魔芋有哪些常見繁殖良種方法?
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魔芋并不是常見的農(nóng)作物,相信很多人聽到過,但不一定看見過,更不一定種植過。魔芋一般生長在潮濕環(huán)境中,它的。塊莖呈扁球狀,含有豐富的葡甘聚糖。魔芋功效作用很多,被廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療健康等行業(yè)中,具有較高的開發(fā)利用價值,市場前景良好。
近年來,我國魔芋生產(chǎn)加工規(guī)模發(fā)展極為迅速,魔芋需求量大,單靠傳統(tǒng)的魔芋繁育技術并不能滿足如今魔芋產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。組織培養(yǎng)技術由于可以有效解決傳統(tǒng)的繁育種球技術存在的用種量大、繁殖系數(shù)低、不能有效脫毒等問題,其本身又具有材料經(jīng)濟、培養(yǎng)條件可控、生長周期短、管理方便等優(yōu)勢,因而已經(jīng)被廣泛用于魔芋的生產(chǎn)種植領域。
魔芋生產(chǎn)加工行業(yè)是四川省綿陽市眾多產(chǎn)業(yè)中的重要產(chǎn)業(yè)之一,也是重要的經(jīng)濟收入來源之一。但是,目前魔芋種植產(chǎn)業(yè)依然存在不少問題,如魔芋產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展水平與地理優(yōu)勢不適應、種源少、種植加工發(fā)展慢等。其中種子資源的缺乏不僅會嚴重限制當?shù)啬в蟮姆N植發(fā)展規(guī)模,而且增加了企業(yè)的經(jīng)濟負擔。本文以綿陽市當?shù)啬в鬄椴牧希ㄟ^進行由室內(nèi)組織培養(yǎng)到田間移栽一系列試驗,進一步了解魔芋在組織培養(yǎng)過程中的生長狀況與繁殖率,為綿陽市魔芋種植企業(yè)在作物繁殖技術和增加種源途徑等方面提供一定的理論依據(jù)。
1 魔芋室內(nèi)組織培養(yǎng)流程
1.1 建立無菌培養(yǎng)條件
1.1.1 配制培養(yǎng)基。在進行無菌操作之前,先要配制適合魔芋生長的培養(yǎng)基。一般以MS基本培養(yǎng)基為基礎,通過組合不同的激素及用量來達到不同的試驗效果。魔芋塊莖愈傷組織對含有6-BA和NAA培養(yǎng)基的反應較為良好,對2,4-D 與6-BA、NAA 與KT 組合反應較差。因此,激素一般添加6-BA和NAA。當6-BA/NAA=1時,有利于芽發(fā)生;當6-BA/NAA=0.5時,有利于根形成。同時,培養(yǎng)基在配制過程中需加入瓊脂粉30 g/L、蔗糖8 g/L,并將pH值調(diào)至5.6~5.8。隨后加熱,令瓊脂完全溶解,繼而分裝,最后在高壓鍋內(nèi)進行高壓滅菌。
1.1.2 選用合適的外植體。分離出合適的外植體,如露青的球莖、萌動芽的苞葉、幼芽葉柄等。
1.1.3 外植體表面滅菌及接種。以球莖為例,將所選用的球莖用清水沖洗干凈,在超凈工作臺上用手術刀削去外皮,然后用5%次氯酸鈉溶液浸泡8~10 min,然后用75%的酒精浸泡30 s 左右,隨后用無菌水沖洗3 遍,最后用1/1 000 的升汞滅菌12~15 min,再用無菌水沖洗5次即完成滅菌。若是苞葉與幼莖,則不需要利用5%次氯酸鈉溶液消毒。隨后在無菌條件下,將外植體切成大小合適的塊狀,接種到事先準備好的培養(yǎng)基上,再將材料放置培養(yǎng)室內(nèi)進行培養(yǎng)。為減輕培養(yǎng)材料的褐變,在培養(yǎng)初期應保持較低溫度,在黑暗或者暗光下進行培養(yǎng)。之后可對溫度、光照進行調(diào)整。一般溫度控制在24 ℃左右,光照控制在1 200~1 500 lx。
1.2 繼代培養(yǎng),加速繁殖
