一种使用生物反应器的魔芋组培方法技术

本发明专利技术涉及一种使用生物反应器的魔芋组培方法，其特征在a、繁殖材料的选择；b、材料处理；c、培养基诱导培养；d、悬浮培养；e、固体培养基培养；f、结球培养。本发明专利技术一种使用生物反应器的魔芋组培方法与现有技术比较具有：利用生物反应器技术培养魔芋愈伤组织，具有在较短的时间内获得高繁殖系数的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种使用生物反应器的魔芋组培方法。
技术介绍
魔芋(Amorphallus Konjac)是天南星科多年生草本植物，生长适温20_30°C。世界魔芋的主产地在亚洲，中国是最大的主产国。日本是世界上最大的魔芋食品消费国，但因种质退化，病虫害严重、劳动カ成本偏高等原因，致使魔芋产量大幅下降。而中国适种区域广、面积大、种质资源丰富、劳动カ成本低等产业要素优势，其发展潜力巨大。到2010年，全国魔芋种植面积达9万hm2。魔芋是ー种富含优质膳食纤维的植物，其产品主要市场方向是医疗、保健食品原 料、化工、环保涂料等方面，用途非常广泛，特别是在山区农村致富工程中扮演了重要角色。随着魔芋产业快速发展，魔芋种植业“种的问题”成为整个产业发展最主要的因素之一。①繁殖系数太低魔芋以无性繁殖方式为主，其自然繁殖系数很低，小于10，增重系数常为I : 4-10，而魔芋亩用种量很大，种芋严重不足，品种推广速度极为缓慢，是种植业发展的主要障碍之一种芋大量感病主要病害为软腐病，白絹病。由于魔芋产区软腐病危害猖獗，致使以农民自留种芋为主的种源大量带病，而带病种芋的大调大运引起病害进一歩流行，加剧了软腐病危害；③种性退化严重魔芋球茎是天然杂合体或细胞突变的嵌合体，农民自行留种，大龄球茎居多，商品芋生产周期长，变异和病毒积累严重，球茎多呈不规则状，种性退化严重，丰产性和品质无法保证。植物组培快繁技术是目前公认的解决以上问题的有效方法。因此，利用植物组织培养技术生产优质种芋为国内魔芋生产省份主要攻关目标，从上世纪九十年代中期以后魔芋组培体系逐步形成，这套体系解决了种芋的优质性，其繁殖率较常规农业技术高2-3倍。但由于传统的组培技术流程为诱导愈伤一愈伤分化一植株増殖一生根一种芋一生产种芋，需耗费很大的人力、物力、种芋生长周期过长、产品的效价比不高，而且在整个培养过程无法控制因多次继代增殖发生的性状变异，因此到目前为止尚无法被转化应用于生产。因此解决产品效价比和缩短种芋繁育周期是魔芋产业化中缓解“种的问题”的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对魔芋产业种芋组培中试管苗移栽成活率低的问题，利用植物生物反应器技术在魔芋组培中的应用，能有效规避传统风险和缩短生产种芋的繁育年限。本专利技术ー种使用生物反应器的魔芋组培方法，其特征在于包括如下步骤a、繁殖材料的选择选取2-3龄魔芋粉红色饱满嫩芽为繁育材料；b、材料处理繁育材料用I %高锰酸钾液处理5分钟，清水洗净；次用75%酒精处理30秒，清水洗净；再用0. I %神汞处理I分钟，清水清洗7次，后用刀片切成0. 2X0. 3cm长段;C、培养基诱导培养选择选MS+6-BA+NAA+糖+琼脂为诱导培养基；将切片后的材料放入培养基中培养；d、悬浮培养选取培养基内魔芋颗粒状愈伤，建立悬浮培养体系，然后采用搅拌式生物反应器，调节材料接种密度、20粒/瓶PH值6. O、罐温25°C、搅拌转速120转/分钟，在25°C条件下培养12天，培养基为常规的MS+6-BA+NAA+PVP+糖；e、固体培养基培养选择合格的悬浮培养愈伤组织,去除多于愈伤部分；植入培养瓶培养形成团粒状愈伤组织，培养基为常规MS+6-BA+NAA+糖+琼脂； 本专利技术ー种使用生物反应器的魔芋组培方法，在步骤C、培养基诱导培养、d、悬浮培养、e、固体培养基培养和f、结球培养均在无菌条件下进行培养。本专利技术ー种使用生物反应器的魔芋组培方法与现有技术比较具有利用生物反应器技术培养魔芋愈伤组织，具有在较短的时间内获得高繁殖系数的优势。