一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了“一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法”，屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】。在芋頭收獲季節(jié)按單株取莖尖作為外植體，誘導(dǎo)形成組培苗。對組培苗進(jìn)行病毒鑒定，將無毒組培苗進(jìn)行2代擴(kuò)繁形成脫毒組培苗株系。將完成生根的脫毒組培苗按株系移栽到網(wǎng)室基質(zhì)苗床上生長，收獲核心種芋。對脫毒組培苗株系進(jìn)行考種鑒定，保留具有品種典型特性脫毒組培苗株系，并將此脫毒組培苗株系的種芋混合，即形成較大規(guī)模的提純復(fù)壯品系。再經(jīng)后續(xù)擴(kuò)繁體系繁殖后，則可將脫毒種芋用于生產(chǎn)。本發(fā)明利用組織培養(yǎng)技術(shù)快速擴(kuò)繁、脫毒和室內(nèi)環(huán)境可控的特點(diǎn)，將原來需要三年才能完成的靖江香沙芋地方品種的提純復(fù)壯及脫毒核心種芋生產(chǎn)工作，縮短為一年完成。
【專利說明】一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明“一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法”，是由芋頭莖尖離體條件下組織培養(yǎng)獲得試管苗，屬于生物【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]江蘇省擁有較多地方特色芋頭品種，具有較好的營養(yǎng)保健品質(zhì)，并含有多種維生素，既可以當(dāng)糧食，又可做蔬菜，是老幼皆宜的滋補(bǔ)品，加工前景廣闊，聞名并暢銷國內(nèi)外市場。一直以來，我國芋頭種植是以農(nóng)民自發(fā)零星種植為主，所用芋種以農(nóng)民自留種為主。很多農(nóng)戶用種混亂，生產(chǎn)受病毒病危害。長期種植后許多芋頭地方特色品種發(fā)生混雜退化和嚴(yán)重病毒感染，外觀品質(zhì)和豐產(chǎn)性能均顯著降低。因此，對我國優(yōu)質(zhì)地方特色芋頭品種的提純復(fù)壯是各地區(qū)芋頭生產(chǎn) 的一項重要任務(wù)。而傳統(tǒng)的品種提純復(fù)壯方法需要3-4年時間，耗時較長。利用組織培養(yǎng)技術(shù)，將秋季收獲的種芋，冬季在組培室誘導(dǎo)形成組培苗并擴(kuò)繁就可形成組培苗株系，第二年春季移入苗床生長，到秋季就可獲得提純復(fù)壯株系，大大縮短了時間。本發(fā)明充分利用組織培養(yǎng)技術(shù)快速擴(kuò)繁、脫毒和室內(nèi)環(huán)境可控的特點(diǎn)，加快了芋頭地方品種提純復(fù)壯進(jìn)程，保持了品種的優(yōu)良特性，有效地保護(hù)了具有地方特色的種質(zhì)資源。此方法同樣適用于采用無性繁殖、繁殖系數(shù)低、帶病毒的植物品種。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是找到既能加快芋頭地方品種提純復(fù)壯進(jìn)程，又能保持該品種穩(wěn)定性的方法，此方法具有提純速度快、提純了的品種產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)，不帶病毒等優(yōu)點(diǎn)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)提純復(fù)壯方法耗時長的缺點(diǎn)，從而為芋頭地方品種提純復(fù)壯提供一種新的方法。
[0004]技術(shù)方案
一種芋頭地方品種提純復(fù)壯的方法，包括以下步驟:
(1)芋頭地方品種組培株行形成:選取保存完好，無腐爛斑點(diǎn)的種芋，經(jīng)催芽處理后，剝?nèi)∏o尖、接種，滅菌后的種芋萌發(fā)莖尖接種在添加濃度0.5mg/L TDZ的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)；I個月后更換成添加濃度1.0mg/L TDZ的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)，誘導(dǎo)形成組培苗，每個種芋所獲得的組培苗形成芋頭地方品種株行；
(2)病毒鑒定:對每株組培苗單株分別進(jìn)行病毒鑒定，淘汰帶病毒植株；
(3)株系形成:不帶病毒單株每2個月更換一次培養(yǎng)基，擴(kuò)繁培養(yǎng)2代，轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，生根培養(yǎng)基成分為1/2MS+瓊脂7g/L+蔗糖30g/L+活性炭0.2g/L +6-BA0.lmg/L+NAA 0.5mg/L ;培養(yǎng)30d形成完整的組培苗；
