[發明專利]芒的快速繁殖方法

有效

• 申請號: 201010259544.1
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN101889552A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 易自力;肖亮;蔣建雄;陳智勇;覃靜萍;黃麗芳
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: A01H4/00
• 分類號: A01H4/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明屬于植物組織培養技術領域，具體涉及一種芒屬植物芒的組織培養方法。

背景技術

因礦物能源短缺和全球氣候變暖是世界各國所面臨的嚴峻問題，研究和開發清潔能源就成為當今國際社會的主要課題之一。生物質能是一類既有助于減輕溫室效應，又可替代部分石油、煤炭等化石燃料的綠色能源。利用生物質制取液體燃料是可再生能源的重要發展方向，以玉米、木薯、甘蔗、甜高梁、能源禾草等為原料制取的乙醇和生物柴油，可作為交通替代燃料。在石油資源逐漸減少，石油消費日益增長的當今世界，一些國家已把發展生物質替代燃料作為減少石油消費，增強能源安全的重要措施。

能源禾草通常是指那些植株高大、生長速度快、目具有高生物質產量的多年生根莖禾草(PRG)，特別是C4禾草。歐美國家對上千種植物進行比較研究，結果認為芒屬植物是最有潛力的能源作物之一，是第二代生物燃料——纖維素乙醇的首選原料。芒屬為高光效的C4植物，生物質產量高，干物質產量可達30～60t/ha；生長過程中消耗的CO₂多，有利于緩解大氣溫室效應；干物質中纖維素和半纖維素含量68％以上，灰分含量5％以下；燃燒熱值高，達18MJ/kg以上，1噸干物質相當于4桶原油。根據我國建設節約型社會，發展循環經濟和建設現代化生態農業的要求，以可再生能源代替傳統能源，以生物有機肥代替化學肥料是今后發展的必然趨勢。

芒(M.sinensis)屬于芒屬(M?iscanthus?spp.)植物，為禾本科的多年生高大草本，栽培成本低，適合于利用各種邊際土地種植。據調查，我國具有豐富的芒屬種質資源，在我國除了新疆、西藏、青海之外的其它省市均有分布，這些種質資源中蘊藏有高產、優質、抗鹽堿、抗澇、抗旱、抗寒等優良的基因資源。丹麥從上世紀60年代就開始了以芒屬能源禾草作為能源作物的研究。目前歐美國家政府或生物技術公司均投入大量人力和經費選育芒屬植物的新品種、高產栽培和加工技術等開展研究，并逐步實現了產業化開發；對這類植物的研究、開發和利用正進行得如火如荼，倍受矚目的草種有柳枝稷(Panicum?virgatum?L.)、芒類(M?iscanthusspp.)、蘆竹(A?rundo?donax?L.)等(生態學報，2008，28(5))。

芒屬植物作為纖維素乙醇的首選材料，在我國的資源十分豐富，但基本上處于野生狀態，我國雖然已經開始進行能源植物的開發和應用研究，但與西方發達國家相比，還有較大的差距，要逐步實現產業化，才能真正滿足市場的需求。但工廠化生產往往是百萬計、甚至以千萬計，顯然，常規的繁殖技術無法在很短的時間內提供數量如此龐大的種苗，繁殖系數甚高是植物組織培養的主要優勢。目前，植物組織培養通常要經過3個階段，即外植體建立階段、增殖培養價段、生根培養階段，在這3個階段中所用培養基不相同，需要通過繼代轉苗培養，不同階段以及不同基因型要求不同配比的生長調節素，不僅生產成本高，而且在大批量生產過程中，往往因操作失誤導致污染，提高了生產成本。中國從事植物組培的人數和實驗室面積均居全世界之首，但經濟效益不理想，其中試管苗成本偏高是重要原因之一。那么，如何降低成本，生產大量廉價的優良植株是人們所期望的、成本的高低直接關系再生產和擴大再生產的順利進行。降低生產成本是提高產業化經濟效益的根本途徑，但降低生產成本的實質就是要提高工廠化組培技術水平。本發明方法基于上述問題，以期得到芒屬植物芒的一次性成苗的最佳培養方法，減少移苗次數，縮短培養周期，簡化操作程序，為工廠化生產奠定基礎。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效的芒的植物組織培養方法，該方法培養的愈傷組織誘導率高，分化率高，增殖系數高，穩定性好，能在較短的時間內獲得大量生長健壯的試管苗，而且該方法，操作簡便、生產成本低，非常適合工業化生產。

本發明的目的是通過下述方式實現的：

一種芒的快速繁殖方法，包括以下步驟：

1)外植體消毒

選取芒的幼穗，用0.1％升汞消毒12～18分鐘，無菌水清洗4～6次備用；

2)愈傷組織誘導

將消毒處理后的幼穗切成穗段，接種在MS+2，4-D2.0～5.0mg/L+6-BA0.5～2.0mg/L+椰子汁100～500ml/L(優選MS+2，4-D5.0mg/L+6-BA1.0mg/L+椰子汁200ml/L)的愈傷組織誘導培養基上，培養3～7天開始形成愈傷組織，誘導率高達92％以上，培養18～25天形成直徑0.8-1.2cm大小的愈傷組織；

3)愈傷組織分化