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第三届魔芋种植基地建设经验交流会论文集.doc

1、第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论 文 集中国园艺学会魔芋协会云南省富源县人民政府2 0 0 4 年 8 月 4 日5 日目 录一、组培快繁技术及品种1、魔芋组织培养的一步成苗技术研究王 玲 李勇军 房亚南 等(1)2、云南优质魔芋良种繁育技术研究云南魔芋资源开发及产业化发展研究课题组(5)3、魔芋试管苗及种芋工厂化生产栽培技术研究陈永波 吕世安 盛德贤 等(8)4、魔芋无土栽培营养液配方研究初报陈永波 吕世安 沈艳芬 等(12)5、魔芋组培苗种植及管理技术云南省农科院生物技术研究所 等(16)6、魔芋组培快繁体系建立简介谢庆华 张云峰 严胜柒 等(18)7、应用魔芋组培技术、建立魔芋良种

2、基地 彭 硕(19)二、良种选育及规范化繁育1、科学化规范化推进我国魔芋良种选育工作张盛林 刘佩瑛(21)2、解决魔芋种芋不足,质量不高的办法余展深(24)3、魔芋新品种“清江花魔芋”的选育盛德贤 吕世安 陈永波 等(26)4、科学地加速魔芋种芋繁殖 积极建立魔芋良种繁育体系刘佩瑛(29)附:魔芋种芋繁育技术规程(33)三、病害及栽培技术1、花魔芋优质安全生产技术崔 鸣 赵兴喜(38)2、湖北省魔芋病害综合控制技术研究 费甫华 彭金波 廖文月(42)3、魔芋“伤口”是诱发病害的主要途径刘列平 王小斌 查小康 等(46)4、加快无公害魔芋基地建设 提升富源魔芋质量水平邓永芬 黄 景(48) 5、

3、魔芋全程防病丰产栽培技术孟祥生(51)6、不同硼素浓度对魔芋品质及产量影响的研究牛 义 张盛林第三届中国魔芋种植基地建设经验交流会论文集1(55)7、不同配方的稀土微肥在魔芋栽培中的应用研究夏良荣 陈世春 徐兴全 等(64)8、恩施州魔芋主要病害防治现状及对策孟祥生 李金群(67)四、产业发展战略与对策1、努力构建十大体系 培育富源魔芋产业云南省富源县人民政府(70)2、打响富源魔芋品牌 努力促进农民增收赵致和(74)3、建立魔芋协会网络 培育富源魔芋产业何耀先(79)4、发挥特色优势 实施品牌战略龚达书(82)5、秦巴山区魔芋产业化开发现状与对策崔 鸣(87)6、恩施州魔芋产业发展的若干设想

4、与建议钟刚琼 陈 波 等(91)7、魔芋山区经济振兴的曙光孟祥生(95)8、把握关键 狠抓基础 魔芋种植业的难点及对策沈红兵(98)9、依靠科技 发挥优势 加快金阳县白魔芋产业化发展尔古友祖(100)10、恩施市魔芋种植重点户调查张盛林 廖光顺 郭新勇(103)五、加工1、风味魔芋半干食品的研制李 斌 翁红建 谢笔钧(105)2、魔芋精粉成分分离及高粘度、高透明、高稳定性无硫魔芋粉的制备李 斌 谢学海 等(116)第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种1魔芋组织培养的一步成苗技术研究 王 玲 李勇军 房亚南 马继琼(云南省农科院生物技术研究所,昆明 650223)摘 要

5、以花魔芋顶芽生长点为外植体,经消毒处理,接种在 MS+ 6BA 1 mgL-1 + NAA 1mgL-1 培养基上,约 10 天左右的诱导培养,材料边诱导愈伤组织边分化幼苗、生根,约 28 天在同一种培养基中一步成苗,形成完整植株。并且成苗率极高,达 95%。苗壮,移植入苗床 5-6 个月就能形成 50-100g 左右的块茎。关键词 魔芋 顶端生长点 组织培养 褐变 一步成苗 Study on A Technique of One-step-seedling Formation fromTissue Culture of Amorphophallus konjac K KochWANG lin

6、g LIYong-Jun FANG Ya-Nan MAJi-Qiong( Biotechnology Research Institute 0f Yanan Academy of Agricultural Sciences,kunming)Abstract Growing points of buds in Amorphophallus konjac K. Koch have been used as explants for tissue culture .The explants were pretreated with sterile water and inoculated in MS

