[发明专利]一种用大蒜花序轴进行脱毒快繁的方法及应用

说明书

本发明公开了一种用大蒜花序轴进行脱毒快繁的方法。主要采用大蒜花序轴为外植体诱导不定芽，然后将不定芽诱导成试管鳞茎，通过低温驯化后的试管鳞茎栽培到土壤中获得脱毒种蒜的完整体系。每个花序轴诱导的不定芽数可以达到11个；诱导试管鳞茎的培养基为：MS+120g·L^‑1绵白糖+6.8 g·L^‑1琼脂，pH=7.5。本发明以宝坻大蒜“六瓣红”花序轴为外植体，通过高频诱导试管鳞茎、试管鳞茎低温春化、优化栽培条件等技术环节，构建了大蒜脱毒快繁完整方法，不定芽诱导试管鳞茎的诱导率最高可达到98.78%，而每个花序轴诱导的试管鳞茎数最高可达到10.64个，其繁殖系数相对于鳞茎直接种植高了2倍多。为提高大蒜脱毒快繁效率、节省培育时间、降低生产成本提供了技术保障。

本发明得到天津市农委重点资助项目（201302030）；天津师范大学应用开发研究基金重点项目资助（52XK1210，52XK1505）。

技术领域

本发明属于农业生物工程技术领域，涉及大蒜组织培养与快繁的方法，更具体的说是构建一种用大蒜花序轴进行脱毒快繁的新方法。

背景技术

大蒜(Allium sativum L.)是百合科葱属一年生植物，大蒜栽培品种多不能形成种子，通常采用无性繁殖。这就使大蒜的生物多样性和遗传特性受到限制，造成严重的种性退化，严重影响大蒜的产量和品质。长期无性繁殖还导致大蒜病毒的不断积累，严重影响大蒜植株的生长及鳞茎的商品价值。当前，植物组织培养、人工诱变、基因工程以及大蒜多倍体育种等技术的应用，很大程度上提升了大蒜优良品种的选育工作。其中植物组织培养技术作为一种有效的脱毒快繁技术，已成大蒜育种研究热点。

在大蒜的植物组织培养研究中，大蒜的不同外植体如，茎尖、根尖、幼嫩的叶子、贮藏叶、叶原基 、未成熟的花序轴、鳞茎以及气生鳞茎等都已被应用于组织培养中用于诱导与再生。不定芽增殖途径是直接诱导外植体内潜伏的不定芽萌发，具有遗传性状稳定，突变率低，再生时间较短等优势。目前，大蒜不定芽增殖方式多选用茎尖和茎盘（等为外植体，其繁殖系数平均在3到7 之间。花序轴是大蒜的生殖器官，处在生长顶端，病毒含量较低，其自然脱毒效果可以达到77.6%；花苞基部花盘有很高的诱导不定芽的潜力，王秀芝等以大蒜花序轴为外植体，诱导不定芽，每个花序轴不定芽总数可以达到19.2个。可见大蒜花序轴可以作为大蒜脱毒快繁的重要外植体。

然而，许多研究者虽然获得了较多的不定芽，但脱毒种蒜高效培养成功的相关报道较为少见。因为高频率试管苗的诱导仅仅是脱毒种蒜生产的限速条件之一，如何保证这些试管苗生根、移栽成活进而获得脱毒种蒜是另一个重要条件。许多研究者采用离体培养技术从愈伤组织中获得了大量再生植株，但在诱导生根和移栽环节上损失大量植株，降低了繁殖效率，并且耗时耗力，在应用方面受到限制。有研究者通过优化大蒜再生植株的移植条件，提高其存活率，但植株驯化困难，效果不甚理想。熊正琴等将试管苗诱导形成试管鳞茎，其移栽成活率能明显提高。此外，试管鳞茎便于储存、方便运输、具有更强抗逆性以及无需驯化的优点，诱导成试管鳞茎的方式更加适用于大蒜组织培养。而且有研究表明，试管鳞茎与普通大蒜蒜瓣种植相似，经过其休眠期，便可以直接种植并正常生长。

本发明以宝坻大蒜“六瓣红”的花序轴作为外植体，通过优化激素种类及浓度配比，获得高效诱导不定芽培养基，结合诱导试管鳞茎、改进栽培途径，构建了从外植体到脱毒种蒜生产的完整方法，该体系为大蒜脱毒、快繁、保持优良遗传稳定性、提高鳞茎产量及品质等提供了重要的技术依据。

发明内容

本发明的目的在于公开了一种用大蒜花序轴进行脱毒快繁的方法，它是按如下的步骤进行: