專利名稱：香蕉液體組織快繁技術(shù)及其專用培養(yǎng)基的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及香蕉組織快繁的一種新技術(shù)方法，建立相應(yīng)的培養(yǎng)技術(shù)和配套的培養(yǎng)基體系，屬于植物組織培養(yǎng)和生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
香蕉是我國也是世界上主要鮮果種類之一，每年香蕉銷量占全球總水果銷量的 40%左右，需求量極大。隨著國內(nèi)種植面積的不斷擴(kuò)大，對(duì)種苗的需求量也日趨增大，經(jīng)常出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況。目前大部分的香蕉種苗均來源于組培苗，傳統(tǒng)的香蕉組織培養(yǎng)方法為固體培養(yǎng)。操作過程中，從初培養(yǎng)到繼代培養(yǎng)，每個(gè)培養(yǎng)階段都是手工操作，生產(chǎn)過程需要大量的手工勞動(dòng)，是一種勞動(dòng)密集型技術(shù)。傳統(tǒng)培養(yǎng)方法選用的培養(yǎng)基均為固體培養(yǎng)基， 需加入瓊脂等凝固劑，增加了原料成本。傳統(tǒng)培養(yǎng)方法因培養(yǎng)容器的限制，組培苗的生長空間有限，一個(gè)瓶子僅能放3-5顆香蕉組培苗，且培養(yǎng)過程沒有換氣裝置，通氣不良，增殖系數(shù)有限，苗的質(zhì)量參差不齊。這些均是目前傳統(tǒng)香蕉組培苗生產(chǎn)上存在的普遍問題，也是組培苗生產(chǎn)成本較高的原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種香蕉組織快繁的新技術(shù)方法及配套培養(yǎng)基體系，提高組培苗的增殖倍數(shù)，縮短生根時(shí)間，不需要添加瓊脂等凝固劑，減少培養(yǎng)基原料的投入，培養(yǎng)過程半自動(dòng)化，節(jié)省勞動(dòng)力及成本。本發(fā)明是一種香蕉液體半自動(dòng)組織快繁新技術(shù)，該技術(shù)包括增殖培養(yǎng)和生根培養(yǎng)階段所需的間歇時(shí)間，間歇頻率等控制參數(shù)，接種密度，配套的適用于該項(xiàng)系統(tǒng)進(jìn)行香蕉液體培養(yǎng)的增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基配方。一種香蕉液體組織快繁方法，其特征是選用以水為主要溶劑的液體培養(yǎng)基進(jìn)行香蕉組織快繁，培養(yǎng)裝置為間歇浸沒式生物反應(yīng)器。香蕉液體組織快繁專用培養(yǎng)基，包括增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的成分主要是在以水為主要溶劑的MS基本培養(yǎng)基溶液中，加入以下溶質(zhì)配成6_芐基腺嘌呤(以下簡稱6-BA)，萘乙酸(以下簡稱NAA)和赤霉素(以下簡稱GA)；
增殖培養(yǎng)基配方為MS+6-BA 2. 0mg/L+NAA0. lmg/L+30g/L 蔗糖；生根培養(yǎng)基配方為MS+GAI. 5mg/L+NAAl. 0mg/L+30g/L 鹿糖。所述增殖培養(yǎng)基中6-BA的終濃度是2. Omg/L, NAA的終濃度是O. lmg/L ；
所述生根培養(yǎng)基中GA的終濃度是I. Omg/L, NAA的終濃度是I. 5mg/L。MS基本培養(yǎng)基中各溶質(zhì)濃度如下硝酸鉀(KN03) 1900mg/L,硝酸銨 (NH4N03) 1650mg/L,磷酸二氫鉀(KH2P0) 170mg/L,硫酸鎂(MgS04. 7H20) 370mg/L,氯化鈣(CaC12. 2H20) 440mg/L,碘化鉀(KI)O. 83mg/L,硼酸(H3B03) 6. 2mg/L，硫酸錳 (MnS04. 4H20) 22. 3mg/L,硫酸鋅(ZnS04. 7H20) 8. 6mg/L,鑰酸鈉(Na2Mo04. 2H20) O. 25mg/L, 硫酸銅(CuS04. 5)0.025mg/L，氯化鈷(CoC12. 6H20)0. 025mg/L，乙二胺四乙酸二鈉(Na2.EDTA) 37. 3mg/L,硫酸亞鐵(FeS02. 7H20) 27. 8mg/L,肌醇 100mg/L，甘氨酸 2mg/L，鹽酸硫胺素(VBl) O. lmg/L,鹽酸批P多醇(VB6) O. 5mg/L,煙酸(VB5) O. 5mg/L,鹿糖(sucrose) 30g/L。所述的香蕉液體組織培養(yǎng)技術(shù)方法，其特征是