球莖接種到培養(yǎng)基后,大約20 s 后開始膨脹裂開,產(chǎn)生愈傷組織;苞葉與幼莖需要更長的時間,約2 個月左右才開始產(chǎn)生愈傷組織。為了補充營養(yǎng),防止材料褐變,此時需要將愈傷組織移至相同培養(yǎng)基上進行繼代處理。在超凈工作臺上,先將愈傷組織長出的根切除掉,隨后將愈傷組織切成兩三塊,切割時盡量不要傷及長出的芽點。隨后轉(zhuǎn)移至相同培養(yǎng)基上,隨著愈傷組織繼續(xù)發(fā)育,叢芽繼續(xù)生長,繼而發(fā)育成為一株完整的小植株。
1.3 離體再生苗生根
為了發(fā)揮快速繁殖的優(yōu)勢,誘導外植體分化獲得芽或者幼苗,應進行進一步的培養(yǎng)增殖。在超凈工作臺上,選取植株合適部分進行接種培養(yǎng),為加快試驗進程,可以選取莖段下部分,約占全莖段1/3 左右,然后在無菌條件下切成小段,接種到1 號培養(yǎng)基(6-BA/NAA=10)上進行培養(yǎng)。而下部愈傷組織,按照前面方法進行操作,接種到5 號培養(yǎng)基(6-BA/NAA=1)上進行培養(yǎng)。
2 移栽
2.1 室內(nèi)移栽
3—5 月,外界氣候逐漸溫暖,此時可以對培養(yǎng)的魔芋植株進行室外移栽。為提高植株成活率,應優(yōu)先選擇高壯、無污染和萎蔫現(xiàn)象的幼苗。移栽之前,首先需對培育苗進行煉苗處理,打開培養(yǎng)瓶,在自然光溫條件下培養(yǎng)兩三天,鍛煉魔芋幼苗適應外界環(huán)境的能力。隨后取出幼苗,清洗掉下部的培養(yǎng)基,動作輕柔,防止對根系造成損傷。最后,將魔芋苗栽種到經(jīng)過高壓滅菌冷卻后的營養(yǎng)土內(nèi),澆上定根水后再放置于通風性良好、半陰半陽的室內(nèi)。之后應定期對移栽苗進行澆水管理與長勢觀察,一旦發(fā)現(xiàn)病蟲害,及時進行處理。
2.2 大田移栽
①在移栽之前,需對田塊進行一定處理,保證泥土不板結(jié),呈疏松、細碎、分布均勻狀態(tài)。隨后噴施適量的甲基硫菌靈溶液,對土壤進行消毒處理。為使植株獲取更多營養(yǎng),提高存活率,應加入營養(yǎng)土基質(zhì)、油枯等有機肥,并利用工具將其與土壤混合均勻。
②根據(jù)實際情況確定田間栽種的株距、行距。
③將實驗室栽種的魔芋幼苗從盆里帶土移出來,栽種到田里,再澆上定根水即可。
④魔芋既怕干旱又不宜浸漬,因此需定期澆水,防止土壤干燥,在雨水較多的季節(jié)要注意疏溝排水。
3 結(jié)論
試驗研究發(fā)現(xiàn),魔芋在組織培養(yǎng)過程中整體長勢良好,從外植體到愈傷組織出現(xiàn)大約需要20 d,從愈傷組織到完整植株需要5個月左右。材料在進行繼代處理時,一瓶材料可以繼代五六瓶,相比傳統(tǒng)育種技術,繁殖率更高。魔芋組織培養(yǎng)主要有以下4個優(yōu)勢:①取材少,培養(yǎng)材料經(jīng)濟,提高了植物利用率;②可以人為控制培養(yǎng)條件,不受外界季節(jié)與氣候影響,可實現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn);③魔芋在組織培養(yǎng)過程中生長狀況良好,繁殖率高;④由于是在培養(yǎng)基上進行培養(yǎng),管理方便,不需要進行澆水和病蟲害防治。
魔芋組織培養(yǎng)技術在我國魔芋生產(chǎn)加工領域應用十分廣泛。但是,在實際生產(chǎn)中需要技術性人才和一定量的資金,無論是儀器設備的購買、管理與維修,還是培養(yǎng)基的配制與后期的幼苗培養(yǎng),都離不開這兩方面。在魔芋種植加工企業(yè)中應用組織培養(yǎng)技術,對擴大作物生產(chǎn)規(guī)模,提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要作用;對于個體戶來講,由于前期經(jīng)濟投入較大,魔芋種植規(guī)模有限,很難實現(xiàn)利益最大化。