LED光源在天宝高蕉试管苗工厂化育苗上的应用

摘要

本试验以天宝高蕉（Musa acuminata cv. Tianbaojiao, AAA group）作为材料，利用LED光源进行天宝高蕉工厂化育苗关键技术的研究。首先对天宝高蕉外植体进行诱导，然后利用LED光源进行了试管苗增殖、生根条件的研究，并对不同继代周期的天宝高蕉试管苗进行ISSR遗传稳定性的分析，最后比较分析了在LED暖白灯和普通白色荧光灯培养下天宝高蕉种苗快繁的经济效益以及对所构建的工厂化育苗模式进行评价和分析。
　　1天宝高蕉离体快繁体系的建立与优化
　　1.1天宝高蕉无菌体系建立
　　以天宝高蕉吸芽为外植体，首先将大小为8 cm3的外植体浸泡于75％酒精中消毒30 s，然后再浸泡于0.1% HgCl2溶液消毒17 min，最后用无菌水冲洗5-7遍后接种在MS+4.0 mg/L6-BA+0.5 mg/L NAA+30 g/L白糖+6 g/L琼脂培养基上进行诱导培养，培养30d后萌发率为64.51%。
　　1.2天宝高蕉试管苗增殖条件的优化
　　①不同培养方式对天宝高蕉试管苗增殖的影响。本试验以天宝高蕉丛生芽为材料，分别采用固体和液体培养方式优化增殖条件。固体培养方式采用 L9(34)的正交处理，比较不同6-BA、NAA和MS盐浓度对其增殖系数的影响，结果表明：MS盐浓度对试管苗增殖影响最大，其增殖的最优培养基为：MS+5.0 mg/L6-BA+0.4 mg/L NAA+30 g/L白糖+6 g/L琼脂，增殖系数达3.57；液体培养方式采用完全随机试验，比较不同装液量和接种密度对试管苗增殖系数的影响，结果表明，当装液量为22 ml和接种密度为5个/瓶时增殖系数最高为4.30。
　　②不同LED光源对天宝高蕉试管苗增殖的影响。利用LED光源研究天宝高蕉增殖的最佳光质，6种 LED光质处理为：白光、暖白光、红光、蓝光、绿光、黄光，对照组为普通白色荧光，培养基为：MS+5.0 mg/L6-BA+0.4 mg/L NAA+30 g/L白糖+6 g/L琼脂。结果表明，LED暖白光照射下植株叶绿素含量最多且对天宝高蕉增殖系数影响最大，增殖系数达4.11。
　　③不同光照强度对天宝高蕉试管苗增殖的影响。利用LED暖白光研究天宝高蕉增殖的最佳光照强度，5种类型的光照强度为：1000 lx、2000 lx、3000 lx、4000 lx和5000 lx，采用的固体培养基为：MS+5.0 mg/L6-BA+0.4 mg/L NAA+30 g/L白糖+6g/L琼脂。结果表明，对天宝高蕉试管苗增殖系数和叶绿素含量影响最大的光照强度为2000 lx。
　　1.3天宝高蕉试管苗生根体系的优化
　　①激素和糖浓度对天宝高蕉试管苗生根培养的影响。以长势、大小相对一致的天宝高蕉试管苗为材料，采用L9(34)的正交处理，比较不同白糖、NAA和IBA浓度对其生根的影响。结果表明，IBA对试管苗生根影响最大，其生根的最佳培养基为：1/2 MS+1.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA+20 g/L白糖+6 g/L琼脂+1 g/L AC。
　　②不同LED光源对天宝高蕉试管苗生根的影响。利用LED光源研究天宝高蕉生根的最佳光质，6种 LED光质处理类型为：白光、暖白光、红光、蓝光、绿光、黄光，对照组为普通白色荧光，培养基为：1/2 MS+1.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA+20 g/白糖+6 g/L琼脂+1.0 g/L AC。结果表明，LED暖白光最有利于天宝高蕉试管苗的生根。
　　③不同光照强度对天宝高蕉试管苗生根的影响。利用LED暖白光研究天宝高蕉生根的最佳光照强度，以长势、大小相对一致的天宝高蕉试管苗为材料，5种光照强度为：1000 lx、2000 lx、3000 lx、4000 lx和5000 lx，培养基为：1/2 MS+1.5 mg/L IBA+0.5 mg/L NAA+20 g/L白糖+6 g/L琼脂+1.0 g/L AC。结果表明，最适合天宝高蕉试管苗生根的光照强度为4000 lx。
　　1.4天宝高蕉试管苗的驯化移栽
　　本试验以天宝高蕉生根试管苗为材料，比较不同炼苗时间和基质组合对生根苗移栽成活率的影响。结果表明，炼苗7d的生根苗成活率最高为94.2%；最适宜生长的基质组合：草炭土+河沙+园土=2：1：1，移栽成活率达96.7%。
　　2天宝高蕉离体快繁试管苗遗传稳定性的ISSR分析
　　本试验选取天宝高蕉0代、5代、10代、12代、13代、14代、15代的继代苗叶片为材料进行ISSR遗传稳定性的分析。结果表明，利用随机筛选的12条引物对70个DNA样本进行扩增，共扩增出96条带，每个引物平均扩增8条带。以0代为对照，第10代和第12代的变异率均为4.8%，13代、14代、15代的变异率为分别6.7%、9.7%和16.5%。试管苗在第13代之后的变异率大于5%，呈逐代增大趋势，说明继代12代以内的试管苗相对稳定，可用于天宝高蕉的工厂化育苗，继代13代后的试管苗不适于生产上的应用。
　　3天宝高蕉试管苗工厂化生产模式的建立以及经济效益的分析
　　天宝高蕉试管苗工厂化生产的技术路线：外植体无菌体系的建立（吸芽为外植体）→试管苗的增殖培养（丛生芽为材料）→试管苗的生根培养→炼苗移栽(天宝高蕉生根试管苗)→销售。对已经建立的生产模式进行成本分析，应用LED暖白灯年产100万株的试管苗的总成本为217922.52元，折合小苗的成本为0.21790元/株，其中组培阶段的成本达174038.21元，占成本比例为79.90%。按市场每一株高30cm的销售价格为0.5元计算，100万株的销售总额为50万，年利润达282077.48元。

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第一章 引言

1 LED光源在植物工厂化育苗上的研究进展

2芭蕉属植物工厂化育苗的研究进展

3 ISSR分子标记技术研究进展

4本研究的意义和内容

第二章 天宝高蕉离体快繁体系的建立与优化

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第三章 天宝高蕉试管苗生根体系的优化

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第四章 天宝高蕉试管苗的驯化移栽

1 材料与方法

2结果和分析

3讨论

第五章 天宝高蕉试管苗ISSR遗传稳定性分析

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

第六章 天宝高蕉试管苗工厂化生产模式建立与经济效益分析

第一节 天宝高蕉试管苗工厂化生产模式的建立

第二节 天宝香蕉试管苗工厂化生产成本分析

第七章 小结

1天宝高蕉离体快繁体系的建立与优化

2天宝高蕉试管苗ISSR遗传稳定性分析

3天宝高蕉工厂化模式的建立以及经济效益分析

参考文献

附录：图版及图版说明

致谢