一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法及马铃薯雾化培养箱

摘要

本发明涉及一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法及马铃薯雾化培养箱。其特征在于包含以下步骤：a、营养液配制；b、设备安装、系统消毒与清洗；c、脱毒苗定植；d、脱毒苗生长；e、匍匐茎诱导；f、匍匐茎生长；g、块茎诱导；h、块茎生长；i、迷你薯收获；所用的马铃薯雾化培养箱，其特征在于雾化培养箱由王字格透气蔽光箱板(1)相互连接组成的上部箱体和下部装有营养液雾化喷头(9)的营养液回收池(8)组成。

说明书

技术领域

本发明涉及一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法及马铃薯雾化培养箱。

背景技术

目前我国西南地区马铃薯脱毒种薯的生产应用表现出研究超前而应用滞后的脱节现象，其原因是马铃薯脱毒迷你薯生产技术的成熟度不够、生产规模不够。尽管已有“‘二年制’甚至‘一年制’马铃薯脱毒种薯体系”的研究报道，但受到工业化生产水平、生产成本、供给能力的限制，现行我国西南地区马铃薯脱毒种薯的生产应用仍然以“‘四年制’马铃薯脱毒种薯体系”为背景，具有以下四个生产阶段的特点。

第一阶段(第一年)：无菌条件下生产基础脱毒苗。通过茎尖分生组织培养脱毒获得马铃薯试管苗，再通过病毒检测在试管苗中筛选出脱毒试管苗，然后在无菌操作环境下对脱毒试管苗进行切段繁殖从而生产大量马铃薯脱毒试管苗(virus-free potato plantlet in vitro)，诱导马铃薯脱毒试管苗生产马铃薯脱毒试管微型薯(virus-free potato microtuber)。

第二阶段(第二年)：无病毒条件下生产脱毒迷你薯。利用脱毒试管苗或试管微型薯，在防虫温(网)室内通过无土栽培方式进行脱毒壮苗(virus-free potato strengthening seedling)培育和脱毒迷你薯(virus-free potato minituber)生产。

第三阶段(第三年)：自然隔离区生产原种(elite seed potato)。在海拔1600米及以上区域(≥1600米)的自然隔离区进行一、二级原种生产。

第四阶段(第四年)：田间隔离条件下生产良种(improved seed potato)。在海拔1200米至1600米区域(1200米≦X＜1600米)的田间隔离区进行良种生产。

理论上而言，农民最早可以用在田间繁殖2-3年的良种进行商品薯生产，实现其增产的目的。但是，由于马铃薯脱毒迷你薯的工业化生产水平偏低，生产成本偏高，供给量不足，加上马铃薯的田间繁殖系数低(1：10)，形成马铃薯脱毒种薯推广应用的困局：一方面原种、良种的生产供给量不能满足商品薯生产用种的需要；另一方面原种、良种的价格仍然偏高，推广应用困难。生产实践中采用连续延长良种的田间繁殖代数的办法，以降低其生产成本，增加其供给量。随着良种田间繁殖代数的延长，病毒再感染逐年加重，脱毒种薯的增产潜力(+30-50％)也逐年降低，田间繁殖5-6代后，脱毒种薯的增产潜力几乎全部丧失。马铃薯脱毒种薯体系运行常处于心有余而力不足的尴尬境地。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法及马铃薯雾化培养箱。

本发明的技术方案是：一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法及马铃薯雾化培养箱，其特征在于包含以下步骤：

a、营养液配制：

配制1/8、1/4、1/2、1不同浓度的MS营养液，用1N的Na2OH或HCl调节营养液的pH值5.5-5.8；

b、设备安装、系统消毒与清洗：

按需要组装不同大小规格的雾化培养箱，对整个培养系统进行消毒、清洗；

c、脱毒苗定植：

将脱毒苗排放在成对的圆柱形承苗卷轴(7)的环形螺纹处，用圆柱形承苗卷轴(7)的另一轴轻轻扣合，以夹稳脱毒苗，再将夹持脱毒苗的成对圆柱形承苗卷轴(7)在雾化培养箱上的承苗卷轴卡槽(6)处，完成脱毒苗定植；栽培密度400～500株/㎡；用1/2MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；

d、脱毒苗生长：

当脱毒苗度过移栽返青期后，恢复正常生长并进入旺盛生长期，在植株出现倒伏征兆前，剪去脱毒苗基部3-5节的叶片，然后通过承苗卷轴向内旋转将脱毒苗下放到未剪叶片的位置，保持面板上面的脱毒苗的高度相对整齐一致；用1/2MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；

