CN111713407B

CN111713407B - 一种怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法

Info

Publication number: CN111713407B
Application number: CN202010614518.XA
Authority: CN
Inventors: 洪森荣; 曾晓健; 尹明华
Original assignee: Shangrao Normal University
Current assignee: Shangrao Normal University
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2023-01-24
Anticipated expiration: 2040-06-30
Also published as: CN111713407A

Abstract

本发明公开一种怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法，包括将怀玉山高山马铃薯带芽茎段与含有海藻酸钠和蔗糖的无钙离子改良MS培养液a混合，得混合液；将混合液滴入含有壳寡糖、石墨烯量子点、碳纳米管、氯化钙、蔗糖的MS培养液b中包埋得怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠；制备的包埋珠用含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液浸泡；经过浸泡的包埋珠用含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液浸泡；移栽至基质中，浇灌含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液；浇灌7天后，改浇含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液；待芽茎段长成完整植株后驯化完成，移入大田养植。本发明可以实现怀玉山高山马铃薯试管苗移栽驯化成活率98％以上。

Description

一种怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法

技术领域

本发明涉及移栽驯化技术领域，具有涉及一种怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法。

背景技术

马铃薯原产于南美洲安第斯山区，是重要的粮菜兼用型作物，也是全球最重要的块茎类作物。马铃薯含有大量的微量元素、蛋白质、氨基酸、B族和C族维生素，具有人类“第二面包”、“营养之王”、“地下苹果”等美誉。由于马铃薯产量高、适应性强、容易栽培、生长周期耗水量小，可实现周年供应，因此在偏远缺水地区马铃薯也能产生较高的经济效益，是我国脱贫攻坚的助力产业。2015年，随着马铃薯主粮化战略的启动，马铃薯已成为中国第四大主粮，成为粮食安全的重要保障，马铃薯对土壤的肥力、酸碱度、坡度、湿度以及光照等生存条件要求低，而且中国南方多为高山地区，温差大，海拔高，紫外线强，基本不用农药等污染环境的药剂，因此在主粮化背景下在山区、丘陵缓坡大面积推广种植高山马铃薯，可以节约耕地良田、实现高山马铃薯绿色无污染。怀玉山高山马铃薯又叫麻籽洋芋，2013年获准为国家地理标志农产品。怀玉山高山马铃薯营养丰富，不含还原糖，适合减肥养生人群和糖尿病人食用。

长期生长在较为恶劣的环境条件下，时常会遭受到如高低温、缺水、高海拔、强紫外线，营养缺乏等因子的胁迫，由于植物发育可塑性很强，植物一般会做出应答来适应较为不利的环境。怀玉山高山马铃薯只能适于高海拔高山地区种植就是一个例子，在长期的逆境胁迫下怀玉山高山马铃薯已经形成了一系列的策略来适应高山环境，一旦将怀玉山高山马铃薯于低海拔平原地区移栽驯化，就会打破原来的逆境适应机制，发生变种，同时经过驯化的怀玉山高山马铃薯试管苗高山移栽成活率较低。而这也成为制约怀玉山高山马铃薯种植的瓶颈问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法。

一种怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法，包括以下步骤，

(1)无菌条件下，将怀玉山高山马铃薯0.5-1cm带芽茎段与含有海藻酸钠和蔗糖的无钙离子改良MS培养液a混合，得混合液；

(2)无菌条件下，将混合液滴入含有壳寡糖、石墨烯量子点、碳纳米管、氯化钙、蔗糖的MS培养液b中进行包埋得怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠，使其不易脱水且可获得充足的营养；

(3)无菌条件下，将步骤(2)制备的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠用含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液c浸泡；使用含有石墨烯的MS培养液浸泡可以提高怀玉山高山马铃薯适应外面的高山逆境的能力，提高驯化成活率；

(4)无菌条件下，将步骤(3)经过浸泡的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠用含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液d浸泡，使用含有碳纳米管的MS培养液浸泡可以进一步提高怀玉山高山马铃薯适应外面的高山逆境的能力，进一步提高驯化成活率；