与目前国内魔芋常规快繁技术比较，新的快繁体系I年只需继代8次，繁殖系数达到8. I (普通快繁I年继代11次，繁殖系数为3)，年増殖倍数提高104倍。由此可见，利用植物生物反应器技术进行魔芋快繁。具有大幅度提高増殖倍数，节省人力物力，降低生产成本的优势。利用植物生物反应器技术建立魔芋新型快繁体系，在方法上完全不同于传统的组培快繁技术，具有更高的繁殖系数和培养过程的自动化，结合魔芋试管芋形成技术，可以完全规避传统组培试管苗炼苗移栽成活率低的风险，井能缩短种芋生产年限，简化生产者和种植者的操作程序。具体实施例方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进ー步的说明本专利技术ー种使用生物反应器的魔芋组培方法是通生物反应器进行高效快繁，形成的再生植株在试管内直接形成试管芋，提高了繁殖效率并降低了成本。具体路线为繁殖材料选择一魔芋颗粒状愈伤一悬浮培养一生物反应器一培养基培养一继代一生球一休眠处通一大田一种芋实施例I :繁殖材料的选择选取2-3龄魔芋粉红色饱满嫩芽。材料处理用I %高锰酸钾液处理5分钟，清水洗净；次用75%酒精处理30秒，清水洗浄；再用0.1%神汞处理I分钟，清水清洗7次(注神汞有剧毒，需安全操作)。后用刀片切成0.2X0. 3cm长段。繁殖材料的处理时间全年均可进行。培养基诱导培养选MS+6-BA+NAA+糖+琼脂。(常规用量)。悬浮培养选取培养基内魔芋颗粒状愈伤，建立悬浮培养体系，然后采用搅拌式生物反应器，调节材料接种密度、20粒/瓶PH值6. O、罐温25で、搅拌转速120转/分钟、等条件，在25°C条件下培养12天。培养基为MS+6-BA+NAA+PVP+糖(常规用量)。固体培养基培养选择合格的悬浮培养愈伤组织，去除多于愈伤部分。植入培养瓶培养形成团粒状愈伤组织，培养基为MS+6-BA+NAA+糖+琼脂(常规用量)。结球培养通过培养瓶内再生植株基部的切割，植入MS+6-BA+糖+琼脂(常规用量)培养60天后，从培养瓶中取出。用自来水洗净培养基，获得试管芋(球茎)放在自然环境下使其表皮干燥，贮藏(注意以上项均在无菌条件下进行培养)。种植时间在2月中下旬，将试管芋用I %高锰酸钾处理5分钟，洗净后用0. 5%硫脲处理I小时，再放入5°C冰箱处理18天，然后放入25°C温室催芽。4月5日-4月30日播种，成活率达到90%以上，当年生产种芋在50g左右。实施例2 :繁殖材料的选择选取2龄芋当作愈伤诱导繁殖材料；繁殖材料的处理方法用纯净水将魔芋粉红色嫩芋苞洗干净，再用刀片截取8cm长芽苞备用。繁殖材料处理时间5月中旬。诱导材料芽苞处理，用1%高锰酸钾液处理5分钟，清水洗浄；次用75%酒精处理30秒，清水洗浄；再用0. 1%神汞处理I分钟，清水清洗7次(注神汞有剧毒，需安全操作)。处理后的材料置于无菌环境下，温度控制在2°C，环境的湿度为88%备用，留存时间不超过15天。取处理好的备用材料在超净工作台上用刀片截成2X3_的长段，2龄生种芋8cm长饱满芽苞可得800粒颗粒材料。搅拌式生物反应器处理13次后，用培养基培养愈伤组织2周进行初代培养。在超净工作台切取愈伤组织0.2X0. 3cm植入固体培养基中3周 形成芋团，形成继代材料。在超净工作台将继代材料分裂2次，约50%形成芽苗，作生球(试管芋)培养，形成试管芋时间为2个月。约50%继续为继代材料继续分裂生长。每一周年继代8次，可连续继代2周年，性状无变异发生。从选取芽荀到试管芋形成需108天。实施例3 :繁殖材料的选择选取上年继代材料，作为生球材料。繁殖材料选取方法选取组培室生物反应器处理材料。100瓶(注每瓶为6粒芋团)。繁殖材料处理时间1月上中旬。培养方法用MS+6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾玉成，周洪昊，杨正祥，周继武，牟佐，
申请(专利权)人：利川市精诚魔芋有限责任公司，
类型：发明
国别省市：