7、 media +1mgL-1 6BA+1mgL-1 NAA .The calli could be induced from explants for 10 d and direct buds and roots were differentiated from the callus edges. In the same media One-step-seedlings formation could be formed from the explants for 38 d . A high frequency of seedling formation reached 95%. The 50

8、100g tubers were formed after transplantation for 56 months and plants grew vigorously.Keywords Amorphophallus konjac K. Koch;rowing point; tissue culture; browning;one-step-seedlings-formation魔芋是天南星科(Aracceae ) 魔芋属(Amorphophallus Blume) 多年生草本植物,具有较发达的地下块茎,富含丰富的葡甘露聚糖(Glucomannan) ,葡甘露聚糖由于其特殊的理化性质,在工

9、业、食品、医药等上有着广泛的利用价值和开发价值 1,2 。魔芋主要经无性繁殖繁育种芋,其繁殖系数低,并且长期的无性繁殖种芋带病严重,品质退化,优良种芋的奇缺已成了魔芋产业发展的一个瓶颈问题。魔芋组织培养技术的研究前人 3,4 已做了许多工作,但繁殖周期长、繁殖系数低、成本高限制了这一技术在魔芋生产中的应用,因此进一步完善魔芋组培技术,无论在科学研究和实际应用上都有着较大的意义。基于这一目的,近几年我们对魔芋的组培技术进行了系列研究,建立了高效的魔芋组培快繁体系。本文主要以花魔芋顶端生长点为外植体,通过对培养基激素配比调节,建立高效的魔芋组织培养的一步成苗法。简化培养程序、提高成苗率、降低生产成

10、本、缩短了培养周期,为优质魔芋种苗产业化生产提供了技术支撑。材 料 与 方 法1 材料采自云南省富源花魔芋(A.konjac) ,块茎直径 10cm 左右、刚萌发的健壮顶芽。2 方法2.1 材料和处理萌发 1cm 左右花魔芋的顶芽,自来水冲洗数次,75%乙醇表面消毒 3 s0.1% Hgcl2 灭菌 15 min无菌水冲洗 3、4 次无菌条件下通过解剖镜剥取顶端生长点,分别接种于、五种诱导培养基上。 云南省科技厅“十五”攻关项目第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种22.2 培养基诱导培养基: MS + 6BA 1mg L-1+ 2,4-D 0.2 mg L-1, MS

11、+ 6BA 1 mg L-1+ 2,4-D 0.1 mg L-1, MS + 6BA 1 mg L-1 + 2,4-D 0.05 mg L-1, MS + 6BA 1 mg L-1 + NAA 0.5 mg L-1, MS + 6BA 1 mg L-1 + NAA 1 mg L-1 分化培养基:MS + 6BA 2 mg L -1 + NAA 1 mg L-1生根培养基:1/2MS + NAA 2 mg L -13 培养条件将已接种在培养基上的材料放入培养温度 252,光照 8 h,光强 1500lx 的培养室内进行培养。实 验 结 果1 诱导培养 接种在、诱导培养基上的外植体,经 10 天左

12、右培养大多都开始膨大,膨大的外植体约 8 天形成愈伤组织,不膨大的材料随着培养时间的延长而不断褐变死亡。如表 1 所示,外植体对不同激素配比的培养基其反应不同(表 1):表 1 培养基中不同激素浓度配比对诱导率的影响Table 1 Effects of different hormons on callus induction培养基接种数(块)培养天数外植体膨大块数外植体膨大率(%)诱导天数外植体形成愈伤组织块数诱导率(% )褐变块数褐变率(% ) 50501010102620528821943848319662 50 10 35 70 8 33 66 17 3450 50 101041448

13、2888839447888561012注:诱导天数从培养天数以后计算随着生长素 2,4-D 浓度的不断下降,细胞分裂素浓度的相对提高,外植体愈伤组织诱导率在不断提高,而褐变率则随之下降。生长素 NAA 对魔芋生长点愈伤组织有着很好的诱导作用,在浓度 0.5-1.0 mg L-1时愈伤组织的诱导率达 80%左右。一定浓度配比的 6BA 和 NAA(、培养基)外植体在诱导出愈伤组织的同时还分化出幼苗(图 1) 。图 1 外植体形成愈伤组织及幼芽第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种3把在诱导培养基、诱导出的愈伤组织转入分化培养基进行分化培养培养,、培养基的愈伤组织部分转入培养

