的魔芋組培方法與現有技術比較具有利用生物反應器技術培養(yǎng)魔芋愈傷組織，具有在較短的時間內獲得高繁殖系數的優(yōu)勢。與目前國內魔芋常規(guī)快繁技術比較，新的快繁體系I年只需繼代8次，繁殖系數達到8. I (普通快繁I年繼代11次，繁殖系數為3)，年増殖倍數提高104倍。由此可見，利用植物生物反應器技術進行魔芋快繁。具有大幅度提高増殖倍數，節(jié)省人力物力，降低生產成本的優(yōu)勢。利用植物生物反應器技術建立魔芋新型快繁體系，在方法上完全不同于傳統(tǒng)的組培快繁技術，具有更高的繁殖系數和培養(yǎng)過程的自動化，結合魔芋試管芋形成技術，可以完全規(guī)避傳統(tǒng)組培試管苗煉苗移栽成活率低的風險，井能縮短種芋生產年限，簡化生產者和種植者的操作程序。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步的說明本發(fā)明ー種使用生物反應器的魔芋組培方法是通生物反應器進行高效快繁，形成的再生植株在試管內直接形成試管芋，提高了繁殖效率并降低了成本。具體路線為繁殖材料選擇一魔芋顆粒狀愈傷一懸浮培養(yǎng)一生物反應器一培養(yǎng)基培養(yǎng)一繼代一生球一休眠處通一大田一種芋實施例I :繁殖材料的選擇選取2-3齡魔芋粉紅色飽滿嫩芽。材料處理用I %高錳酸鉀液處理5分鐘，清水洗凈；次用75%酒精處理30秒，清水洗浄；再用0.1%神汞處理I分鐘，清水清洗7次(注神汞有劇毒，需安全操作)。后用刀片切成0.2X0. 3cm長段。繁殖材料的處理時間全年均可進行。培養(yǎng)基誘導培養(yǎng)選MS+6-BA+NAA+糖+瓊脂。(常規(guī)用量)。懸浮培養(yǎng)選取培養(yǎng)基內魔芋顆粒狀愈傷，建立懸浮培養(yǎng)體系，然后采用攪拌式生物反應器，調節(jié)材料接種密度、20粒/瓶PH值6. O、罐溫25で、攪拌轉速120轉/分鐘、等條件，在25°C條件下培養(yǎng)12天。培養(yǎng)基為MS+6-BA+NAA+PVP+糖(常規(guī)用量)。固體培養(yǎng)基培養(yǎng)選擇合格的懸浮培養(yǎng)愈傷組織，去除多于愈傷部分。植入培養(yǎng)瓶培養(yǎng)形成團粒狀愈傷組織，培養(yǎng)基為MS+6-BA+NAA+糖+瓊脂(常規(guī)用量)。結球培養(yǎng)通過培養(yǎng)瓶內再生植株基部的切割，植入MS+6-BA+糖+瓊脂(常規(guī)用量)培養(yǎng)60天后，從培養(yǎng)瓶中取出。用自來水洗凈培養(yǎng)基，獲得試管芋(球莖)放在自然環(huán)境下使其表皮干燥，貯藏(注意以上項均在無菌條件下進行培養(yǎng))。種植時間在2月中下旬，將試管芋用I %高錳酸鉀處理5分鐘，洗凈后用0. 5%硫脲處理I小時，再放入5°C冰箱處理18天，然后放入25°C溫室催芽。4月5日-4月30日播種，成活率達到90%以上，當年生產種芋在50g左右。
實施例2 :繁殖材料的選擇選取2齡芋當作愈傷誘導繁殖材料；繁殖材料的處理方法用純凈水將魔芋粉紅色嫩芋苞洗干凈，再用刀片截取8cm長芽苞備用。繁殖材料處理時間5月中旬。誘導材料芽苞處理，用1%高錳酸鉀液處理5分鐘，清水洗浄；次用75%酒精處理30秒，清水洗浄；再用0. 1%神汞處理I分鐘，清水清洗7次(注神汞有劇毒，需安全操作)。處理后的材料置于無菌環(huán)境下，溫度控制在2°C，環(huán)境的濕度為88%備用，留存時間不超過15天。取處理好的備用材料在超凈工作臺上用刀片截成2X3_的長段，2齡生種芋8cm長飽滿芽苞可得800粒顆粒材料。攪拌式生物反應器處理13次后，用培養(yǎng)基培養(yǎng)愈傷組織2周進行初代培養(yǎng)。在超凈工作臺切取愈傷組織
