[发明专利]一种马铃薯茎段的繁殖培养基及应用方法

说明书

本发明为一种马铃薯茎段的繁殖培养基及应用方法。本发明提供的马铃薯茎段的繁殖培养基由MS培养基、吲哚乙酸、植物凝胶、聚乙烯吡咯烷酮和蔗糖组成，该培养基成分简单，易于配制，培养基的均一化程度高，适用于产业化操作。通过MS、吲哚乙酸、G3251、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)、蔗糖的合适配比，使马铃薯茎段在本发明的培养基上获得良好的生根壮苗效果，适用后续的一步培养繁殖方式。同时，本发明也提供了该马铃薯茎段的繁殖培养基的配制方法和具体的应用方法。

技术领域

本发明属于植物组培技术领域，具体涉及一种马铃薯茎段的繁殖培养基和组织培养方法。

背景技术

马铃薯(Solanum tuberosum L.)属于茄目Solanales；茄科Solanaceae；茄属Solanum。马铃薯(S.tuberosum)又称土豆、山药蛋、洋芋等，块茎可以食用，是世界上非常重要的一种宜粮、宜菜、宜饲、宜工业原料等多用途的经济作物，同时是世界上仅次于小麦、水稻、玉米，产量居列第四位的作物。截止到2020年，对马铃薯的需求量将增长至40％，会超过水稻、小麦、玉米的增长速度。尤其是在亚洲和非洲地区，对马铃薯的需求将增长的更快。马铃薯分布非常广泛、适用性强、产量高、营养丰富，具备鲜食和加工等多种用途。为了提高马铃薯防治病毒病的能力,避免产量与品质的下降,对其进行茎段繁殖培养可以有效提高马铃薯的产量与品质，在解决诸如粮食安全、营养不良、贫困和对环境威胁等全球焦点问题重要性上具有重要意义。

植物组织培养是以植物细胞培养技术为前提的一项生物技术。它起始于20世纪30年代，经历30多年的基础研究和技术完善，与60年代形成产业化。马铃薯繁殖技术是现代生物技术中的主要研究内容之一，也是生物技术在生产中应用最早、最广泛、效果最显著的研究成果之一。早在50年代中期的时候，欧洲的一些马铃薯生产大国就开始了以茎尖分生组织培养法脱除马铃薯病毒为基础的无病毒种薯生产体系建设研究，以期通过“复壮”来恢复优良品种的种性，并保证生产种薯的质量。20世纪60年代以后，由于组织培养技术日趋成熟和完善，世界各地的植物组织培养研究和产业化应用进入迅速发展阶段，几乎所有的马铃薯生产国都使用这项技术进行脱毒快繁，并部分的进行育种研究。

目前以马铃薯叶片、茎段、叶柄、根等多种外植体进行的再生植株培养，均采用多步成苗培养。具体为：将马铃薯试管苗的叶片、茎段、叶柄、根等的外植体进行愈伤组织培养，诱导30d左右后进行愈伤组织的继代培养，再将愈伤组织转接分化培养基中再生植株，多步培养途径繁琐，再生率普遍较低且诱导时间长。

一步成苗方法具有再生周期短，繁殖系数和再生频率高，易操作等优点，但是，对马铃薯一步培养的培养基要求也很高。目前，现有技术中的马铃薯一步培养的培养基通常以马铃薯、葡萄糖、蔗糖、琼脂、碳酸钙、氯化钠和水为基本成分，引入马铃薯生长分化所需一系列生长调节因子和其他营养物质，对马铃薯组织培养具有一定的促进作用，但是，其促进作用有限，并不能很好的达到一步培养，快速繁殖的要求，而且，这样的培养基由于成分较多，配制的步骤较为繁琐，每个批次之间不能达到很好的均一化效果，也阻碍的一步培养的方法的产业化。另外，现有技术中也有将MS培养基中氮源改为铵态氮和硝态氮并按一定比例进行复配来获得一步培养的培养基。虽然，这样的方法获得的培养基成分简单，配制容易，但是，其培养效果，特别是对于茎段繁殖过程中生根壮苗的效果，并不理想，从而最终影响茎段繁殖的再生率。因此，获得一种培养基成分简单，配制容易且生根壮苗的效果良好的茎段繁殖培养基，并以此培养基为基础开发出再生率高，操作简便，繁殖速度快的马铃薯组织培养技术，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明目的之一是提供一种茎段繁殖的培养基，其可以提高马铃薯茎段繁殖过程中生根和壮苗的效果，提高马铃薯一步繁殖的速度和再生率。