(1)繼代苗應(yīng)選用第7代半固體培養(yǎng)的組培苗為宜；接種密度為每株/IOOmL培養(yǎng)基，
(2)增殖培養(yǎng)時(shí)，間歇浸沒生物反應(yīng)器培養(yǎng)條件為間歇時(shí)間為3小時(shí)，間歇頻率為 4min/3h，增殖培養(yǎng)基的6-BA濃度為2. Omg/L ;可使香蕉組織培養(yǎng)一代增殖14倍以上，遠(yuǎn)高出傳統(tǒng)方法2-3倍。(3)生根培養(yǎng)階段，間歇浸沒生物反應(yīng)器培養(yǎng)條件為間歇頻率為4min/6h，生根培養(yǎng)基以GA I. 5mg/L+NAAl. Omg/L,適合于誘導(dǎo)生根。本發(fā)明采用間歇浸沒式生物反應(yīng)器(以下簡稱TIBs)，是一套集植物組織培養(yǎng)和植物次生代謝物質(zhì)研究為一體的設(shè)備，其原理是利用液體培養(yǎng)基以經(jīng)過過濾的空氣壓力為動(dòng)力對(duì)植物組培苗進(jìn)行間歇式培養(yǎng)，為植物在液體培養(yǎng)的過程中提供了一個(gè)良好的環(huán)境， 可以很好地進(jìn)行培養(yǎng)器中的氣體交換，包括容器中氣體和培養(yǎng)基中的氣體成分。TIBs能控制培養(yǎng)過程中液體培養(yǎng)基的浸沒時(shí)間，浸沒頻率，保證培養(yǎng)過程處于無菌狀態(tài)。培養(yǎng)基的循環(huán)利用可很有效的防止?fàn)I養(yǎng)沉積和有害物質(zhì)的積累，從而更有效利用培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分。 利用TIBs系統(tǒng)進(jìn)行香蕉組培快繁的研究應(yīng)用，可以進(jìn)一步促進(jìn)香蕉組培健康種苗的商業(yè)化生產(chǎn)，提高香蕉的生產(chǎn)效益。試驗(yàn)結(jié)果表明，利用本發(fā)明的技術(shù)方法及配套培養(yǎng)基體系，一代組培苗的增殖倍數(shù)可達(dá)12倍以上，比傳統(tǒng)固體培養(yǎng)方法高2-3倍，詳見表I。增殖培養(yǎng)階段為30天，伸長培養(yǎng)階段為20天，組培苗生根時(shí)間為20天，比傳統(tǒng)方法縮短了 10-20天，結(jié)果見表2。本發(fā)明采用液體培養(yǎng)基，不需要添加瓊脂等凝固劑，減少培養(yǎng)基原料的投入。培養(yǎng)過程半自動(dòng)化， 繼代培養(yǎng)和生根培養(yǎng)過程不需人工接種，僅需要更換培養(yǎng)基即可，節(jié)省勞動(dòng)力。目前傳統(tǒng)半固體培養(yǎng)方法每株香蕉組培苗的生產(chǎn)成本大約在0. 25-0. 48元之間，本發(fā)明的香蕉液體組織快繁技術(shù)與傳統(tǒng)固體培養(yǎng)方法相比，可減少原料及勞動(dòng)力成本30%以上，相當(dāng)于每株苗的成本可以降低0.075元以上。
表I TIBs培養(yǎng)與傳統(tǒng)半固體培養(yǎng)所需天數(shù)比較
增殖培養(yǎng)(天)伸長培養(yǎng)(天) 生根培養(yǎng)(天)TIBs培養(yǎng)3020 20傳統(tǒng)半固體培養(yǎng)35-4020-25 25-30
表2TIBs培養(yǎng)與傳統(tǒng)半固體培養(yǎng)的一代苗增殖率及苗質(zhì)量比較
增殖率(％)葉數(shù)(片)根量(根)根長(cm)根直徑(mm)TIBs培養(yǎng)13. 8613. 54. 735. 612. 8傳統(tǒng)半固體培養(yǎng)3. 811. 262. 343. 562. I


圖I是間歇浸沒式生物反應(yīng)器TIBs示意圖。圖中，⑴空氣壓縮機(jī)(2)電磁閥和時(shí)控開關(guān)(3)針頭式空氣過濾器。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方法如下
l、TIBs根據(jù)Lorenzo(1998)的設(shè)計(jì)思路建立，主要組成部件為空壓機(jī)、電磁閥、時(shí)控開關(guān)、針頭過濾器、培養(yǎng)瓶和儲(chǔ)液瓶、及相應(yīng)管道等。培養(yǎng)瓶中放入需培養(yǎng)的材料，儲(chǔ)液瓶中放液體培養(yǎng)基。TIBs中培養(yǎng)瓶和儲(chǔ)液瓶都為3L的大口白色玻璃瓶，瓶高30cm，直徑15cm。儲(chǔ)液瓶中液體培養(yǎng)基體積為IL/每瓶。附圖A、B、C為TIBs工作原理示意圖
