一种甘薯的脱毒扩繁方法与流程

2021-01-06 18:01:07|

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本发明属于农业领域中甘薯栽培技术领域，具体涉及一种甘薯的脱毒扩繁方法。

背景技术：

甘薯是一年生或多年生薯蓣科薯蓣属的藤本蔓生缠绕植物，又名红薯、白薯、甜薯、番薯、山芋、地瓜等。其生长特性是喜光、喜温，较耐旱，而不耐寒。甘薯的营养价值特别高，不但能为人体提供大量的热量，还能为人体提供蛋白质、糖份和钙以与磷以及铁等多种微量元素，另外甘薯中还有大量的亚油酸和尼克酸以及多种维生素，这些营养成分能加快肠胃消化，也能加快身体各器官代谢，对提高身体健康水平有很大的好处。

在我国以红薯为代表的薯类也被中国营养协会推荐为居民膳食宝塔中推荐的食物之一，为居民的营养膳食结构提供必需的纤维素、微量元素及碳水化合物。红薯中富含蛋白质、淀粉、果胶、纤维素、氨基酸、维生素及多种矿物质，有“长寿食品”之誉，是一种药食同源的保健食品，营养价值很高。红薯中纤维素含量较高，与红薯中的一些多糖及微量物质相互协同可保持血管弹性，对预防老年习惯性便秘十分有效。同时红薯中含有丰富的β-胡萝卜素、维生素c和叶酸，这些物质具有较好的抗氧化效果，可有效预防癌症的发生，因此红薯还是一类具有抗癌防癌效果的食品。随着科学家对红薯保健功效研究的深入，人们对红薯的喜爱程度越来越高，红薯的种植范围也越来越广泛。

甘薯在种植时，会受到多种病毒的影响，从而抑制了甘薯生长的发挥，致使种性退化，进而导致甘薯产量一年不如一年，降低了种植人的经济利益。由于甘暮是无性繁殖作物，病毒在体内逐代积累，会导致品种退化，引起产量降低和品质变劣，从而造成产量、质量严重受损及种性退化问题。随着生物技术的发展，离体快繁和植物脱毒是目前植物组织培养应用最多、最有效的方面。生产上许多无性繁殖作物均容易受到病毒的侵染，从而导致品种的严重退化、减产和降低品质等问题。利用植物分生组织进行培养可以使新长成的植株脱去病毒，并对脱病毒苗进行扩繁。由于植物不同，其培养方法也不同，即使是一种植物，因其品种不同，培养方法亦不尽相同。因此，针对紫云红芯甘薯，对其开展脱毒扩繁研究，使脱毒苗在生产中能够得到广泛应用，满足种植要求，具有非常重要的意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，采用薯苗作为外植体，在无菌条件下，通过组织培养技术，可获得不受季节限制，能实现多次、快速和高系数繁殖的脱毒苗，不仅能保证品种及品质的一致性，还能使脱毒苗在生产中得到广泛应用，具体地说是一种甘薯的脱毒扩繁方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种甘薯的脱毒扩繁方法，所述脱毒扩繁方法主要包括有外植体采集与消毒处理、分化与诱导培养、增殖培养、生根培养、炼苗和移栽、田间管理和适时收获，具体包括以下步骤：

(1)外植体采集与消毒处理：选取生长健壮，无病虫的薯苗作为外植体，剪取带有茎尖的茎蔓，去掉可见叶，先采用自来水直接冲洗1～1.5小时，并无菌纱布滤干；然后置于无菌操作台上，先用浸泡75%酒精的无菌脱脂棉擦拭1次，经擦拭后，在采用75%酒精充分浸泡30～40秒，取出后用重量百分比为0.1％的升汞溶液灭菌10～15分钟，最后采用无菌水冲洗6～8遍，在置入装有无菌水的玻璃杯中浸泡，待用；

(2)分化与诱导培养：将步骤(1)获得的茎蔓先用无菌滤纸吸干表面水分，然后利用解剖针剥离茎尖，所剥茎尖为0.1～0.3毫米，带1～2个叶原基，快速接种到分化与诱导培养基中，然后在培养温度为26～28℃，光照时长为12～14h/d，光照强度为2500～2800lx条件下的光照培养箱中培养，诱导出不定芽分化；25天后重新转入分化与诱导培养基中继续培养，40～50天后培养瓶内小苗长出5～7片叶，除去病苗弱苗；

(3)增殖培养：将步骤(2)诱导出的小苗用无菌手术刀切分为带有1～2个节间的茎段，在无菌环境下接种到增殖培养基中，然后在培养温度为26～28℃，光照时长为12～14h/d，光照强度为2500～2800lx条件下的光照培养箱中培养，培养20～25天后可形成4～5丛生芽，继续培养至30～35天后，生长至高度为5～6厘米时，得到长势较好的植株苗；

