二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的方法，其特征在于在室溫下，使用液體二氧化氯作為消毒劑，快速獲得無(wú)菌的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基或脫毒馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)培養(yǎng)基，用于脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)。本發(fā)明專利技術(shù)不需要高溫高壓滅菌鍋即可快速實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)基的高效滅菌、對(duì)培養(yǎng)容器材質(zhì)無(wú)特殊需求，簡(jiǎn)化培養(yǎng)基消毒程序、延長(zhǎng)消毒時(shí)間并大幅降低能耗費(fèi)用，進(jìn)而大幅降低脫毒馬鈴薯原原種生產(chǎn)費(fèi)用，有助于促進(jìn)脫毒馬鈴薯種源在生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用，提高我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)水平。

Chlorine dioxide sterilized medium used for rapid propagation of potato seedlings or induction of test tube potato

The invention discloses a chlorine dioxide disinfection medium for rapid propagation or Microtuber Induction of potato seedlings, which is characterized in that at room temperature, the use of liquid chlorine dioxide disinfectant, quickly get off the sterile rapid propagation medium or microtubers induction medium for potato seedlings, rapid propagation of virus-free potato seedlings or Microtuber induction. The invention does not require efficient sterilization, high temperature and high pressure sterilization pot can quickly realize the culture medium without special requirement for culture medium container material, simplify disinfection procedures, prolonged the time of sterilization and greatly reduce energy cost, and greatly reduce the virus-free potato seed production cost, contribute to the promotion of virus-free potato seed source for large scale application in production in improving the level of potato production in china.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的方法
本專利技術(shù)涉及一種植物組織培養(yǎng)
，更確切地說(shuō)涉及一種二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的新方法。
技術(shù)介紹
馬鈴薯是雙子葉植物茄科茄屬一種具有糧食、蔬菜、飼料多用型的作物，對(duì)生境適應(yīng)性較為廣泛，適于其他主要作物難以生長(zhǎng)的環(huán)境條件，在全球155個(gè)國(guó)家都有種植。2016年初，我國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出到2020年，馬鈴薯種植面積擴(kuò)大到1億畝以上，適宜主食加工的品種種植比例達(dá)到30%，主食消費(fèi)占馬鈴薯總消費(fèi)量的30%。馬鈴薯主糧化是我國(guó)在主糧作物增產(chǎn)空間小、生態(tài)環(huán)境壓力增大、消費(fèi)者營(yíng)養(yǎng)不均衡等背景下實(shí)施的保障國(guó)家糧食安全的重大戰(zhàn)略。然而，我國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)水平較低，平均畝產(chǎn)不及1000kg，而發(fā)達(dá)國(guó)家的畝產(chǎn)則超過(guò)2500kg。馬鈴薯生產(chǎn)中的主要限制因素是其在長(zhǎng)期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)程中感染病毒導(dǎo)致的種質(zhì)資源退化，已記載超過(guò)30種馬鈴薯病毒。在長(zhǎng)期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)程中，馬鈴薯遭遇了大量病毒的侵襲，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)大幅降低。病毒檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，所有測(cè)試品種都受到至少一種病毒的侵襲。對(duì)此，科學(xué)家開(kāi)展了大量卓有成效的脫毒研究，以恢復(fù)其產(chǎn)量和品質(zhì)。利用馬鈴薯莖尖組織培養(yǎng)獲得脫毒試管苗，進(jìn)而誘導(dǎo)試管薯，是獲得脫毒馬鈴薯原原種基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。通過(guò)脫毒培養(yǎng)，馬鈴薯的品質(zhì)得以大幅提升，產(chǎn)量達(dá)到3000kg，為脫毒前的3倍。