甘薯幼苗生产方法技术

使用含有蛭石和纤维素纤维的支撑材料培养甘薯外植体，优选的蛭石和纤维素纤维使用重量比是５∶９５－９５∶５，优选不含糖类的培养基，同时在培养环境中保持二氧化碳气体浓度为４００－３０００μｍｏｌ／ｍｏｌ的条件下进行培养，从而培养出长势极佳并在培养过程中形成贮藏根的甘薯幼苗。由此提供的生产甘薯幼苗的方法生产的甘薯幼苗长势极佳并具有贮藏根。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种生产甘薯幼苗的方法。更确切地，是涉及一种生产已形成贮藏根的甘薯幼苗的方法。甘薯是一种具有多种用途的植物，例如作为粮食，燃料酒精等的来源。因此，在解决未来粮食和能量/资源短缺以及环境保护等问题时，甘薯将发挥其重要作用。目前大量生产甘薯幼苗的方法包括使用扦插获得幼苗的方法或种块芽殖实生苗的方法。然而，这些方法的繁殖速度慢，因此不可能大批量地供应以满足不断增加的植物幼苗的需求，本专利技术针对的是甘薯幼苗。因此，通过组织培养(微繁殖技术)生产甘薯幼苗，即下文的“植物幼苗”是目前研究注意的方向。一般，可将细胞培养技术生产植物幼苗粗略地分成以下几个阶段选择和处理繁殖植物材料阶段(阶段0)，实施无菌培养阶段(阶段1)，繁殖阶段(阶段2)，在玻璃容器中生根和调整阶段(阶段3)，以及在外界环境中的环境适应(acclimatization)阶段(阶段4)。对于培养这些植物幼苗的方法中，最常用的培养方法是使用凝胶剂例如将琼脂作为支撑材料。当使用凝胶剂如琼脂时，在培养基中加入糖类(蔗糖，葡萄糖，果糖等)作为碳源。这使培养基在培养过程中对外部细菌的污染更敏感。为防止这些污染，处理时需特别小心保持培养容器和放置培养容器的培养室的无菌条件。另外，如果空气不能进入琼脂培养基中则根的生长将受到阻滞。同时，即使通过使用特别适合良好生根的琼脂培养基而促进生根，长出的根并不能起到水生根本身的作用，以及当将这些幼苗直接种在苗床土壤中时这些幼苗的地下部分不能存活。因此，在从琼脂中移出后，将幼苗在含有珍珠岩，蛭石等的支撑培养基中环境适应，然后移栽到室外田间或温室的苗床土中。然而，这种环境适应过程需要很长时间即1-3个月。另外，在环境适应过程中可能观察到的存活数量很少。也就是说，观察到植物幼苗的死亡以及幼苗可能保持浸在水中的形状，即幼苗没有正常的形状。因此，考虑到所花劳动力和所获得的产量，这一方法具有很多缺点。另外，现报道另一种无菌繁殖甘薯幼苗的方法即在无菌条件下使用褐块石棉或蛭石作为支撑材料，不加蔗糖，在培养阶段几乎没有细菌的污染(日本专利公开(kokai)9-294495)。然而，按照上述方法生产甘薯幼苗，生产出的甘薯幼苗不能形成最终长成甘薯的贮藏根，但在幼苗移栽入苗床土后，贮藏根的形成会重新开始。因此，这种方法仍待改进以加速甘薯的成熟。同时，还报道使用含有蛭石和纤维素纤维的植物组织培养基得到非常好的生根效果，这样可以获得健壮的幼苗而培养后不需要环境适应且以及这种幼苗可以移栽在室外田间的苗床土上如WO97/48271。然而，当这一技术应用于甘薯时，尚不知是否可以获得带有贮藏根的植物幼苗。而且，在培养过程中不能判断是否会形成甘薯幼苗贮藏根。本专利技术是综合考虑上述几点而设计的，且本专利技术的目的是提供一种通过甘薯外植体进行组织培养生产具有已形成的贮藏根的甘薯幼苗的方法，此贮藏根最终长成甘薯。本专利技术的专利技术人为实现上述目的进行了艰苦的研究。结果，他们发现通过使用含有蛭石和纤维素纤维的支撑材料对甘薯外植体进行组织培养获得的甘薯幼苗生长良好且在它们的根上具有贮藏根，从而实现了本专利技术的目的。也就是说，本专利技术提供了一种通过使用含有蛭石和纤维素纤维的支撑材料对甘薯外植体进行组织培养生产具有已形成贮藏根的甘薯幼苗的方法。本专利技术还提供了上述生产甘薯幼苗的方法，其中蛭石和纤维素纤维使用的重量比是5∶95-95∶5。本专利技术进一步提供了上述生产甘薯幼苗的方法，其中培养是在不含糖类的培养基中进行。本专利技术进一步提供了上述生产甘薯幼苗的方法，其中培养是在培养环境中保持二氧化碳气浓度为400-3000μmol/mol的条件下进行。本专利技术的其它目的和有益效果在下述结合附图的讨论中将更清楚，其中附图说明图1用示意图表示甘薯幼苗的根；(a)本专利技术生产方法所获得的甘薯幼苗。(b)对比实施例所获得的甘薯幼苗。