马铃薯脱毒试管苗壮苗技术

发布时间：2020-04-27所属分类：农业论文浏览：1次

摘 要： 摘要以改良1/2MS为基础培养基，在马铃薯脱毒试管苗组培快繁不同阶段加入不同剂量的植物生长延缓剂B9，配合较低温度和强光条件培养，能够显著改变试管苗的生理指标。试验表明：在23℃和2200lx以上光照下，马铃薯快繁阶段添加(4~8mgL1)的B9，有效促进脱毒试管

　　摘要以改良1/2MS为基础培养基，在马铃薯脱毒试管苗组培快繁不同阶段加入不同剂量的植物生长延缓剂B9，配合较低温度和强光条件培养，能够显著改变试管苗的生理指标。试验表明：在23℃和2200lx以上光照下，马铃薯快繁阶段添加(4~8mg∙L−1)的B9，有效促进脱毒试管苗茎径、有效茎节数及根数的增加，并且叶片增厚、叶色浓绿，继代周期减到14~18d，在脱毒苗移栽前的培养基内加入(10~15mg∙L−1)的B9，21℃和3000lx下培养，脱毒试管苗其茎变得更粗壮、节间较短、茎木质化程度更高，移栽成活率达97%以上。

　　关键词马铃薯，试管苗，壮苗技术

　　1.引言

　　马铃薯脱毒及种薯生产体系的建立从根本上解决了马铃薯种薯退化的问题，而脱毒试管苗的快繁是整个体系中极其关键的环节之一。采用传统培养基进行马铃薯脱毒试管苗的生产容易出现试管苗生长过旺、苗茎径细小、节间长、叶小、“烧尖”及须根较多等现象，这不仅影响了脱毒苗继代接种、移栽的工作效率更降低了脱毒苗的繁殖系数及移栽成活率，因此开展脱毒试管苗促壮研究，从而培育健壮、优质脱毒试管苗显得尤为重要。

　　现今有关马铃薯脱毒试管苗增殖、促壮的技术，主要是通过在传统培养基中添加植物生长调节剂来实现。植物生长调节剂6-苄氨基嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)、激动素(KT)、比久(B9)、矮壮素及烯效唑及大量元素被证明对马铃薯脱毒试管苗的生长有一定影响作用[1]-[5]，其中植物生长延缓剂B9被广泛证明有抑制试管苗徒长，增加试管苗茎粗，提高有效茎节数及扩大光合叶面积等作用[6]-[10]。马铃薯组培过程中，加入植物生长调节剂的浓度需根据组培的目的作相应的调整，单一的培养基配方很难兼顾增殖和壮苗的要求。本研究在现有马铃薯组培技术基础上，通过培养条件(温度和光照强度)的优化，开展精细化的脱毒试管苗促壮技术研究，在马铃薯试管苗不同繁殖期加入不同浓度的B9，在增殖环节，形成易于识别的有效节茎数量，从而提高繁殖系数和工作效率;在出瓶移栽前，形成有效叶片数量的健壮苗，提高移栽成活率，改变一个配方一用到底的情况，旨在为同行进行马铃薯组培时提供借鉴。

　　2.材料与方法

　　2.1.材料

　　2.1.1.试验材料

　　马铃薯脱毒苗“费乌瑞它”、“米拉”由四川省植物工程研究院生物所经块茎脱毒获得。

　　2.1.2.基础培养基

　　为改良1/2MS：含有950mg∙L−1KNO3，825mg∙L−1NH4NO3，100mg∙L−1KH2PO4，185mg∙L−1MgSO4，220mg∙L−1CaCl2，微量元素、维生素和肌醇同MS。大量元素、微量元素等常规试剂为国药集团化学试剂有限公司的分析纯;B9为BioBasicInc.产品，纯度>85%。

　　2.2.方法

　　2.2.1.基础试管苗

　　马铃薯脱毒苗经过两个周期的MS0培养，保证试管苗外源激素水平为0。试验用培养基均加入30g∙L−1蔗糖，5.4g∙L−1琼脂粉，调节培养基PH为5.8，在23℃、2200lx下，12h/d培养。

　　2.2.2.培养温度优化

　　将来源基本一致的试管苗随机接入基础培养基中，每瓶接入15个节茎材料，分别放置于21℃、23℃和25℃三个不同温度处理，每个处理10瓶，三次重复，2200lx下培养，15d调查其株高、茎径、有效节茎数等生理指标。

　　2.2.3.光照强度优化

　　将来源基本一致的试管苗随机接入基础培养基中，每瓶接入15个节茎材料，每个处理10瓶，三次重复，在23℃下分别放置于1500lx、2200lx和3000lx下进行培养，15d调查其株高、茎径、有效节茎数等生理指标。

　　2.2.4.B9对生长的影响

　　将试管苗切成含一个有效节茎的外植体，正向插入加含有不同浓度(0~25mg∙L−1)B9的基础培养基内，为减少试验误差，来源于同一母瓶的试管苗尽可能的接入不同处理的培养基中，尽可能保证每个处理含有不同节位的试管苗外植体，每瓶接入10苗，每个处理20瓶，三次重复，15d后统计脱毒苗茎长、茎径、有效叶片数，根长、根数等生理指标，以MS0为对照。。

