马铃薯试管苗壮苗培养基的筛选

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摘要 为了培育马铃薯健壮试管苗，提高其移栽成活率，该文用BY-14和ZH 2个马铃薯品种（系）的脱毒试管苗为材料，以MS培养基添加0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA为基本培养基，研究了不同蔗糖含量对马铃薯试管苗生长的影响。结果表明：0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA的浓度配比能使苗矮化、叶片浓绿，尤其能促进根粗壮和根数增多，有一定的壮苗作用。在有生长素存在的条件下，调整蔗糖的用量为20～40 g/L（用量差异与品种不同有关），其壮苗效果则更好，主要表现在促进根系发育和增加了茎叶干物质的含量，促进试管苗组织老化，进而提高其移栽抗逆性。

关键词 马铃薯；试管苗；壮苗；培养；糖分含量

中图分类号 S532 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）22-0065-02

在马铃薯品种资源试管种苗的保存过程中，存在种苗弱化和移栽到室外成活率低等现象，即随着继代次数的增加、继代时间的延长和外源生长延缓剂等在植物体内的累积，马铃薯试管苗发生严重退化。其表现为苗的生长势减弱、茎叶嫩黄、纤细瘦弱、繁殖系数减小等，不仅影响了试管苗的质量，也使试管苗在移栽到室外时成活率难以保证，从而影响了马铃薯脱毒种薯繁育的产量和质量。已有学者在马铃薯试管苗壮苗培养上做了大量的试验研究工作，如采用不同的措施促使马铃薯试管苗植株矮壮、茎杆变粗、叶片变浓绿、根系变发达等[1-4]。也有学者认为，在马铃薯试管苗的组织培养快繁中，蔗糖不仅是较为常用的碳源，而且它对调节培养基的渗透势也具有重要作用，与甘露醇和山梨醇等外部渗压剂的作用相似[5]。该试验以云南师范大学薯类作物研究所保存的BY-14和ZH 2个马铃薯品种（系）的脱毒试管苗为材料，以MS培养基添加0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA为基本培养基，研究了不同蔗糖含量对马铃薯试管苗生长的影响，以期从中能筛选出较适宜的试管苗壮苗培养基及培养方法，从而为提高马铃薯试管苗移栽成活率提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为云南师范大学薯类作物研究所保存的BY-14和ZH 2个马铃薯品种（系）的脱毒试管苗。

1.2 试验方法

1.2.1 培养基的设计及培养。试验以MS培养基添加0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA为基本培养基，琼脂用量为6 g/L，pH值调至5.8左右，采用常规高温高压湿热灭菌方法。试验中培养基蔗糖浓度设5个水平，分别为20、30、40、50、60 g/L，另设不加激素的MS培养基（蔗糖浓度为30 g/L）为对照。各试验处理，分别用代号M1、M2、M3、M4、M5和MS表示。培养容器为500 mL罐头瓶，每个处理2次重复。每个处理接种10瓶，每瓶接种20株苗（带1片嫩叶的0.5～1.0 cm长的单节茎段）。培养室温度为21～23 ℃，光照2 000 lx，光照时间12 h/d。

1.2.2 观察记录。接种30 d后，从各个处理中随机抽取10瓶试管苗，每瓶中随机抽取8株试管苗测定其株高、茎粗、叶片数、根数、根长等生理指标，详细记录后，进行生物统计分析。

2 结果与分析

2.1 激素对试管苗生长的影响

由表1可以看出，对于BY-14的试管苗来说，M2培养基培养的试管苗与MS培养基培养的试管苗的根生长情况有显著差异，尤其是M2培养基上的试管苗根长显著较短。对于ZH品种（系）的试管苗来说，M2培养基的试管苗在根数方面与MS处理的试管苗无明显差异，而根长却显著较短。虽然2个处理的根数相差不大，但M2培养基的试管苗的根长却明显较短，且通过观察可明显比较出M2培养基的试管苗的根比MS培养基试管苗的根要粗壮很多，而且表面根毛也较多，这更符合室外移栽对健壮苗的要求。由此表明，0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA的浓度配比确实有利于生根和使根粗壮。

由表2可以看出，M2培养基中的试管苗与MS培养基里的试管苗的茎粗无明显差异，而叶片数则有极显著的差异，但均值差异不大，为1～2片叶。ZH的试管苗在MS培养基和M2培养基中培养30 d后株高并没有明显差异；BY-14的试管苗在MS培养基和M2培养基中培养30 d后株高却有极显著差异，均值相差1.60 cm。由此表明，在MS培养基里添加0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA对马铃薯脱毒试管苗地上部分即茎叶的影响不是很大，尤其是对株高和茎粗的影响较小，这种情况或许与品种不同和起始试管苗的状态不同有关。

此外，通过观测表明：不加激素的MS培养基中的试管苗生长很快，30 d就顶盖弯曲，根系细弱且长，基本没有表面根毛，茎杆嫩绿，叶片较大，但却较薄弱。而添加0.2 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA的M2培养基中的试管苗根系都明显比MS培养基中的试管苗粗壮发达得多，且有表面根毛，但株高和叶片大小却不及MS培养基中的试管苗。由此可见，添加了高浓度的生长素和较低浓度的细胞分裂素时，有利于试管苗生根，却不利于茎叶部分的生长。不添加激素的MS培养基中的试管苗茎叶水嫩，而添加激素的培养基中的苗更显老壮。