然而，由于組培過(guò)程導(dǎo)致脫毒薯原原種成本極高，加之我國(guó)農(nóng)民自留種的習(xí)慣，我國(guó)馬鈴薯實(shí)際生產(chǎn)中約80%為帶毒種源，使得平均產(chǎn)量大幅降低。因此，降低脫毒脫毒薯原原種生產(chǎn)成本將有助于大幅提高我國(guó)馬鈴薯產(chǎn)量，促進(jìn)其主糧化進(jìn)程。利用細(xì)胞全能性，選取尚未感染病毒的莖尖分生組織為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得再生，可有效去除病毒，提高馬鈴薯生產(chǎn)水平。在馬鈴薯無(wú)菌苗脫毒培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)基高溫高壓滅菌能耗費(fèi)占整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程成本比例極高。因此，發(fā)展低成本的培養(yǎng)基滅菌方法替代傳統(tǒng)的高溫高壓滅菌法對(duì)普及推廣馬鈴薯脫毒苗至關(guān)重要。自20世紀(jì)30年代美國(guó)植物生理學(xué)家White建立第一個(gè)已知成分的人工合成培養(yǎng)基以來(lái)，植物組織培養(yǎng)技術(shù)迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用于植物快速繁殖、基因功能驗(yàn)證及分子育種等領(lǐng)域。組織培養(yǎng)技術(shù)是利用細(xì)胞的全能性，將細(xì)胞或器官培育成完整植株的過(guò)程。在離體條件下，細(xì)胞或器官的培養(yǎng)必須在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行。因此，培養(yǎng)基必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的消毒以保持無(wú)菌環(huán)境。目前，培養(yǎng)基滅菌主要通過(guò)高溫高壓法（壓力102.9kPa，溫度121～126℃，維持20～30分鐘）完成。高溫高壓滅菌消耗電能占整個(gè)培養(yǎng)基配制成本（包括試劑、耗能和人員費(fèi)）的50%左右，與馬鈴薯無(wú)菌苗脫毒培養(yǎng)成本核算結(jié)果一致，平均每瓶培養(yǎng)基（33ml）消耗電能費(fèi)用約為0.083元。同時(shí)，該滅菌方法對(duì)培養(yǎng)基容器材質(zhì)選擇性較強(qiáng)，并且經(jīng)過(guò)幾次滅菌后容器透光度會(huì)顯著降低，影響培養(yǎng)效果，而透光性較好的PVC-聚氯乙烯等材質(zhì)通常不能進(jìn)行高溫高壓滅菌，需采用環(huán)氧乙烷滅菌，一次性用后扔棄，致使價(jià)格昂貴且造成巨大浪費(fèi)。此外，在不具備高溫高壓滅菌器等儀器設(shè)備及條件的基層機(jī)構(gòu)，尤其是大規(guī)模組織培養(yǎng)脫毒領(lǐng)域，難以實(shí)現(xiàn)無(wú)菌培養(yǎng)基的配制與操作。因此，探索其他簡(jiǎn)易滅菌方法替代高溫高壓滅菌法成為植物組織培養(yǎng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。科學(xué)家探索了多種消毒劑在植物培養(yǎng)基滅菌方面的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外科學(xué)家考察了植物精油和二氯異氰尿酸鈉等試劑對(duì)植物組織培養(yǎng)基的滅菌效果。但都存在價(jià)格昂貴，滅菌后消毒劑物質(zhì)殘留的問(wèn)題，且缺乏系統(tǒng)研究。二氧化氯具有較強(qiáng)氧化性，是一種新型的對(duì)環(huán)境無(wú)害的消毒劑，在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生毒性物質(zhì)。二氧化氯已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活密切相關(guān)的諸多領(lǐng)域。我們課題組在前期研究中評(píng)價(jià)了液體二氧化氯在植物外植體消毒上的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)二氧化氯能有效殺滅植物外植體表面的微生物，但滅菌處理后外植體活性與植物內(nèi)源酚類物質(zhì)含量有關(guān)。進(jìn)而，我們測(cè)試了二氧化氯消毒植物組織培養(yǎng)基并成功應(yīng)用于部分植物的組織培養(yǎng)實(shí)踐（CN106171970A）。這提示我們將二氧化氯培養(yǎng)基用于脫毒馬鈴薯原原種生產(chǎn)有很大潛能，助于發(fā)展節(jié)能、環(huán)保、簡(jiǎn)易的馬鈴薯培養(yǎng)基配制方法，加速脫毒馬鈴薯在我國(guó)的推廣種植，促進(jìn)馬鈴薯的主糧化發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的方法，簡(jiǎn)化培養(yǎng)基消毒程序、延長(zhǎng)消毒時(shí)間并大幅降低能耗費(fèi)用。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：在室溫下，使用液體二氧化氯作為消毒劑，快速獲得無(wú)菌的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基或脫毒馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)培養(yǎng)基，用于脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)。所述的液體二氧化氯采用亞氯酸鈉和食品級(jí)鹽酸反應(yīng)快速制備，稱取1.5g亞氯酸鈉于棕色瓶中，加入50mL蒸餾水，待其完全溶解后，加入5mL食品級(jí)鹽酸，反應(yīng)10分鐘后，再加入450mL蒸餾水，混勻即獲得1000mg/L二氧化氯水溶液。所述的液體二氧化氯臨用前加蒸餾水稀釋至1～150mg/L所需濃度。進(jìn)一步地，還包括用二氧化氯氣體對(duì)培養(yǎng)基分裝容器進(jìn)行熏蒸消毒：二氧化氯氣體采用亞氯酸鈉與食品級(jí)鹽酸反應(yīng)生成，稱取1.5g亞氯酸鈉于棕色瓶中，加入50mL蒸餾水，待其完全溶解后，加入5mL食品級(jí)鹽酸，獲1000mg二氧化氯氣體，置于相應(yīng)體積密閉容器即得所需氣體二氧化氯濃度；采用1～150mg/L二氧化氯氣體在密閉空間對(duì)培養(yǎng)基分裝容器熏蒸滅菌30分鐘。