以上基本培養(yǎng)基為MS中添加瓊脂7g/L和蔗糖30g/L，MS為M0222.0050培養(yǎng)基，高壓滅菌前用濃度0.lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)整培養(yǎng)基pH值至5.8，保持121°C滅菌20min，培養(yǎng)室溫度為25±2°C，光照強(qiáng)度1200-15001x，每天光照12h/d ；
(4)株系種芋獲得:將脫毒組培苗株系移栽于網(wǎng)室的基質(zhì)苗床上，行距45cm，株距40cm，獲得脫毒組培苗株系核心種芋；
(5)株系種芋鑒定:對脫毒組培苗株系進(jìn)行田間考察和考種鑒定，包括葉片和葉柄外觀特征以及芋頭產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀，保留具有品種典型特性的脫毒組培苗株系；
(6)提純復(fù)壯系獲得:將通過品種典型特性和產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀鑒定的脫毒組培苗株系的核心種芋株系混合后，形成芋頭地方品種提純復(fù)壯系種芋。
[0005]所述芋頭地方品種為靖江香沙芋。其葉片和葉柄外觀特征以及芋頭產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀篩選方法如下:
O以植株的葉片和葉柄特征與靖江香沙芋品種典型特性紅芽密節(jié)，綠柄上部紫色的株系進(jìn)入產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行篩選；
2)對株系子孫芋平均單產(chǎn)大于1350kg/畝的株系保留進(jìn)行品質(zhì)鑒定，其余株系淘汰；
3)品質(zhì)指標(biāo)包含口感品質(zhì)和生理品質(zhì)指標(biāo):口感品質(zhì)用子芋進(jìn)行食味品質(zhì)鑒定，食味指標(biāo)設(shè):
硬度:硬10分、適中6分、軟2分；
糯性:糯8分、適中6分、不糯4分；
沙性:不沙7分、適中10分、沙6分；
粘液:多10分、中8分、少5分；
口感:好10分、中7分、差5分；
香味:濃香味10分、適中味8分、淡味6分、無味2分、異味一 4分；
得分值大于52分的株系保留；
生理指標(biāo)分別測定淀粉、蛋白質(zhì)、粗多糖和氨基酸，分別達(dá)到25%、2.5%、4.6%和0.2%以上的株系保留。
[0006]有益效果
本發(fā)明首次將組織培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用于芋頭地方特色品種的提純復(fù)壯，解決具有江蘇地方特色的芋頭傳統(tǒng)提純復(fù)壯方法耗時長的缺點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明利用芋莖尖離體條件下獲得試管苗，有利于實(shí)現(xiàn)芋頭種苗繁殖工廠化生產(chǎn)。
[0008]本發(fā)明具有提純速度快、提純了的品種產(chǎn)量高，品質(zhì)優(yōu)，不帶病毒等優(yōu)點(diǎn)，一步完成了提純、脫毒和擴(kuò)繁較大規(guī)模核心種芋。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 附圖1株行組培苗；
附圖2株系組培苗；
附圖3核心種芋。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面通過基于中國地理標(biāo)志性農(nóng)產(chǎn)品靖江香沙芋利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得提純復(fù)壯系進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0011]I材料與方法 1.1試驗(yàn)材料田間收獲的靖江香沙芋農(nóng)家品種。
[0012]1.2 方法
1.2.1芋頭脫毒組培株系培育
(I)組培苗株行形成:選取保存完好，無腐爛斑點(diǎn)的種芋，經(jīng)0.2%的1(^1104消毒51^11后整齊地排列在周轉(zhuǎn)箱中，用沙子覆蓋到整個芋塊的2/3處，放置到光照培養(yǎng)箱中待其萌發(fā)。待芽生長到l_3cm時切取莖尖，剝除外層2-3層葉片，流動水沖洗IOmin左右，在超凈臺上用75%酒精浸泡30s，用84消毒液滅菌10-15min，無菌水漂洗5_7次。滅菌后的莖尖接種在添加濃度0.5mg/L TDZ的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)；I個月后更換成添加濃度1.0mg/L TDZ的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)。