0.2X0. 3cm植入固體培養(yǎng)基中3周 形成芋團，形成繼代材料。在超凈工作臺將繼代材料分裂2次，約50%形成芽苗，作生球(試管芋)培養(yǎng)，形成試管芋時間為2個月。約50%繼續(xù)為繼代材料繼續(xù)分裂生長。每一周年繼代8次，可連續(xù)繼代2周年，性狀無變異發(fā)生。從選取芽荀到試管芋形成需108天。實施例3 :繁殖材料的選擇選取上年繼代材料，作為生球材料。繁殖材料選取方法選取組培室生物反應器處理材料。100瓶(注每瓶為6粒芋團)。繁殖材料處理時間1月上中旬。培養(yǎng)方法用MS+6-BA+糖+瓊脂(常規(guī)用量)培養(yǎng)基在25°C培養(yǎng)室恒溫生球。3月中旬可獲得試管芋。打破休眠處理需25天，4月中旬即可播種到大田。實施例4 :繁殖材料的選擇選取組培室內生物反應器處理當年繼代材料100瓶，繁殖處理時間8月中下旬培養(yǎng)方法用MS+6-BA+糖+瓊脂培養(yǎng)基在25°C培養(yǎng)室恒溫生球培養(yǎng)。培養(yǎng)效果共100瓶繼代材料，12月上旬，得到試管芋1500粒。
權利要求
1.ー種使用生物反應器的魔芋組培方法，其特征在于包括如下步驟 a、繁殖材料的選擇選取2-3齡魔芋粉紅色飽滿嫩芽為繁育材料； b、材料處理繁育材料用I%高錳酸鉀液處理5分鐘，清水洗凈；次用75%酒精處理30秒，清水洗浄；再用0. I %神汞處理I分鐘，清水清洗7次，后用刀片切成0. 2X0. 3cm長段； C、培養(yǎng)基誘導培養(yǎng)選擇選MS+6-BA+NAA+糖+瓊脂為誘導培養(yǎng)基；將切片后的材料放入培養(yǎng)基中培養(yǎng)； d、懸浮培養(yǎng)選取培養(yǎng)基內魔芋顆粒狀愈傷，建立懸浮培養(yǎng)體系，然后采用攪拌式生物反應器，調節(jié)材料接種密度、20粒/瓶PH值6. O、罐溫25°C、攪拌轉速120轉/分鐘，在25°C條件下培養(yǎng)12天，培養(yǎng)基為常規(guī)的MS+6-BA+NAA+PVP+糖； e、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)選擇合格的懸浮培養(yǎng)愈傷組織，去除多于愈傷部分；植入培養(yǎng)瓶培養(yǎng)形成團粒狀愈傷組織，培養(yǎng)基為常規(guī)MS+6-BA+NAA+糖+瓊脂； f、結球培養(yǎng)通過培養(yǎng)瓶內再生植株基部的切割，植入常規(guī)MS+6-BA+糖+瓊脂培養(yǎng)60天后，從培養(yǎng)瓶中取出，用自來水洗凈培養(yǎng)基，獲得試管芋放在自然環(huán)境下使其表皮干燥，貯藏。
2.按照權利要求I所述的ー種使用生物反應器的魔芋組培方法，其特征在于步驟C、培養(yǎng)基誘導培養(yǎng)、d、懸浮培養(yǎng)、e、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)和f、結球培養(yǎng)均在無菌條件下進行培養(yǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用生物反應器的魔芋組培方法，其特征在a、繁殖材料的選擇；b、材料處理；c、培養(yǎng)基誘導培養(yǎng)；d、懸浮培養(yǎng)；e、固體培養(yǎng)基培養(yǎng)；f、結球培養(yǎng)。本發(fā)明一種使用生物反應器的魔芋組培方法與現有技術比較具有利用生物反應器技術培養(yǎng)魔芋愈傷組織，具有在較短的時間內獲得高繁殖系數的優(yōu)勢。
文檔編號A01H4/00GK102652496SQ20111011301
公開日2012年9月5日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權日2011年5月4日
發(fā)明者周洪昊, 周繼武, 楊正祥, 牟佐, 顧玉成 申請人:利川市精誠魔芋有限責任公司