(4)生根培养：将步骤(3)培养的植株苗用无菌手术刀切分为带有1～2个节间的茎段，选择长势较好的茎段在无菌环境下，接种到生根培养基中，然后在培养温度为26～28℃，光照时长为12～14h/d，光照强度为2200～2500lx条件下的光照培养箱中培养，培养23～27天，有95％以上的植株长出3～5条，长度为0.5～2cm的根须，展开叶有3～5片，继续培养至30～35天后，生长至高度为8～12厘米时，即可进行炼苗移栽；

(5)炼苗和移栽：练苗前首先揭开培养瓶的封口膜，练苗时间7～10天，练苗时在保证温、湿度的条件下，逐步接近自然环境，以利提高成活率，然后小心取出，用自来水冲洗净苗基部的培养基，并灭菌处理；然后移栽到已灭过菌的基质中，移栽前期适当遮阴并保持湿度在85～90％，然后在逐步降至70～75％，15天后去掉薄膜罩，每间隔7～10天需要杀菌一次，共计杀菌3～4次，移栽后3～5天内需要及时查苗补苗；

(6)田间管理：待移栽35～40天后，每隔10～15天需要中耕1次，除治杂草，待35～40天，随中耕除草需要及时浇水和追肥，待脱毒苗长至45～55厘米时，进行剪蔓处理，每间隔7～10天进行一次，共计剪蔓处理3～5次，而剪蔓后形成的薯苗可作为脱毒苗继续栽植，实现重复剪蔓繁殖；在田间管理过程中需要做好病虫害防治；

(7)适时收获：当茎叶自然落黄，结薯的茎干与块茎脱离，薯块发硬不再膨胀，薯皮形成木栓化，不轻易被擦破时，即可收获。

进一步地，本发明所述的一种甘薯的脱毒扩繁方法，其特征在于：在所述步骤(2)分化与诱导培养过程中，所述分化与诱导培养基选择添加有质量浓度为0.05～0.1mg/l激动素kt、0.05～0.1mg/lnaa和1.0～2.0mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。

进一步地，本发明所述的一种甘薯的脱毒扩繁方法，其中在所述步骤(3)增殖培养过程中，所述增殖培养基选择添加有质量浓度为0.05～0.1mg/lnaa和0.5～1.0mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。

进一步地，本发明所述的一种甘薯的脱毒扩繁方法，其中在所述步骤(4)生根培养过程中，所述生根培养基选择添加有质量浓度为0.05～0.1mg/liba和0.1～0.5mg/lbap的1/2ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。

进一步地，本发明所述的一种甘薯的脱毒扩繁方法，其中在所述步骤(5)炼苗和移栽过程中，所述基质为采用已灭过菌的腐殖质、含蚯蚓粪便的泥土、蛭石和沙砾按照5:3:2:1的质量比混合配制而成。

进一步地，本发明所述的一种甘薯的脱毒扩繁方法，其中在所述步骤(6)田间管理过程中，所述追肥采用由草木灰、三元复合肥、尿素和有机肥混合组成的复合肥，按每亩施放草木灰1200～1500公斤，三元复合肥35～45公斤、尿素15～25公斤和有机肥800～1200公斤。

采用本发明所述的脱毒扩繁方法，所述ms培养基为植物组织培养技术中常用的基本培养基，具有较高的无机盐浓度，能够保证组织生长所需的矿质营养，还能加速愈伤组织的生长，是较稳定的离子平衡溶液，它的硝酸盐含量高，其养分的数量和比例合适，能满足植物细胞的营养和生理需要，因而适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。

激动素kt为激动素/6-糠基氨基嘌呤，植物细胞分裂素的一种，是一种非天然的细胞分裂素，化学名称为6-糖基氨基嘌呤(或n6-呋喃甲基腺嘌呤)，分子式c10h9n5o。不溶于水，溶于强酸、碱及冰醋酸中；除具有促进细胞分裂的作用外，还具有延缓离体叶片和切花衰老，能诱导芽的分化和发育，以及增加气孔开度的作用。

naa的中文名为萘乙酸，植物生长素的一种，能促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根增加坐果，防止落果，改变雌、雄花比率等，可经叶片、树枝的嫩表皮、种子进入到植株内，随营养流输导到全株。

bap的中文名苄基嘌呤/6-苄基氨基嘌呤，植物细胞分裂素的一种，具有抑制植物叶内叶绿素、核酸、蛋白质分解,保绿防老；氨基酸、生长素、无机盐等向处理部位调运等多种效能,广泛用于作物从发芽至收获各阶段。

iba的中文名吲哚丁酸，中植物生长素的一种，主要用于插条生根，可诱导根原体的形成，促进细胞分化和分裂，有利于新根生成和维管束系统的分化，促进插条不定根的形成，被广泛应用于植物的扦插生根。