[0013](2)病毒鑒定:組培苗長出真葉后，每單株形成的組培苗取0.05g葉片，進(jìn)行芋花葉病毒檢測(芋頭花葉病毒試劑盒，南京森貝伽生物科技有限公司)，淘汰病毒檢測為陽性的單株。
[0014](3)脫毒組培株系形成:不帶病毒單株每2個月更換一次培養(yǎng)基，擴(kuò)繁培養(yǎng)2代，轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)。生根培養(yǎng)基成分為1/2MS+瓊脂7g/L+蔗糖30g/L+活性炭0.2g/L +6-BA 0.lmg/L+NAA 0.5mg/L ;培養(yǎng)30d左右即可形成完整的組培苗。
[0015]基本培養(yǎng)基為MS中添加瓊脂7g/L和蔗糖30g/L。MS為M0222.0050培養(yǎng)基(荷蘭Duchefa Biochemie公 司)。高壓滅菌前用濃度0.lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)整培養(yǎng)基pH值至5.8，保持121°C滅菌20min。培養(yǎng)室溫度為25±2°C，光照強(qiáng)度1200_15001χ，每天光照12h/d。
[0016]1.2.2芋頭提純復(fù)壯系獲得
(1)株系種芋獲得:4月底~5月初將脫毒組培苗株系移栽于網(wǎng)室的基質(zhì)苗床上，11月收獲，獲得核心種芋。苗床規(guī)格:寬1.2m，種3株(行距45cm)，株距40cm，全鋪青豐育苗基質(zhì)(山東省青州青豐育苗基質(zhì)加工廠出品，腐殖質(zhì)含量> 8%，PH4— 8，水分< 20%)；
(2)株系種芋鑒定:對收獲的脫毒組培苗株系種芋進(jìn)行考種鑒定，保留具有品種典型特性脫毒組培苗株系；
(3)提純復(fù)壯系獲得:將具有品種典型特性脫毒組培苗株系的核心種芋混合后，即可形成芋頭地方品種提純復(fù)壯系種芋。
[0017]2結(jié)果與分析
2010年10月從靖江市生祠鎮(zhèn)引進(jìn)靖江香沙芋農(nóng)家地方品種。在實(shí)驗(yàn)室按單株對引進(jìn)的農(nóng)家地方品種進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得初代組培苗后，進(jìn)行繼代培養(yǎng)，將每個單株擴(kuò)繁為60株以上的組培株系，經(jīng)生根培養(yǎng)后，形成脫毒組培株系54個。
[0018]2011年4月將組培株系移栽到網(wǎng)棚內(nèi)基質(zhì)苗床上，進(jìn)行株系鑒定試驗(yàn)，以靖江香沙芋農(nóng)家地方品種為對照，并嚴(yán)格按照靖江香沙芋高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)管理，成熟期進(jìn)行測產(chǎn)和取樣進(jìn)行品質(zhì)測定。通過外部形態(tài)特征(柄、葉形狀、顏色，芋頭球莖芽色、形狀結(jié)節(jié))初步將54個株系分為三大類，其中兩個大類植株的葉片和葉柄特征與靖江香沙芋品種典型特性(紅芽密節(jié)，綠柄上部紫色)差距很大，一共5個株系，占9.3% ;葉片和葉柄數(shù)量最多的一大類為49個株系，占90.7%，均表現(xiàn)為紅芽密節(jié)，綠柄上部紫色，該類株系以產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，株系子孫芋平均單產(chǎn)大于1350kg/畝的株系保留進(jìn)行品質(zhì)鑒定，其余株系淘汰。品質(zhì)指標(biāo)包含口感品質(zhì)和生理品質(zhì)指標(biāo)。口感品質(zhì)按照本項目組研究的蒸煮食用評分法進(jìn)行測定(具體方法附后)，得分值大于52分(滿分58分)的株系保留。
[0019] 蒸煮食用評分法:
組織10名測試人員，對各品種子芋進(jìn)行食味品質(zhì)鑒定，食味指標(biāo)設(shè):硬度(分為硬10分、適中6分、軟2分三個等級)、糯性(分為糯8分、適中6分、不糯4分三個等級)、沙性(分為不沙7分、適中10分、沙6分三個等級)、粘液(多10分、中8分、少5分三個等級)、口感(分為好10分、中7分、差5分三個等級)和香味(分為濃10分、適中8分、淡6分、無2分和異味-4分五個等級)6個指標(biāo)。測定人員分別品嘗清蒸芋頭后，填寫食味品種鑒定原始表。匯總?cè)藛T統(tǒng)計計算各品種食味品質(zhì)各指標(biāo)的加權(quán)得分，即為該品種的食味品質(zhì)指標(biāo)值。
[0020]生理指標(biāo)分別測定淀粉、蛋白質(zhì)、粗多糖和氨基酸，分別達(dá)到25%、2.5%、4.6%和
0.2%以上的株系保留。通過產(chǎn)量和品質(zhì)鑒定之后，得到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)口感好的株系共39個，占所有株系72%，將這一種類的39個株系的2550個單株混合后，形成了優(yōu)質(zhì)靖江香沙芋提純復(fù)壯品系。