参考附图，在下文将对本专利技术实施方案进行详细描述。本专利技术方法是一种生产具有已形成有贮藏根的甘薯幼苗的方法，其特征在于使用含有蛭石和纤维素纤维的支撑材料对甘薯外植体进行组织培养。培养甘薯幼苗的常用方法，例如使用如琼脂的凝胶剂的培养方法，幼苗并不形成最终长成甘薯的贮藏根，它们仅仅长出主根和侧根(见图1)。因此，这些还没有形成贮藏根的幼苗，在移栽入苗床土后，开始形成新的根即贮藏根。结果，这延迟了贮藏根的形成，致使甘薯的成熟需要更长的时间。与之相反，本专利技术中长成甘薯的贮藏根在幼苗阶段形成。因此，根据本专利技术生产的甘薯幼苗移栽到苗床土后，甘薯的成熟非常快。在本专利技术中，术语“甘薯幼苗”指的是通过组织培养获得的栽培苗。同时，术语“甘薯外植体”指的是植物体的一部分，其通过组织培养可以长成甘薯幼苗。例如，外植体可以是带有叶片的一个节间，其可以通过甘薯细胞或组织培养获得，或是从多节间的茎上一节一节地切下的茎段。在本专利技术中，对于蛭石的具体类型没有特别的限定，经过各种形式处理的蛭石均可以使用。这些处理的实例包括蛭石的化学和物理处理如加热处理，冷却处理，纯化处理，溶胀处理，粉碎处理，造粒处理，浸渍处理，包衣处理等。本专利技术对使用的纤维素纤维的类型也没有特别的限定。然而，优选使用纸浆纤维。可以使用的纤维素纤维包括棉绒，棉绒纤维，软材纤维，硬材纤维，韧皮纤维，大麻纤维，再生纤维，细菌纤维和上述类型纤维的混合物。同时前述经过各种形式处理的纤维素纤维都可以使用。这些处理的实例包括化学的和物理的处理如加热处埋，冷却处理，纯化处理，解晶处理，溶胀处理，减小聚合度的处理，衍生处理，交联处理，转化晶型处理，溶解再生处理，粉碎处理，造粒处理，浸渍处理，包衣处理等。根据本专利技术生产甘薯幼苗的方法，用作支撑材料的蛭石和纤维素纤维的重量比优选5∶95-95∶5。特别优选70∶30。当蛭石含量与纤维素含量相比过高或纤维素含量与蛭石含量相比过高时培养外植体，外植体不可能形成贮藏根。支撑材料中可选择地可以加入活性炭，椰子壳纤维，珍珠岩，熏烟木炭，泥炭沼等。本专利技术的组织培养优选在不含糖类的培养基(液体培养基)中进行。糖类包括，例如碳源如蔗糖，葡萄糖和果糖。在不含糖类的培养基中培养植物苗，可以避免腐生菌的污染，而在加糖类的培养基中则易于发生。此外，在无糖类的培养基中培养的外植体，在用自养生长条件代替异养生长条件时，可连续进行组织培养。本专利技术的培养方法，可以使用含有无机养分的培养基，例如大量元素如氮、磷、钾、镁和钙，以及微量元素如铁、锰、铜和锌。而且，培养基也可以含有维生素如烟酸和盐酸硫胺素，有机养分如氨基酸、生长调节物质等，但这些物质不是必要组分。作为培养基的具体实施例，可以使用MS培养基。本专利技术的组织培养，在整个培养过程中优选在培养环境中保持二氧化碳的浓度是400-3000μmol/mol。将二氧化碳的浓度保持在这一特定范围内的原因是如果二氧化碳的浓度过低植物苗不能充分地进行光合作用。同时，二氧化碳的浓度过高则会伤害植物苗。在上述甘薯外植体培养过程中使用不含糖类的培养基以及保持培养环境内部二氧化碳气的浓度为400-3000μmol/mol，可以增强植物的自养生长。因此，即使将植物苗转入自养生长条件下，例如将它们移栽到培养容器外部或苗床土中，并没有强烈的环境变化。因此，生产的植物苗易于环境适应或甚至不需要环境适应，并且长势良好。可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产已形成有贮藏根的甘薯幼苗的方法，其中通过使用含有蛭石和纤维素纤维的支撑材料对甘薯外植体进行组织培养。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 1999-4-27 119569/991.一种生产已形成有贮藏根的甘薯幼苗的方法，其中通过使用含有蛭石和纤维素纤维的支撑材料对甘薯外植体进行组织培养。2.根据权利要求1的生产甘薯幼苗的方法，其中使用的...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川修，大野洋次郎，久保田智惠理，F阿弗瑞恩佐贝尔耶德，
申请(专利权)人：日清纺绩株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]