綿陽(yáng)市魔芋組織培養(yǎng)及移栽技術(shù)

劉和平

（西南科技大學(xué)，四川 綿陽(yáng) 621000）

魔芋一般生長(zhǎng)在較為潮濕的環(huán)境中，具有發(fā)達(dá)的地下塊莖。塊莖呈扁球狀，里面含有豐富的葡甘聚糖。葡甘聚糖具有水溶、持水增稠、穩(wěn)定、懸浮、膠凝、黏接和成膜等多種獨(dú)特的理化性質(zhì)，廣泛應(yīng)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(kāi)發(fā)利用價(jià)值，市場(chǎng)前景良好［1］。近年來(lái)，我國(guó)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(shù)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(shù)由于可以有效解決傳統(tǒng)的繁育種球技術(shù)存在的用種量大、繁殖系數(shù)低、不能有效脫毒等問(wèn)題，其本身又具有材料經(jīng)濟(jì)、培養(yǎng)條件可控、生長(zhǎng)周期短、管理方便等優(yōu)勢(shì)，因而已經(jīng)被廣泛用于魔芋的生產(chǎn)種植領(lǐng)域［2］。

魔芋生產(chǎn)加工行業(yè)是四川省綿陽(yáng)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(jì)收入來(lái)源之一。但是，目前魔芋種植產(chǎn)業(yè)依然存在不少問(wèn)題，如魔芋產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段發(fā)展水平與地理優(yōu)勢(shì)不適應(yīng)、種源少、種植加工發(fā)展慢等。其中種子資源的缺乏不僅會(huì)嚴(yán)重限制當(dāng)?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(jì)負(fù)擔(dān)［3］。本文以綿陽(yáng)市當(dāng)?shù)啬в鬄椴牧?，通過(guò)進(jìn)行由室內(nèi)組織培養(yǎng)到田間移栽一系列試驗(yàn)，進(jìn)一步了解魔芋在組織培養(yǎng)過(guò)程中的生長(zhǎng)狀況與繁殖率，為綿陽(yáng)市魔芋種植企業(yè)在作物繁殖技術(shù)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(wú)菌培養(yǎng)條件

1.1.1 配制培養(yǎng)基。在進(jìn)行無(wú)菌操作之前，先要配制適合魔芋生長(zhǎng)的培養(yǎng)基。一般以MS基本培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，通過(guò)組合不同的激素及用量來(lái)達(dá)到不同的試驗(yàn)效果。魔芋塊莖愈傷組織對(duì)含有6-BA和NAA培養(yǎng)基的反應(yīng)較為良好，對(duì)2，4-D與6-BA、NAA與KT組合反應(yīng)較差。因此，激素一般添加6-BA和NAA。當(dāng)6-BA/NAA=1時(shí)，有利于芽發(fā)生；當(dāng)6-BA/NAA=0.5時(shí)，有利于根形成。同時(shí)，培養(yǎng)基在配制過(guò)程中需加入瓊脂粉30g/L、蔗糖8g/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(jìn)行高壓滅菌［4］。