(5)室温下，将步骤(4)所得的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠移栽至基质中，温室内每天早晚浇灌含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液d；浇灌7天后，每天早晚改浇含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液c；MS培养液本身还有足够水分，所以该过程无需额外补充水分；

(6)待带芽茎段长成完整植株后驯化完成，移入大田养植。包埋与浸泡可以使植株适应脱水环境，从而抵御高山胁迫，提高其成活率。

优选的，所述步骤(1)中，无钙离子改良MS培养液a中海藻酸钠所占质量体积比为3％，蔗糖浓度0.2mol/L。

优选的，步骤(2)中，MS培养液b中，壳寡糖浓度0.05g/L、石墨烯量子点浓度0.03-0.05g/L、碳纳米管浓度0.03-0.05g/L、CaCl₂浓度0.1mol/L和蔗糖浓度0.2mol/L。

优选的，步骤(3)中，MS培养液c中，壳寡糖浓度0.05g/L，石墨烯量子点浓度0.03-0.05g/L，浸泡时间为48h。

优选的，步骤(4)中，MS培养液d中，壳寡糖浓度0.05g/L，碳纳米管浓度0.03-0.05g/L，浸泡时间为48h。

优选的，步骤(5)所述基质为质量比为2∶1的蛭石和珍珠岩混合物。

优选的，MS培养液d的每次浇灌量为20mL/颗包埋珠。

优选的，MS培养液c的每次浇灌量为20mL/颗包埋珠。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

怀玉山高山马铃薯于低海拔平原地区移栽驯化会发生变种。怀玉山高山马铃薯试管苗较为细弱，高山移栽成活率较低，仅为40-50％。本发明采用带芽茎段包埋移栽驯化的方法，成活率达98％以上。一方面经过包埋的带芽茎段可以保证后期培养过程中营养物质供应充足使其不易脱水，另一方面，石墨烯、碳纳米管具有使植物适应脱水，促进植物吸附营养的作用，从而使驯化试管苗状态和常规移栽的试管苗相比更为健壮，以保证材料包埋珠在高山逆境下移栽的成活率。

本发明可以实现怀玉山高山马铃薯试管苗移栽驯化成活率98％以上，且操作简便，可以实现工厂化操作。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

配制无钙离子MS培养液a：并加入海藻酸钠和蔗糖，使海藻酸钠浓度3％(w/v)，蔗糖浓度0.2mol/L；

MS培养液b：壳寡糖浓度0.05g/L、石墨烯量子点浓度0.03g/L、碳纳米管浓度0.03g/L、CaCl₂浓度0.1mol/L和蔗糖浓度0.2mol/L；

MS培养液c：壳寡糖浓度0.05g/L，石墨烯量子点浓度0.03g/L；

MS培养液d：壳寡糖浓度0.05g/L，碳纳米管浓度0.03g/L；

(1)无菌室温条件下，将怀玉山高山马铃薯0.5cm带芽茎段与无钙离子改良MS培养液a混合，得混合液，培养液a用量：依据带芽茎段的量而定，一般一个带芽茎段1-2mL；

(2)将混合液滴入含有壳寡糖、石墨烯量子点、碳纳米管、氯化钙、蔗糖的MS培养液b中进行包埋得怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠；

(3)制备的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠用含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液c浸泡；

(4)经过浸泡的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠用含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液d浸泡；

以上浸泡环境无菌条件下，温度25±1℃，时间48h；

(5)所得的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠移栽至质量比为2∶1的蛭石和珍珠岩混合物基质中(室温下20-30℃)，每天早晚8:00浇灌含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液d，每次浇灌量为20mL/颗包埋珠；浇灌7天后，每天早晚改浇含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液c；每次浇灌量为20mL/颗包埋珠；

