[发明专利]甘蔗促根壮苗培养基及甘蔗组培瓶苗直接田间定植方法

说明书

技术领域

本发明属于植物组织培养技术领域，更确切地是涉及甘蔗组织培养基以及甘蔗瓶苗的培养方法。

背景技术

甘蔗是无性繁殖作物，生产上一直采用茎芽繁殖，用种量大，增加生产成本投入，且繁殖系数低，严重制约了优良新品种推广速度，使得品种更新困难；同时，绝大多数蔗区均是采用连作栽培制度，甘蔗长期遭受病害侵害，使产量和品质下降严重，加速了品种退化。

甘蔗组织培养是一种高效的繁殖技术，也是获得甘蔗无毒种苗的有效途径，在甘蔗产业中发挥着重要作用。在巴西、古巴等国90%蔗区已实现组织培养技术培育脱毒种苗、扩繁良种、加快良种推广，其使用甘蔗脱毒健康种苗使甘蔗增产20%-40%，蔗糖分增加0.5%（绝对值）以上，经济和社会效益显著。巴西已通过政府立法，在全国建立甘蔗脱毒健康种苗生产繁育体系。在国内，自1998年开始到现在，许多专家先后采用不同技术和材料对甘蔗进行脱毒健康种苗的研究，取得了显著效果。但是，移栽成活率低直接影响了植物组培工厂化快速繁育生产的应用效果，而影响组培苗移栽成活率低的主要因素是由于采用最普遍的MS培养基培育出的组培苗植株较为弱小、根系欠发达，很难适应外界环境所致。培养基是甘蔗快繁的关键，培养基的配比，因植物的不同而异，随植物不同生长和发育阶段而存在显著差异。因植物在不同生长发育时期所需的营养物质也不相同，只有满足它生长发育所需的各种营养条件和环境条件，其才能生长迅速、植株健壮。因此，迫切需要技术方法上的改进革新，保证甘蔗组培苗的健壮和发达根系，以提高其成活率，为甘蔗组培苗进入商业化规模生产提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的是提出一种甘蔗促根壮苗培养基，其能显著培壮甘蔗组培苗、促进根系发育，使甘蔗组培苗植株坚挺、叶片直立、根系发达；又提出一种甘蔗组培瓶苗直接田间定植方法，该方法只需更换培养基和控制培养条件即可显著提高组培苗炼苗成活率，具有步骤少、操作简单的特点，非常适合于甘蔗组培苗工厂化、专业化生产。

本发明人首先采用不同硝铵比的组培培养基进行组培苗的生根试验，具体是以1/2MS培养基及1/2MS培养基的总N含量（31mmol/L）为基础，通过修改1/2MS培养基中含有N元素物质的配方使N元素总量为31mmol/L，取硝态氮与铵态氮的摩尔浓度比为1：4、1：3、1：1、3：1和4：1的分别作为培养基A至E，培养基A至E的含N物质的配比见表1，培养基A至E含有的其他物质与1/2MS培养基的配方相同。

分别取培养基A至E 100ml分装到若干玻璃试管中后灭菌，然后在无菌操作台上，在每个玻璃试管内接种1株继代增殖的组培苗并封口，然后在温度25℃、光照度4000 lx、湿度70%~85%、光照时间12 h/d的条件下培养，使组培苗的根系在较短的时间（约50天）内生产至玻璃试管的底部时停止培养，将组培苗从玻璃试管中取出用纯水洗净后，用根系扫描分析系统（WinRHIZO-LA2400，Canada）对甘蔗组培苗根系进行扫描，得到甘蔗组培苗根系形态（见表2），还对甘蔗组培苗生物量和株高进行了测试（见表3）。

 从表2可见，在总根长、根平均直径、根表面积和总体积的根系生长情况上，培养基D培养的组培苗显著高于其他培养基，培养基C和E次之；从表3可见，在干重、株高、根冠比的组培苗生长情况上，培养基D培养的组培苗显著高于其他培养基，培养基C和E次之。因此，培养基中硝态氮与铵态氮的摩尔浓度比为3：1时能很好的促进组培苗的生长发育，对甘蔗苗有壮苗、促根作用，硝态氮与铵态氮的摩尔浓度比为1：1和4：1次之。

本发明的目的可通过以下技术方案实现：

甘蔗促根壮苗培养基，其由包括有含有大量元素的混合物Ⅰ、含有微量元素的混合物Ⅱ、铁盐混合物、有机混合物、植物激素和蔗糖，并以琼脂为固化剂制备成。

含有大量元素的混合物Ⅰ包括有KNO₃ （800～1000）mg/L、Ca(NO₃)₂·4H₂O（650～800）mg/L、NH₄NO₃ （500～650）mg/L、KH₂PO₄（100～150）mg/L、MgSO₄·7H₂O（170～200）mg/L和CaCl₂·2H₂O（60～80）mg/L，其中硝态氮与铵态氮的摩尔浓度比为2.5：1～4：1。