e、匍匐茎诱导：

经过2-3次脱毒苗生长剪叶下放，每株脱毒苗已有6-15节位在雾化培养箱内，开始进行匍匐茎诱导，用1/4MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；在1/4MS营养液中加入诱导液：0.0333-0.2000mg/L IAA+0.0175-0.0700mg/L GA3，马铃薯匍匐茎诱导液用量是1.07-4.28L/667㎡，培养2-5天后，各茎节处开始出现白色的匍匐茎发生点。

f、匍匐茎生长：

将带有白色的匍匐茎发生点的脱毒苗在1MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；培养12-16天后，匍匐茎生长到最长，且粗壮；

g、块茎诱导： 

将带有粗壮的匍匐茎的脱毒苗在1/4MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；进行马铃薯块茎诱导液，马铃薯块茎诱导液为0.0050-0.7000mg/L B9+0.2012-0.5505mg/L 6-BA，马铃薯块茎诱导液用量为1.07-4.28L/667m2，块茎诱导时间3-7天；

h、块茎生长： 

块茎诱导培养3-7天后，匍匐茎各茎节开始形成小块茎，将营养液换成1MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；块茎不断膨大，经过20-30天培养后，部分块茎达到直径≥5cm；

i、迷你薯收获：

当30％的块茎大于5cm时，打开雾化培养箱盖板(15)开始采摘迷你薯，采摘步骤为：单箱停止喷雾，打开雾化培养箱盖板(15)开始采摘迷你薯；

当迷你薯生长到30％的块茎大于5cm时，再次采摘迷你薯；

经过两次无损伤采摘后，剩余迷你薯一次性收获采摘。

本发明一种马铃薯脱毒迷你薯的生产所用的马铃薯雾化培养箱，其特征在于雾化培养箱由王字格透气蔽光箱板(1)相互连接组成的上部箱体和下部装有营养液雾化喷头(9)的营养液回收池(8)组成；王字格透气蔽光箱板(1)的中间横板比上下横板长，王字格透气蔽光箱板(1)的中间横板两端分别设有王字格接头公榫(2)和王字格接头母榫(5)，王字格透气蔽光箱板(1)的上下横板的内侧板面设为王字格透气板(3)，王字格透气蔽光箱板(1)的内部设为中空；王字格透气蔽光箱板(1)相互连接组成的上部箱体上承苗卷轴卡槽(6)边设有雾化培养箱盖板(15)；王字格透气蔽光箱板(1)相互连接组成的上部箱体设有承苗卷轴卡槽(6)和海绵包裹的圆柱形承苗卷轴(7)，马铃薯脱毒苗(16)生长在两个圆柱形承苗卷轴(7)之间，王字格透气蔽光箱板(1)相互连接组成的上部箱体上设有观察孔(10)，营养液回收池(8)内营养液雾化喷头(9)连接在进液管(11)上，进液管(11)连接在营养液池(13)内的水泵(12)上，营养液回收池(8)上设有可升降式排液口(14)。

本发明针对马铃薯脱毒迷你薯生产进行技术研究与设备研制，为工业化生产奠定技术与设备基础。从而实现脱毒迷你薯周年大规模工业化生产供给，缩短马铃薯脱毒种薯体系的田间繁殖年限，提高脱毒种薯质量，降低生产成本，为马铃薯脱毒种薯体系的高效运行提供核心技术支撑。

本发明的有益技术效果是：

1、叠盘盘间分离器与活动条滑剪的设置满足半自动化操作的需要，脱毒苗在继代繁殖过程中的切段扦插人工用量减少80％以上。

2、半自动化操作避免了脱毒苗与人的接触，污染率减少90％以上。

3、半自动化操作避免了人工操作对脱毒苗的伤害，损失率下降90％以上；

4、从浅层静置培养改为营养液虹吸循环供给培养，改善了马铃薯脱毒苗根部营养环境，有利于对营养的吸收和壮苗的形成，同时，脱毒苗生长速率平均增长45～65％，每年的继代繁殖代数增长1倍以上(10-12代/年)。

5、采用2000-2500株/㎡高密度培植,与常规的400株/㎡密度比较，单位面积脱毒苗供给量提高50倍以上。

附图说明

附图1海绵包裹的圆柱形承苗卷轴脱毒苗定植过程示意图；

附图2海绵包裹的圆柱形承苗卷轴脱毒苗批量下放示意图；

附图3马铃薯雾化培养箱结构示意图；

附图4王字格式透气蔽光板俯视结构示意图；

附图5王字格式透气蔽光板立视结构示意图；

附图6王字格式透气蔽光板相互连接结构示意图；

附图中：1-为王字格透气蔽光箱板；2-为王字格接头公榫；3-为王字格透气板；4-为王字格气流通道；5-为王字格接头母榫；6-为承苗卷轴卡槽；7-为海绵包裹的圆柱形承苗卷轴；8-为营养液回收池；9-为营养液雾化喷头；10-为观察孔；11-为进液管；12-为水泵；13-为营养液池；14-为可升降式排液口；15-为雾化培养箱盖板；16-为马铃薯脱毒苗。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：本发明一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法，包含以下步骤：