14、基分化培养,部分植入新的、培养基中继续培养,结果见表 2。2 分化培养表 2 魔芋愈伤组织的分化培养Table 2 The differentiation cultures of calli in Amorphophallus konjac分化培养基分化前的诱导培养基愈伤组织数(块)培养天数分化数(块)分化率( %)褐变数(块) 褐变率( %) 40 20 5 13 35 88 40 20 8 20 32 80 40 20 15 38 22 55 40 20 25 63 4 10 40 20 30 75 2 5 40 20 39 98 1 2.5 40 20 38 95 1 2.5前置培养基(

15、诱导培养基)的激素浓度及成份对以后的分化培养有着很大的影响:2.1 在相同分化培养基上培养,随着前置诱导培养基 2,4-D 浓度的不断降低,愈伤组织的分化率也随之提高,2,4-D 浓度从 0.2 mg L-1 降到 0.05 mg L-1 时化分率由 13%提高到 38%。2.2 诱导培养基的生长素由 NAA 代替 2,4-D 时在分化培养时分化率大幅度的提高,达60%以上。2.3 、诱导培养基上诱导的愈伤组织继续转入新配制的、培养基上继续培养,愈伤组织边形成新的愈伤组织边分化幼苗(图 2) 。2.4 、培养基比较,培养基上生长的苗更壮,并且在分化过程中能形成良好的根系,无需在转入生根培养基中

16、就能形成一株完整的植株(图 3) 。且材料一边分化幼芽一边又形成新的愈伤组织培养,愈伤组织的分化率高达 95%以上。图 2 分化幼芽时诱导出新的愈伤组织 图 3 分化幼芽时形成健壮的根系第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种43 生根培养在、培养基上分化的幼苗植入生根培养基中,约 10-15 天就可长出发育良好的根系。4 移栽将在生根培养基上生根的幼苗和在培养基中一步成苗幼苗的出瓶洗净根部所带的培养基,移栽到苗床上,经约 6-8 个月生长能形成 50-100 克左右的种芋。讨 论据前人 2,3,4 的研究,魔芋的组织培养主要采用外植体愈伤组织(诱导培养)分化幼苗(分化培养

17、)生根(生根培养)等多个培养程序。本试验经过多个培养基的筛选、比较、表明以魔芋顶端生长点为培养材料,诱导培养基的激素浓度及成份对其组织培养成功与否及成本的高低至关重要。在培养基的成份中可调节幅度最大的是植物生长调节物质,主要是生长素和细胞分裂的比例,对多数植物材料来说,2,4-D 是诱导愈伤组织和细胞悬浮培养的最有效物质,常用浓度为 0.2-2.0mg L-1 5 ,但在对魔芋顶端生长点的诱导培养中,极少量的 2.4-D(0.05mg L-1)就能抑制材料愈伤组织诱导、生长、并且还会引起材料的褐变导致细胞的死亡。这种影响在分化培养时也难以消除,使其分化率大大下降,而浓度为 0.51mg L-1

18、的 NAA 同时加入 6BA 1mg L-1(、培养基)对魔芋顶端生长点的细胞和组织的生长、分化有很好诱导及促进作用。在培养基上培养的材料,苗的生长比培养基上培养的苗壮,并能生长出发育良好的根系,形成一株完整的植株。本试验采用培养基培养魔芋的生长点能一步成苗,其培养方法及器官分化途径是:在常规培养条件下(培养温度 25+2,每日照 8 h,光强 1500lux)剥取外植体顶端生长点接种在培养基培养上,经约38 天的培养就一步成苗(诱导、分化、生根培养在同一培养基上) ,并且成苗率非常高(95%) 。整个培养过程仅只 38 天(表 3) ,缩短了培养周期、简化了培养程序,提高了出苗率、降低了生产

19、成本,为魔芋组培技术产业化的运作提供了保正。表 3 一步成苗法同常规培养法的比较Table 3 A comparison of One-step-seedling-formation culture and normal cultural method培养方法 培养基 培养天数 成苗率( %)一步成苗法 38 95诱导培养基 分化培养基 生根培养基三步成苗法 48 19参考文献1张良、薄颖生.魔芋精粉的物性及用途.陕西林业科技,1999,S12孔凡真.魔芋的开发利用与市场前景生态经济,20023张征兰等魔芋组织培养与植株再生的研究华中农业大学学报, 1986,5(3):224-227 4曾昭初