所述的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基采用以下步驟制備：稱取適量MS培養(yǎng)基成分及40g/L蔗糖置于培養(yǎng)基總體積60%的1～150mg/L二氧化氯水溶液，以每分鐘100轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速于磁力攪拌器上攪拌消毒20分鐘，然后加熱10分鐘至培養(yǎng)基溫度為50～60℃；用所配制培養(yǎng)基總體積40%的蒸餾水將凝固劑瓊脂或植物凝膠于微波爐或電爐加熱至完全溶解清澈；將消毒的培養(yǎng)基成分與溶解的凝固劑混勻，調(diào)節(jié)pH至5.8～6.0；用培養(yǎng)基分裝容器分裝，冷卻后備用。所述的脫毒馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)培養(yǎng)基采用以下步驟制備：稱取適量MS培養(yǎng)基成分及50～80g/L蔗糖置于培養(yǎng)基總體積60%的1～150mg/L二氧化氯水溶液，以每分鐘100轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速于磁力攪拌器上攪拌消毒20分鐘，然后加熱10分鐘至培養(yǎng)基溫度為50～60℃；用所配制培養(yǎng)基總體積40%的蒸餾水將凝固劑瓊脂或植物凝膠于微波爐或電爐加熱至完全溶解清澈；將消毒的培養(yǎng)基成分與溶解的凝固劑混勻，調(diào)節(jié)pH至5.8～6.0；用培養(yǎng)基分裝容器分裝，冷卻后備用。所述的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖是將脫毒馬鈴薯幼苗剪成約1cm長(zhǎng)的帶莖節(jié)的莖段，形態(tài)學(xué)下端插入配制的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基，在25±1℃條件下培養(yǎng)，光照14小時(shí)/天，光照強(qiáng)度6000Lx。所述的馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)是將脫毒馬鈴薯幼苗剪成約1cm長(zhǎng)的帶莖節(jié)的莖段，形態(tài)學(xué)下端插入脫毒馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)培養(yǎng)基；培養(yǎng)條件為光照10小時(shí)/天，光照時(shí)溫度25±1℃，光照強(qiáng)度6000Lx，黑暗時(shí)溫度19±1℃。所述的MS培養(yǎng)基包括1900mg/L硝酸鉀、1650mg/L硝酸銨、170mg/L磷酸二氫鉀、370mg/L七水硫酸鎂、440mg/L二水氯化鈣、27.85mg/L七水硫酸鐵、37.25mg/L乙二胺四乙酸二鈉、22.3mg/L四水合硫酸錳、8.6mg/L七水硫酸鋅本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的方法，其特征在于：在室溫下，使用液體二氧化氯作為消毒劑，快速獲得無(wú)菌的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基或脫毒馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)培養(yǎng)基，用于脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種二氧化氯消毒培養(yǎng)基用于馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)的方法，其特征在于：在室溫下，使用液體二氧化氯作為消毒劑，快速獲得無(wú)菌的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基或脫毒馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)培養(yǎng)基，用于脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖或試管薯誘導(dǎo)。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的液體二氧化氯采用亞氯酸鈉和食品級(jí)鹽酸反應(yīng)快速制備，稱取1.5g亞氯酸鈉于棕色瓶中，加入50mL蒸餾水，待其完全溶解后，加入5mL食品級(jí)鹽酸，反應(yīng)10分鐘后，再加入450mL蒸餾水，混勻即獲得1000mg/L二氧化氯水溶液。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：所述的液體二氧化氯臨用前加蒸餾水稀釋至1～150mg/L所需濃度。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：還包括用二氧化氯氣體對(duì)培養(yǎng)基分裝容器進(jìn)行熏蒸消毒：二氧化氯氣體采用亞氯酸鈉與食品級(jí)鹽酸反應(yīng)生成，稱取1.5g亞氯酸鈉于棕色瓶中，加入50mL蒸餾水，待其完全溶解后，加入5mL食品級(jí)鹽酸，獲1000mg二氧化氯氣體，置于相應(yīng)體積密閉容器即得所需氣體二氧化氯濃度；采用1～150mg/L二氧化氯氣體在密閉空間對(duì)培養(yǎng)基分裝容器熏蒸滅菌30分鐘。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述的脫毒馬鈴薯幼苗快速繁殖培養(yǎng)基采用以下步驟制備：稱取適量MS培養(yǎng)基成分及40g/L蔗糖置于培養(yǎng)基總體積60%的1～150mg/L二氧化氯水溶液，以每分鐘100轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速于磁力攪拌器...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：段永波，趙豐蘭，滕井通，盛瑋，張愛(ài)民，薛建平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：淮北師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽,34