a、营养液配制：

配制1/8、1/4、1/2、1不同浓度的MS营养液，用1N的Na2OH或HCl调节营养液的pH值5.5-5.8；

b、设备安装、系统消毒与清洗：

按需要组装不同大小规格的雾化培养箱，对整个培养系统进行消毒、清洗；

c、脱毒苗定植：

将脱毒苗排放在成对的圆柱形承苗卷轴(7)的环形螺纹处，用圆柱形承苗卷轴7的另一轴轻轻扣合，以夹稳脱毒苗，再将夹持脱毒苗的成对圆柱形承苗卷轴7在雾化培养箱上的承苗卷轴卡槽6处，完成脱毒苗定植；栽培密度400～500 株/㎡；用1/2MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；

d、脱毒苗生长：

当脱毒苗度过移栽返青期后，恢复正常生长并进入旺盛生长期，在植株出现倒伏征兆前，剪去脱毒苗基部3-5节的叶片，然后通过承苗卷轴向内旋转将脱毒苗下放到未剪叶片的位置，保持面板上面的脱毒苗的高度相对整齐一致；用1/2MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；

e、匍匐茎诱导：

经过2-3次脱毒苗生长剪叶下放，每株脱毒苗已有6-15节位在雾化培养箱内，开始进行匍匐茎诱导，用1/4MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；在1/4MS营养液中加入诱导液：0.0333-0.2000mg/L IAA+0.0175-0.0700mg/L GA3，马铃薯匍匐茎诱导液用量是1.07-4.28L/667㎡，培养2-5天后，各茎节处开始出现白色的匍匐茎发生点。

f、匍匐茎生长：

将带有白色的匍匐茎发生点的脱毒苗在1MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；培养12-16天后，匍匐茎生长到最长，且粗壮；

g、块茎诱导： 

将带有粗壮的匍匐茎的脱毒苗在1/4MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；进行马铃薯块茎诱导液，马铃薯块茎诱导液为0.0050-0.7000mg/L B9+0.2012-0.5505mg/L 6-BA，马铃薯块茎诱导液用量为1.07-4.28L/667m2，块茎诱导时间3-7天；

h、块茎生长： 

块茎诱导培养3-7天后，匍匐茎各茎节开始形成小块茎，将营养液换成1MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；块茎不断膨大，经过20-30天培养后，部分块茎达到直径≥5cm；

i、迷你薯收获：

当30％的块茎大于5cm时，打开雾化培养箱盖板15开始采摘迷你薯，采摘步骤为：单箱停止喷雾，打开雾化培养箱盖板15开始采摘迷你薯；

当迷你薯生长到30％的块茎大于5cm时，再次采摘迷你薯；

经过两次无损伤采摘后，剩余迷你薯一次性收获采摘。

实施例2：本发明一种马铃薯脱毒迷你薯的生产方法，包含以下步骤：

a、营养液配制：

配制1/8、1/4、1/2、1不同浓度的MS营养液，用1N的Na2OH或HCl调节营养液的pH值5.5-5.8；

b、设备安装、系统消毒与清洗：

按需要组装不同大小规格的雾化培养箱，对整个培养系统进行消毒、清洗；

c、脱毒苗定植：

将脱毒苗排放在成对的圆柱形承苗卷轴7的环形螺纹处，用圆柱形承苗卷轴7的另一轴轻轻扣合，以夹稳脱毒苗，再将夹持脱毒苗的成对圆柱形承苗卷轴7在雾化培养箱上的承苗卷轴卡槽6处，完成脱毒苗定植；栽培密度400～500株/㎡；用1/2MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；

d、脱毒苗生长：

当脱毒苗度过移栽返青期后，恢复正常生长并进入旺盛生长期，在植株出现倒伏征兆前，剪去脱毒苗基部3-5节的叶片，然后通过承苗卷轴向内旋转将脱毒苗下放到未剪叶片的位置，保持面板上面的脱毒苗的高度相对整齐一致；用1/2MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；

e、匍匐茎诱导：

经过2-3次脱毒苗生长剪叶下放，每株脱毒苗已有6-15节位在雾化培养箱内，开始进行匍匐茎诱导，用1/4MS营养液，通过设备的雾化循环系统培养；在1/4MS营养液中加入诱导液：0.0333-0.2000mg/L IAA+0.0175-0.0700mg/L GA3，马铃薯匍匐茎诱导液用量是1.07-4.28L/667㎡，培养2-5天后，各茎节处开始 出现白色的匍匐茎发生点。