20、、高翔等白魔芋组织培养快速繁殖技术的研究,贵州农业科学, 1997,25 (1):28-31 5柳俊.魔芋离体繁殖研究,华中农业大学学报,2001 6黄学林、李筱菊高等植物组织离体培养的形态建成及其调控 北京:科学出版社, 1995,3:30,30第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种5云南优质魔芋良种繁育技术研究云南省魔芋资源开发及产业化发展研究课题组云南丰富的魔芋资源和广阔的种植区域,上等的魔芋品质,深深吸引着国内外魔芋业主,纷纷在云南这块宝地上投资、开发和利用魔芋。但魔芋由于长期的无性繁殖,种芋繁殖系数低,带病严重,品质退化,制约了魔芋业的发展。常规繁种方法根状茎

21、小球茎 切块繁殖 分芽繁殖法如此长期的不断循环,土壤中的细菌、真菌不断侵入魔芋块茎中,致使细菌、真菌积累增多,并且病毒的积累也不断增加。有些地区细菌性病害和真菌性病害几乎造成了魔芋产区毁灭性灾害,因此优良种芋的繁殖是这一产业健康发展的保证。通过几年的研究探索,我们总结出了一套较为有效的魔芋良种繁育方法。生物技术脱病脱毒生产优质魔芋一龄芋(原原种)常规繁种技术生产优质高产二龄芋(生产用种、原种) 。通过几年的观察调查和有关资料显示,二龄芋生产的魔芋产量高、品质好、膨胀系数大,发病率低。表 1 不同种龄种芋的子芋产量 (摘自日本魔芋栽培技术 )品 种 种芋龄(年)公顷产量个数 重量(kg)子芋个体

22、重(g)单株着生数(个)3 166700 2030 12.2 5.52 292400 3700 12.6 4.2农林 1 号魔芋1 243800 1670 6.0 0.93 226400 1830 18.3 7.42 267400 1900 19.0 4.01 154900 980 9.2 0.6表 2 不同种龄种芋的抗病性比较 (楚雄良种场、曲靖天柱公司试验地)种 名 种 芋 龄 子芋个数 子芋个体重(g) 发病率 %(软腐病)三龄及三龄以上 100 150 70白魔芋 Amorphallus albus一龄 100 10 0三龄及三龄以上 100 1500 100二龄 100 100 5花

23、魔芋 Amorphallus konjac一龄 100 50 0第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种6注:三龄及三龄以上为当地种1、生物技术生产魔芋优质无病苗及一龄芋的繁殖魔芋外植体建立无病菌体系分化幼苗生根进入苗棚通过此方法,一株健壮的魔芋顶芽年可产苗龄、种龄及性状整齐一致的优质种芋 100 万个以上,所以通过组培快繁技术是解决魔芋生产中缺乏优良种芋的关键技术之一。1.1 组培苗的繁殖方法1.1.1 取材及方法选取长势好、无病斑、魔芋块茎水洗刮去外层皮以芽眼为中心在 0.5%Vc 的培养皿中切成 0.5cm 见方的小块置入0.1%HgCl 中 15 分表面消毒无菌水冲

24、洗 45 次。消毒好的材料在无菌工作台上用解剖镜剥离0.20.3mm 生长点,置入已配制好的诱导培养基中培养,每瓶放置 45 个生长点,当魔芋组培苗长至 2cm 左右时,切下整苗,置入生根培养基中,约 20 天左右根出全,即可出瓶进行假植。1.1.2 培养条件诱导培养基:MS+细胞分裂素 KT 或 6BA5-0.5mg/L+生长素 2.4-D 或 IAA3.0-0.2mg/L。生根培养基:1/2MS+IAA 或 NAA0.5-3mg/L。培养温度及光照:温度 252 光照 1200Lx1.1.3 结果白魔芋对外源激素的敏感程度比花魔芋强,所以在魔芋的诱导培养过程中,花魔芋外源激素的用量应比白魔