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(dòng)芽的苞葉、幼芽葉柄等［5］。

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(tái)上用手術(shù)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(wú)菌水沖洗3遍，最后用1/1 000的升汞滅菌12～15 min，再用無(wú)菌水沖洗5次即完成滅菌［6］。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(wú)菌條件下，將外植體切成大小合適的塊狀，接種到事先準(zhǔn)備好的培養(yǎng)基上，再將材料放置培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。為減輕培養(yǎng)材料的褐變，在培養(yǎng)初期應(yīng)保持較低溫度，在黑暗或者暗光下進(jìn)行培養(yǎng)。之后可對(duì)溫度、光照進(jìn)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(kāi)始膨脹裂開(kāi)，產(chǎn)生愈傷組織；苞葉與幼莖需要更長(zhǎng)的時(shí)間，約2個(gè)月左右才開(kāi)始產(chǎn)生愈傷組織［7］。為了補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，防止材料褐變，此時(shí)需要將愈傷組織移至相同培養(yǎng)基上進(jìn)行繼代處理。在超凈工作臺(tái)上，先將愈傷組織長(zhǎng)出的根切除掉，隨后將愈傷組織切成兩三塊，切割時(shí)盡量不要傷及長(zhǎng)出的芽點(diǎn)。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(zhǎng)，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(shì)，誘導(dǎo)外植體分化獲得芽或者幼苗，應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)增殖。在超凈工作臺(tái)上，選取植株合適部分進(jìn)行接種培養(yǎng)，為加快試驗(yàn)進(jìn)程，可以選取莖段下部分，約占全莖段1/3左右，然后在無(wú)菌條件下切成小段，接種到1號(hào)培養(yǎng)基（6-BA/NAA=10）上進(jìn)行培養(yǎng)。而下部愈傷組織，按照前面方法進(jìn)行操作，接種到5號(hào)培養(yǎng)基（6-BA/NAA=1）上進(jìn)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(shí)可以對(duì)培養(yǎng)的魔芋植株進(jìn)行室外移栽。為提高植株成活率，應(yīng)優(yōu)先選擇高壯、無(wú)污染和萎蔫現(xiàn)象的幼苗。移栽之前，首先需對(duì)培育苗進(jìn)行煉苗處理，打開(kāi)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(yīng)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(dòng)作輕柔，防止對(duì)根系造成損傷。最后，將魔芋苗栽種到經(jīng)過(guò)高壓滅菌冷卻后的營(yíng)養(yǎng)土內(nèi)，澆上定根水后再放置于通風(fēng)性良好、半陰半陽(yáng)的室內(nèi)。之后應(yīng)定期對(duì)移栽苗進(jìn)行澆水管理與長(zhǎng)勢(shì)觀察，一旦發(fā)現(xiàn)病蟲(chóng)害，及時(shí)進(jìn)行處理。

2.2 大田移栽

①在移栽之前，需對(duì)田塊進(jìn)行一定處理，保證泥土不板結(jié)，呈疏松、細(xì)碎、分布均勻狀態(tài)。隨后噴施適量的甲基硫菌靈溶液，對(duì)土壤進(jìn)行消毒處理。為使植株獲取更多營(yíng)養(yǎng)，提高存活率，應(yīng)加入營(yíng)養(yǎng)土基質(zhì)、油枯等有機(jī)肥，并利用工具將其與土壤混合均勻。

②根據(jù)實(shí)際情況確定田間栽種的株距、行距。

③將實(shí)驗(yàn)室栽種的魔芋幼苗從盆里帶土移出來(lái)，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(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，魔芋在組織培養(yǎng)過(guò)程中整體長(zhǎng)勢(shì)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(gè)月左右。材料在進(jìn)行繼代處理時(shí)，一瓶材料可以繼代五六瓶，相比傳統(tǒng)育種技術(shù)，繁殖率更高。魔芋組織培養(yǎng)主要有以下4個(gè)優(yōu)勢(shì)：①取材少，培養(yǎng)材料經(jīng)濟(jì)，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(shí)現(xiàn)穩(wěn)定批量生產(chǎn)；③魔芋在組織培養(yǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)狀況良好，繁殖率高；④由于是在培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，管理方便，不需要進(jìn)行澆水和病蟲(chóng)害防治。

魔芋組織培養(yǎng)技術(shù)在我國(guó)魔芋生產(chǎn)加工領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。但是，在實(shí)際生產(chǎn)中需要技術(shù)性人才和一定量的資金，無(wú)論是儀器設(shè)備的購(gòu)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(kāi)這兩方面。在魔芋種植加工企業(yè)中應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)，對(duì)擴(kuò)大作物生產(chǎn)規(guī)模，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要作用；對(duì)于個(gè)體戶來(lái)講，由于前期經(jīng)濟(jì)投入較大，魔芋種植規(guī)模有限，很難實(shí)現(xiàn)利益最大化。