[0021 ] 該品系經(jīng)過2012和2013年田間品系對比試驗(yàn)，表現(xiàn)出較好的適應(yīng)性、較高的產(chǎn)量和優(yōu)良品質(zhì)，進(jìn)行了后續(xù)的品種鑒定試驗(yàn)。這也驗(yàn)證了本發(fā)明的可行性。
【權(quán)利要求】
1.一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法，包括以下步驟: (1)芋頭地方品種組培株行形成:選取保存完好，無腐爛斑點(diǎn)的種芋，經(jīng)催芽處理后，剝?nèi)∏o尖、接種，滅菌后的種芋萌發(fā)莖尖接種在添加濃度0.5mg/L TDZ的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)；I個月后更換成添加濃度1.0mg/L TDZ的基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)，誘導(dǎo)形成組培苗，每個種芋所獲得的組培苗形成芋頭地方品種株行； (2)病毒鑒定:對每株組培苗單株分別進(jìn)行病毒鑒定，淘汰帶病毒植株； (3)株系形成:不帶病毒單株每2個月更換一次培養(yǎng)基，擴(kuò)繁培養(yǎng)2代，轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，生根培養(yǎng)基成分為1/2MS+瓊脂7g/L+蔗糖30g/L+活性炭0.2g/L +6-BA0.lmg/L+NAA 0.5mg/L ;培養(yǎng)30d形成完整的組培苗； 以上基本培養(yǎng)基為MS中添加瓊脂7g/L和蔗糖30g/L，MS為M0222.0050培養(yǎng)基，高壓滅菌前用濃度0.lmol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)整培養(yǎng)基pH值至5.8，保持121°C滅菌20min，培養(yǎng)室溫度為25±2°C，光照強(qiáng)度1200-15001x，每天光照12h/d ； (4)株系種芋獲得:將脫毒組培苗株系移栽于網(wǎng)室的基質(zhì)苗床上，行距45cm，株距40cm，獲得脫毒組培苗株系核心種芋； (5)株系種芋鑒定:對脫毒組培苗株系進(jìn)行田間考察和考種鑒定，包括葉片和葉柄外觀特征以及芋頭產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀，保留具有品種典型特性的脫毒組培苗株系； (6)提純復(fù)壯系獲得:將通過品種典型特性和產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀鑒定的脫毒組培苗株系的核心種芋株系混合后，形成芋頭地方品種提純復(fù)壯系種芋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法，其特征在于，所述芋頭地方品種為靖江香沙芋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種芋頭地方品種快速提純復(fù)壯的方法，其特征在于，所述靖江香沙芋葉片和葉柄外觀特征以及芋頭產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量性狀篩選方法如下: O以植株的葉片和葉柄特征與靖江香沙芋品種典型特性紅芽密節(jié)，綠柄上部紫色的株系進(jìn)入產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行篩選； 2)對株系子孫芋平均單產(chǎn)大于1350kg/畝的株系保留進(jìn)行品質(zhì)鑒定，其余株系淘汰； 3)品質(zhì)指標(biāo)包含口感品質(zhì)和生理品質(zhì)指標(biāo):口感品質(zhì)用子芋進(jìn)行食味品質(zhì)鑒定，食味指標(biāo)設(shè): 硬度:硬10分、適中6分、軟2分； 糯性:糯8分、適中6分、不糯4分； 沙性:不沙7分、適中10分、沙6分； 粘液:多10分、中8分、少5分； 口感:好10分、中7分、差5分； 香味:濃香味10分、適中味8分、淡味6分、無味2分、異味一 4分； 得分值大于52分 的株系保留； 生理指標(biāo)分別測定淀粉、蛋白質(zhì)、粗多糖和氨基酸，分別達(dá)到25%、2.5%、4.6%和0.2%以上的株系保留。
【文檔編號】A01H4/00GK103931504SQ201410199733
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】殷劍美, 張培通, 王立, 韓曉勇, 郭文琦, 李春宏 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院