25、芋高。色泽愈深的魔芋酚类物质含量愈高,培养过程中愈易褐变。基于以上两点,白魔芋的诱导、分化比花魔芋容易,易培养成功,并且繁殖系数高。表 3 白魔芋与花魔芋组培结果的差异性种名 培养时间(天) 培养基( mg/l) 分化率% 褐化率% 繁殖系数白魔芋 Amorphallus albus 20 MS+KT1+2.4-D3.0-0.2mg/L 30% 0 1:8花魔芋 Amorphallus konjac 20 MS+KT2+2.4-D3.0-0.2mg/L 10% 20% 1:51.2 魔芋组培苗原原种的繁殖(一龄种)假植成活以后的苗可移入大棚进行原原种的繁殖1.2.1 土壤及土壤的消毒处理采用土

26、质深厚,质地疏松,排水透气良好,保水保肥力强的腐质土壤为原原种繁种基质,土壤消毒用氯化苦熏土壤,每亩 2 升的药量喷洒土壤,立即用薄膜封严,30 天后才揭膜。第三届全国魔芋种植基地建设经验交流会论文集组培快繁技术及品种71.2.2 组培苗的种植假植成活的魔芋苗按 1515cm 的株行距植入疏松潮湿的土壤苗床上,浅植,以刚好把根盖好为佳。组培苗栽完后,表面浇淋水,保持棚内温度及湿度,即温度 25左右,湿度 80%以上,适当遮阴,遮阴度以 70%为佳。1.2.3 施肥幼苗成活一月左右,视苗的生长情况施非常清淡的 N.P.K 混合肥,生长 2-3 个月后再追肥一次,“封林”后结合喷药加入 0.5%磷

27、酸二氢钾,作叶面追肥 2-3 次。1.2.4 病虫害防治我们种植的是无病组培苗,但不排除因受外界环境的影响,再次感染上其它病害,因此应以预防为主,采取系列措施。昆虫能够传播病毒,因此在魔芋繁种区域,要有相应的隔离带,每个大棚通风透气处采用防虫网。1.2.5 原原种的收取当魔芋叶自然倒伏 10 天后,叶柄离层老化后就可开始挖收魔芋球茎及根状茎。除去变异株及饱满度不好的原原种,这一阶段的关键是以健壮性和种芋的繁殖系数为重点。种芋生产量白芋每株苗产 67 个子芋,花芋每株苗产 45 个子芋,白芋单芋最大重量 40g 左右,花芋单芋最大重量 200g 左右。组培移栽成活率平均在 85%以上。2 优质、

28、高产二龄种芋(生产用种、原种)繁殖方法2.1 一龄种芋的选择及消毒选择无病、无伤、形状饱满的一龄种芋和芋鞭作为二龄种芋的繁殖材料。消毒处理:链霉素是防治细菌性病害的特效药。用 1000 万单位农用链霉素可溶性粉剂兑水 20kg液浸种芋 0.5 小时,取出后晒晾 12 天。2.2 繁种基质及基质的消毒处理(同原种)2.3 催芽及种植密度一般在魔芋大面积种植前 20 天左右(约 4 月初)将已消毒的种芋按 2020的株行距排种在已消毒的苗床上用薄膜覆盖,保持 15-25待芽长出约 1cm 左右时揭开薄膜,并保持遮阴度 60%左右。2.4 追肥、病虫害防治及种芋的收取同原原种(一龄种)原种繁殖的主要

29、目的是生产无病、高产、健壮整齐的生产用种。所以在种芋的生产过程中,应严格控制病虫害的发生注意水肥的管理。在魔芋生育中期,可适当增加叶面肥(如 0.5%磷酸二氢钾)的施用次数及施用量,一般情况叶面肥的施用量可在原来的基础上增加 12 次。并着力控制芋鞭的发生,促进主芋的膨大,保证原种(二龄种)的重量,花芋平均单芋达 100150g,白芋平均单芋 5070g 左右。通过几年在楚雄、武定、富源等地的试验示范,实践证明,优质、高产、无病种芋的生产是魔芋产业健康发展的保证。建立云南省优质魔芋种苗、种芋基地刻不容缓。2002 年,省农科院生物技术研究所和富源县农业局共同组建了年产优质脱病脱毒魔芋组培苗 30 万苗及年产 200 百万个优质原原种(一龄种)及原种(二龄种)的繁种基地。可望在近年内向全省提供优质魔芋种芋,为云南

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