(6)待带芽茎段20-25d长成完整植株后驯化完成，移入高山大田种植。

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮；且有98％长出新叶成活，成活率98％。

实施例2

同实施例1，区别在于：

MS培养液b：壳寡糖浓度0.05g/L、石墨烯量子点浓度0.05g/L、碳纳米管浓度0.05g/L、CaCl₂浓度0.1mol/L和蔗糖浓度0.2mol/L；

MS培养液c：壳寡糖浓度0.05g/L，石墨烯量子点浓度0.05g/L；

MS培养液d：壳寡糖浓度0.05g/L，碳纳米管浓度0.05g/L；

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮；且有100％长出新叶成活，成活率100％。

实施例3

同实施例1，区别在于：

MS培养液b：壳寡糖浓度0.05g/L、石墨烯量子点浓度0.04g/L、碳纳米管浓度0.04g/L、CaCl₂浓度0.1mol/L和蔗糖浓度0.2mol/L；

MS培养液c：壳寡糖浓度0.05g/L，石墨烯量子点浓度0.04g/L；

MS培养液d：壳寡糖浓度0.05g/L，碳纳米管浓度0.04g/L；

对比例1

同实施例1，区别在于只进行包埋，不进行步骤(3)和步骤(4)的两步浸泡和步骤(5)的溶液c和溶液d的浇灌；

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮，但弱于实施例1试管苗；且有45％长出新叶成活，成活率45％，与试管苗驯化效果无异。

对比例2

同实施例1，区别在于，不进行步骤(2)的包埋；

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮，但弱于实施例1试管苗；且有40％长出新叶成活，成活率40％，与试管苗驯化效果无异。

对比例3

同实施例1，区别在于，不进行步骤(3)；

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮，但弱于实施例1试管苗；且有48％长出新叶成活，成活率48％，与试管苗驯化效果无异。

对比例4

同实施例1，区别在于，不进行步骤(4)；

对比例5

同实施例1，区别在于，步骤(5)只浇灌培养液c；

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮，但弱于实施例1试管苗；且有50％长出新叶成活，成活率50％，与试管苗驯化效果无异。

对比例6

同实施例1，区别在于，步骤(5)只在早上进行一次培养液浇灌；

结果显示，驯化的怀玉山高山马铃薯，驯化试管苗状态：比移栽的试管苗更为健壮，但弱于实施例1试管苗；且有60％长出新叶成活，成活率60％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法，其特征在于，包括以下步骤，

(2)无菌条件下，将混合液滴入含有壳寡糖、石墨烯量子点、碳纳米管、氯化钙、蔗糖的MS培养液b中进行包埋得怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠；

(3)无菌条件下，将步骤(2)制备的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠用含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液c浸泡；

(4)无菌条件下，将步骤(3)经过浸泡的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠用含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液d浸泡；

(5)室温下，将步骤(4)所得的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋珠移栽至基质中，每天早晚浇灌含有壳寡糖和碳纳米管的MS培养液d；浇灌7天后，每天早晚改浇含有壳寡糖和石墨烯量子点的MS培养液c；

(6)待带芽茎段长成完整植株后驯化完成，移入大田养植；

所述步骤(1)中，无钙离子改良MS培养液a中海藻酸钠所占质量体积比为3％，蔗糖浓度0.2mol/L；

步骤(2)中，MS培养液b中，壳寡糖浓度0.05g/L、石墨烯量子点浓度0.03-0.05g/L、碳纳米管浓度0.03-0.05g/L、CaCl₂浓度0.1mol/L和蔗糖浓度0.2mol/L；

步骤(3)中，MS培养液c中，壳寡糖浓度0.05g/L，石墨烯量子点浓度0.03-0.05g/L，浸泡时间为48h；

步骤(4)中，MS培养液d中，壳寡糖浓度0.05g/L，碳纳米管浓度0.03-0.05g/L，浸泡时间为48h。

2.根据权利要求1所述的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法，其特征在于，步骤(5)所述基质为质量比为2∶1的蛭石和珍珠岩混合物。

3.根据权利要求1所述的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法，其特征在于，MS培养液d的每次浇灌量为20mL/颗包埋珠。

4.根据权利要求1所述的怀玉山高山马铃薯带芽茎段包埋移栽驯化的方法，其特征在于，MS培养液c的每次浇灌量为40mL/颗包埋珠。