2.2 不同蔗糖浓度处理对试管苗根和茎叶的影响

由表3可以看出，不同蔗糖用量确实对根的发育有显著影响。M1培养基的试管苗根短粗，但数量较少，M2、M3、M4、M5培养基的试管苗根系较发达，数量多，较长且粗壮。综合而言，0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA的浓度配比和蔗糖的共同作用对试管苗根的影响较大，能促进根系发达，根长且粗壮。

由表4可以看出，不同蔗糖用量对茎粗的影响很小，但却对叶片数和株高有较显著的影响，当蔗糖用量为20～30 g/L时，试管苗长势较快，株高较高，叶片数也稍多；当蔗糖用量较高时，株高明显比蔗糖用量低时矮化，叶片数也减少1～2片。出现这种情况的原因可能是随着蔗糖用量的增加，虽然试管苗可以获得更充足的碳水化合物，同时也促进了维管组织的分化和发育；但培养基的水势也随着蔗糖浓度的增加而相应提高，致使试管苗组织内部的水势相对变低，这限制了试管苗对水分的吸收，使试管苗的长势缓慢，株高和叶片数略有减少。

另外，ZH和BY-14 2个品种在不同蔗糖浓度的培养基中，其试管苗的长势有所差异。因此，对于不同品种的试管苗，在大规模壮苗培养之前要进行相关试验，以找出该品种的试管苗壮苗较适宜的蔗糖用量。在该试验中，在有上述激素组合的情况下，对ZH试管苗壮苗培养较适宜的蔗糖浓度为20 g/L；而对BY-14试管苗而言，则40 g/L的蔗糖用量较适宜。蔗糖浓度过高，则会造成培养苗过于老化，从而既不利于试管苗的快速生长和繁殖，也不利于繁育成本的降低。

3 结论与讨论

该试验初步筛选出了适宜BY-14和ZH 2个马铃薯品种脱毒试管苗的壮苗培养基为：在MS培养基中添加较高浓度的生长素和较低浓度的细胞分裂素的组合，即0.2 mg/L 6-BA和1.0 mg/L NAA的浓度配比设计，并附加有20 g/L（对ZH）或40 g/L（对BY-14）的蔗糖，对试管苗健壮和根系发达均有利。

6-BA和NAA适宜的浓度配比，及较高浓度的蔗糖用量，为试管苗提供了充足的碳水化合物，从而利于生根。这与在有生长素存在的条件下，选择合适的蔗糖浓度，能较大程度地影响维管组织的分化和发育有关[5]。根的维管系统发达，根会长得更粗壮，运输营养物质和水分的能力也会更强，相应的就会促进试管苗长得更好更健壮。试管苗根的长势可以反映出试管苗的健壮程度，根的长度、粗细和根毛的多少都是重要的衡量指标。根比较长和粗壮，同时根毛多等，均有利于营养物质和水分的吸收。但是若根特别长却细小时则易折断，移栽时也不易成活[6]。

该试验同时还开展了使用透气封口膜和不透气膜及辅以太阳散射光照射的对比。最明显的差异就是用密封膜的试管苗的长势较使用透气膜的要弱很多，茎叶更为水嫩、黄绿，顶芽枯萎且腋生枝条更多。这是因为在使用密封膜封口的培养条件下，培养瓶的透气性不足，有害气体积累，空气湿度过高，这既影响试管苗对水分的吸收，又会影响透光度，减弱了叶片的光合作用。另外，顶芽枯萎的状况减弱了顶端优势，进而促进较多腋芽萌发。这些结果均不利于试管苗移栽到室外时成活率的提高。让试管苗接受日光灯照射的同时接受一定量的太阳散射光的照射，可使幼苗从嫩绿色渐渐转变为正常绿色，有利于试管苗叶绿素的形成[7]，让试管苗逐步从营异养生活向营自养生活过渡。因此，选用透气封口膜和辅以适当的太阳散射光照射，培育壮苗的效果会更好。

4 参考文献

[1] 许端祥，陈文辉，陈庚.B9对马铃薯试管苗培养的效应研究初报[J].福建农业科技，2004（6）：19.

[2] 许泳清.NAA、6-BA、S-3307对马铃薯脱毒试管苗复壮效应的研究[J].湖南农机，2010，37（6）：231-232.

[3] 艾辛，夏志兰，刘明月.植物生长调节剂对马铃薯试管苗生长和保存的影响[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2005，31（5）：514-517.

[4] 陆春霞，梁贵秋，唐燕梅.马铃薯茎尖脱毒、复壮及病毒检测研究[J].西南师范大学学报：自然科学版，2010，35（1）：111-114.

[5] 李浚明，朱登云.植物组织培养教程[M].北京：中国农业大学出版社，2005：33，49-51，55-56，259.

[6] 郑萍，朱淑婉，王火旭.马铃薯脱毒试管苗促壮研究[J].北方园艺，2008（1）：186-188.

[7] 辛国斌，陈远达.马铃薯脱毒试管苗液体静置培养过程中玻璃化的预防及壮苗措施[J].中国马铃薯，2003（17）：95-96.