采用本发明所述的一种甘薯的脱毒扩繁方法，与现有技术相比，其有益效果在于：利用薯苗作为外植体，在无菌条件下，通过组织培养及炼苗处理，组培育后的脱毒苗移栽成活率可达100%，解决了年复一年用薯块或薯蔓繁殖，导致甘薯病毒病严重问题，有效地防止品种品质变劣、种质退化、产量降低等问题，确保了种质纯度；脱毒后在保持原品种特征特性的基础上，纯化了种质，增强了品种的抗疫性，提高了品质和产量；可获得不受季节限制，能实现多次、快速和高系数繁殖的脱毒苗，可实现工厂化育苗、高效率生产，使脱毒苗在生产中得到广泛应用。

具体实施方式

为了更充分的解释本发明的实施，以下结合具体实施例来进一步说明本发明。所举实例只用于解释本发明，而不是作为对本发明保护范围的限制。

实施例一：

一种甘薯的脱毒扩繁方法，所述脱毒扩繁方法主要包括有外植体采集与消毒处理、分化与诱导培养、增殖培养、生根培养、炼苗和移栽、田间管理和适时收获，具体包括以下步骤：

(5)炼苗和移栽：练苗前首先揭开培养瓶的封口膜，练苗时间7～10天，练苗时在保证温、湿度的条件下，逐步接近自然环境，以利提高成活率，然后小心取出，用自来水冲洗净苗基部的培养基，并灭菌处理；然后移栽到已灭过菌的基质中，所述基质为采用已灭过菌的腐殖质、含蚯蚓粪便的泥土、蛭石和沙砾按照5:3:2:1的质量比混合配制而成；移栽前期适当遮阴并保持湿度在85～90％，然后在逐步降至70～75％，15天后去掉薄膜罩，每间隔7～10天需要杀菌一次，共计杀菌3～4次，移栽后3～5天内需要及时查苗补苗；

(6)田间管理：待移栽35～40天后，每隔10～15天需要中耕1次，除治杂草，待35～40天，随中耕除草需要及时浇水和追肥，所述追肥采用由草木灰、三元复合肥、尿素和有机肥混合组成的复合肥，按每亩施放草木灰1200公斤，三元复合肥35公斤、尿素15公斤和有机肥800公斤；待脱毒苗长至45～55厘米时，进行剪蔓处理，每间隔7～10天进行一次，共计剪蔓处理3～5次，而剪蔓后形成的薯苗可作为脱毒苗继续栽植，实现重复剪蔓繁殖；在田间管理过程中需要做好病虫害防治；

(7)适时收获：当茎叶自然落黄，结薯的茎干与块茎脱离，薯块发硬不再膨胀，薯皮形成木栓化，不轻易被擦破时，即可收获。

其中所述分化与诱导培养基选择添加有质量浓度为0.05mg/l激动素kt、0.05mg/lnaa和1.0mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。所述增殖培养基选择添加有质量浓度为0.05mg/lnaa和0.5mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。所述生根培养基选择添加有质量浓度为0.05mg/liba和0.1mg/lbap的1/2ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。

实施例二：

一种甘薯的脱毒扩繁方法，主要步骤与实施例1相同，其不同之处为：一是在所述步骤(6)田间管理过程中，所述追肥采用由草木灰、三元复合肥、尿素和有机肥混合组成的复合肥，按每亩施放草木灰1300公斤，三元复合肥40公斤、尿素20公斤和有机肥1000公斤；二是所述分化与诱导培养基选择添加有质量浓度为0.08mg/l激动素kt、0.08mg/lnaa和1.5mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。所述增殖培养基选择添加有质量浓度为0.08mg/lnaa和0.8mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。所述生根培养基选择添加有质量浓度为0.08mg/liba和0.3mg/lbap的1/2ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。

实施例三：

一种甘薯的脱毒扩繁方法，主要步骤与实施例1相同，其不同之处为：一是其中在所述步骤(6)田间管理过程中，所述追肥采用由草木灰、三元复合肥、尿素和有机肥混合组成的复合肥，按每亩施放草木灰1500公斤，三元复合肥45公斤、尿素25公斤和有机肥1200公斤；二是所述分化与诱导培养基选择添加有质量浓度为0.1mg/l激动素kt、0.1mg/lnaa和2.0mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。所述增殖培养基选择添加有质量浓度为0.1mg/lnaa和1.0mg/lbap的ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。所述生根培养基选择添加有质量浓度为0.1mg/liba和0.5mg/lbap的1/2ms培养基，所述ms培养基还包含有质量浓度为3.5%的蔗糖，质量浓度为6g/l的琼脂，调节ms培养基的ph为5.8～6.2。

采用本发明所述的脱毒扩繁方法，在无菌条件下，通过组织培养及炼苗处理，对甘薯进行无性繁殖，组培育后的脱毒苗移栽成活率可达100%，不仅能解决生产和市场对其大量需求的一个有效途径，而且解决了紫云红芯甘薯年复一年用薯块或薯蔓繁殖，导致甘薯病毒病严重问题，有效地防止品种品质变劣、种质退化、产量降低的问题，确保了种质纯度，脱毒后在保持原品种特征特性的基础上，纯化了种质，增强了品种的抗疫性，提高了品质和产量，对促进种植户和农民增收、农业增效具有很大的意义。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

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