A示壓縮機(jī)工作后進(jìn)氣，儲(chǔ)液瓶中的液體培養(yǎng)基在壓力作用下流入培養(yǎng)瓶。B不培養(yǎng)瓶中香蕉苗浸沒在液體培養(yǎng)基中。C示浸沒時(shí)間結(jié)束后，壓縮機(jī)再次工作，培養(yǎng)瓶中的液體培養(yǎng)基在壓力作用下，流回儲(chǔ)液瓶。2、培養(yǎng)基的成分主要是在以水為主要溶劑的MS基本培養(yǎng)基溶液中，加入以下溶質(zhì)配成BA、NAA和GA，所述增殖培養(yǎng)基中BA的終濃度是2. Omg/L, NAA的終濃度是O. Img/ L ;所述生根培養(yǎng)基中GA的終濃度是I. Omg/L, NAA的終濃度是I. 5mg/L ;所述MS基本培養(yǎng)液的溶劑是水。以配制IL培養(yǎng)基為例,培養(yǎng)基中各成分添加量如下表
權(quán)利要求
1.一種香蕉液體組織快繁方法，其特征是選用以水為主要溶劑的液體培養(yǎng)基進(jìn)行香蕉組織快繁，培養(yǎng)裝置為間歇浸沒式生物反應(yīng)器。
2.一種香蕉液體組織快繁專用培養(yǎng)基，其特征是包括增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的成分主要是在以水為主要溶劑的MS基本培養(yǎng)基溶液中，加入以下溶質(zhì)配成6_芐基腺嘌呤6-BA，萘乙酸NAA和赤霉素GA ;所述增殖培養(yǎng)基中6-BA的終濃度是2. Omg/L, NAA的終濃度是O. lmg/L ;所述生根培養(yǎng)基中GA的終濃度是I. Omg/L, NAA的終濃度是I. 5mg/L ；增殖培養(yǎng)基配方為MS+6-BA 2. 0mg/L+NAA0. lmg/L+30g/L 蔗糖；生根培養(yǎng)基配方為MS+GA I. 5mg/L+NAAl. 0mg/L+30g/L 鹿糖；基本培養(yǎng)基中各溶質(zhì)濃度如下硝酸鉀1900mg/L，硝酸銨1650mg/L，磷酸二氫鉀 170mg/L，硫酸鎂 370mg/L，氯化鈣 440mg/L，碘化鉀 O. 83mg/L,硼酸 6. 2mg/L,硫酸錳 22. 3mg/ L，硫酸鋅8. 6mg/L，鑰酸鈉O. 25mg/L，硫酸銅O. 025mg/L，氯化鈷O. 025mg/L,乙二胺四乙酸二鈉37. 3mg/L,硫酸亞鐵27. 8mg/L,肌醇100mg/L,甘氨酸2mg/L,鹽酸硫胺素O. lmg/L,鹽酸批口多醇 O. 5mg/L,煙酸 O. 5mg/L,鹿糖 30g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的香蕉液體組織快繁方法，其特征是(1)繼代苗選用第7代半固體培養(yǎng)的組培苗；接種密度為每株/IOOmL培養(yǎng)基；(2)增殖培養(yǎng)時(shí)，間歇浸沒生物反應(yīng)器培養(yǎng)條件為間歇時(shí)間為3小時(shí)，間歇頻率為 4min/3h，增殖培養(yǎng)基的6-BA濃度為2. Omg/L ；(3)生根培養(yǎng)階段，間歇浸沒生物反應(yīng)器培養(yǎng)條件為間歇頻率為4min/6h，生根培養(yǎng)基 GA I. 5mg/L+NAAl. Omg/L。
全文摘要
一種香蕉液體組織快繁培養(yǎng)新方法，其特征在于選用以水為主要溶劑的液體培養(yǎng)基進(jìn)行香蕉組織快繁。培養(yǎng)基配方包括增殖培養(yǎng)基和生根培養(yǎng)基，培養(yǎng)基的成分主要是在以水為主要溶劑的MS基本培養(yǎng)基溶液中，加入以下溶質(zhì)配成BA，NAA，GA，增殖培養(yǎng)基中BA的終濃度是2.0mg/L，NAA的終濃度是0.1mg/L；生根培養(yǎng)基中GA的終濃度是1.0mg/L，NAA的終濃度是1.5mg/L。本發(fā)明采用液體培養(yǎng)基，不需要添加瓊脂等凝固劑，培養(yǎng)過程半自動(dòng)化，繼代培養(yǎng)過程不需重新接種，僅需要更換培養(yǎng)基即可，節(jié)省勞動(dòng)力。與傳統(tǒng)固體培養(yǎng)方法相比，可減少原料及勞動(dòng)力成本30％以上，可使每株苗的成本降低0.075元。
文檔編號(hào)A01H4/00GK102577955SQ20121003479
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者何全光, 周主貴, 孫健, 廖芬, 張娥珍, 李麗, 李小泉, 李志春, 李昌寶, 李楊瑞, 楊柳, 林貴美, 栗靜, 游向榮, 羅瑞宏, 閆勇, 黃茂康 申請(qǐng)人:廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所