　　有效叶片：指试管苗叶片大于2mm2(2mm×1mm)的叶片。

　　有效节茎：指至少含有一个有效叶片且茎段长度大于10mm的茎节。

　　2.2.5.炼苗移栽

　　将瓶苗从培养室转移到室外(移栽场所)散射光下自然炼苗5d，揭盖炼苗1d，从根部剪掉试管苗根须，冲洗净培养基，于1000倍75%多菌灵中浸泡10min后，移栽入珍珠岩：蛭石=1:10的基质中，每处理移栽100苗，浇足定根水后覆膜，每天喷施0.1%磷酸二氢钾2次，15天后统计成活率。

　　2.2.6.数据处理

　　有效叶片、有效茎节、根条数用目测计数，株高、根长和茎径用游标卡尺测量;调查统计结果用DPSvision7.0软件，Duncan新复极差法进行分析。

　　3.结果与分析

　　3.1.培养温度对试管苗生长的影响

　　温度对马铃薯试管苗生长的作用主要表现在试管苗接入的前期，较高的温度促进试管苗腋芽萌发并快速生长，抑制根的形成和叶片产生，导致形成纤细的试管苗，试验结果见表1：温度对试管苗株高、茎径和有效茎节数的影响三个处理均存在显著或极显著差异，随温度的升高，试管苗株高有较大幅度的增加，茎径和有效茎节数明显减少，25℃及以上形成的苗较弱，不宜进行快繁，21℃和23℃处理除有效茎节数外都达及显著水平，23℃下能得到较多的有效茎节数量，适合于继代增殖培养，21℃下能形成更为健壮的苗，适合于出瓶移栽前的培养。

　　3.2.光照强度对试管苗生长的影响

　　从表2可以看出，随光照强度的增加，试管苗的株高降低，有效茎节数增多，茎径变粗，即试管苗变得更加健壮，叶色浓绿，三个处理间除有效茎节外差异达显著，而2200lx与3000lx之间除株高外差异并不显著，均可用作增殖和出瓶培养时的光照，综合能耗因素，采用2200lx作为马铃薯快繁的光照。

　　3.3.B9浓度对脱毒试管苗生长影响

　　按每个有效茎节为一个外植体正向插入含有不同浓度B9的改良1/2MS培养基中，于23℃，2200lx光照条件下培养15天，调查脱毒苗茎长、茎粗、有效叶片数，根长、根数，在不同B9浓度下马铃薯各项生理指标如下表3、表4所示。

　　从试验结果可以看出(表3、表4)B9的加入改变了脱毒试管苗的生理指标，随着B9浓度的增加，试管苗的高度缩短，茎径增大，有效叶片数增多，根系发达即根数和根长度均增加。同时可以看出B9对不同马铃薯品种试管苗的影响存在差异：B9对“费乌瑞它”高度的抑制作用非常明显，各浓度与对照的差异达显著水平，较低浓度(4~8mg∙L−1)与较高浓度(10~15mg∙L−1)的差异也达显著，除对照外各浓度B9对茎粗、叶片数、根长和根数的影响较小或达显著差异水平。B9对“米拉”试管苗高度、有效叶片数、根长和根数的影响与费乌瑞它不同，较低浓度(4~8mg∙L−1)与较高浓度(10~15mg∙L−1)的差异不明显，而对茎径的影响差异达到显著水平。

　　根据组培目的不同，综合而言，较低浓度(4~8mg∙L−1)的B9能够有效抑制试管苗生长，获得较多的有效叶片数即有效茎节数，可以用于增殖培养;而较高浓度(10~15mg∙L−1)的B9可以获得更加健壮的试管苗，可以用于促壮培养。

　　3.4.B9浓度对脱毒苗移栽的影响

　　将不同B9浓度处理的两种脱毒马铃薯试管苗按方法4进行处理，15d后各马铃薯试管苗成活率如下表5、表6所示：试管苗的成活率与B9浓度呈正相关，即试管苗越健壮其成活率越高，考虑到高浓度(>20mg∙L−1)的B9所形成的试管苗本身较矮，同时高浓度的B9可能对其后期生长存在的风险，选择(10~15mg∙L−1)的B9浓度作为马铃薯试管苗壮苗培养更为理想，其成活率能达到97%以上。

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　　4.讨论

　　(1)在大量预试试验的基础上筛选出改良1/2MS作为基础培养基，适合于费乌瑞它和米拉的培养，有利于形成健壮的试管苗。崔翠等[9]的研究表明，因品种的差异，可使用MS和1/2MS作为基本培养基，较低浓度的大量元素和微量元素利于株高增加，与本研究存在一致性。

　　(2)光照和温度对马铃薯试管苗的影响比其它植物更为敏感，低光照(<1500lx)和较高温度(>25℃)都会导致继代后试管苗腋芽快速萌发抽生，形成纤细的试管苗，并抑制叶片生长和根的形成，本研究在2200lx~3000lx光照、21℃~23℃下培养，得到健壮试管苗，这与[11][12]形成类似的结果。