f、匍匐茎生长：

将带有白色的匍匐茎发生点的脱毒苗在1MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；培养12-16天后，匍匐茎生长到最长，且粗壮；

g、块茎诱导： 

将带有粗壮的匍匐茎的脱毒苗在1/4MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；进行马铃薯块茎诱导液，马铃薯块茎诱导液为0.0050-0.7000mg/L B9+0.2012-0.5505mg/L 6-BA，马铃薯块茎诱导液用量为1.07-4.28L/667m2，块茎诱导时间3-7天；

h、块茎生长： 

块茎诱导培养3-7天后，匍匐茎各茎节开始形成小块茎，将营养液换成1MS营养液通过设备的雾化循环系统培养；块茎不断膨大，经过20-30天培养后，部分块茎达到直径≥5cm；

i、迷你薯收获：

当30％的块茎大于5cm时，打开雾化培养箱盖板15开始采摘迷你薯，采摘步骤为：单箱停止喷雾，打开雾化培养箱盖板(15)开始采摘迷你薯；

当迷你薯生长到30％的块茎大于5cm时，再次采摘迷你薯；

经过两次无损伤采摘后，剩余迷你薯一次性收获采摘。

雾化培养箱由王字格透气蔽光箱板1相互连接组成的上部箱体和下部装有营养液雾化喷头9的营养液回收池8组成；王字格透气蔽光箱板1的中间横板比上下横板长，王字格透气蔽光箱板1的中间横板两端分别设有王字格接头公榫2和王字格接头母榫5，王字格透气蔽光箱板1的上下横板的内侧板面设为王字格透气板3，王字格透气蔽光箱板1的内部设为中空；王字格透气蔽光箱板1相互连接组成的上部箱体上承苗卷轴卡槽6边设有雾化培养箱盖板15；王字格透气蔽光箱板1相互连接组成的上部箱体设有承苗卷轴卡槽6和海绵包裹的圆柱形承 苗卷轴7，马铃薯脱毒苗16生长在两个圆柱形承苗卷轴7之间，王字格透气蔽光箱板1相互连接组成的上部箱体上设有观察孔10，营养液回收池8内营养液雾化喷头9连接在进液管11上，进液管11连接在营养液池13内的水泵12上，营养液回收池8上设有可升降式排液口14。

实施例3

时间:2010年5月5日-2010年10月31日

地点:湖北恩施中国南方马铃薯研究中心天池山玻璃温室(海拔1200米)

品种:鄂马铃薯5号品种(国审)。

脱毒苗数：试管脱毒苗100瓶，平均12.5根/瓶,合计1250株。

栽培密度:2500株/㎡，生产迷你薯500株/㎡。

营养液浓度： 

1/8MS液体培养基生根培养；

1/2MS液体培养基生长培养；

1MS液体培养基壮苗培养。

切段繁殖代数:5代

繁殖脱毒苗株数:7496株(最后一次操作中损失4株)

污染率：0

节省人工：85％

实施例4

时间:2011年3月5日-2010年8月31日

地点:恩施州农科院高新技术示范园温室(海拔460米)

品种:鄂马铃薯5号品种(国审)。

脱毒苗数：试管脱毒苗200瓶，平均12.5根/瓶,合计2500株。

栽培密度:2500株/㎡。

营养液浓度： 

1/8MS液体培养基生根培养；

1/2MS液体培养基生长培养；

1MS液体培养基壮苗培养。

切段繁殖代数:5代

繁殖脱毒苗株数:15000株(操作中没有损失)

污染率：0

节省人工：83％

实施例5

时间:2012年4月5日-2010年9月31日

地点:恩施市七里坪温室大棚(海拔580米)

品种:费乌瑞它。 

脱毒苗数：试管脱毒苗50瓶，平均12.5根/瓶,合计625株。

栽培密度:2500株/㎡。

营养液浓度： 

1/8MS液体培养基生根培养；

1/2MS液体培养基生长培养；

1MS液体培养基壮苗培养。

切段繁殖代数:5代

繁殖脱毒苗株数:3750株(操作中没有损失)

污染率：0

节省人工：82％

实施例6

时间:2013年5月5日-2010年10月31日

地点:恩施市太阳河烟叶育苗大棚(海拔1000米)

品种:费乌瑞它。 

脱毒苗数：试管脱毒苗100瓶，平均12.5根/瓶,合计1250株。

栽培密度:2500株/㎡。

营养液浓度： 

1/8MS液体培养基生根培养；

1/2MS液体培养基生长培养；

1MS液体培养基壮苗培养。

切段繁殖代数:5代

繁殖脱毒苗株数:7500株(操作中没有损失)

污染率：0

节省人工：86％。