柴生武，王拴福，姬青云，穆艷娥，鄧利愛，張東紅

（山西省薯類脫毒中心，山西 太原 030006）

馬鈴薯試管薯生產技術研究

柴生武，王拴福，姬青云，穆艷娥，鄧利愛，張東紅

（山西省薯類脫毒中心，山西 太原 030006）

利用液體 MS+蔗糖 8%+5 mg/L BA＋不同激素水平（500 mg/L CCC、0.05 mg/L PP333、0.01 mg/L PP333、0.5 mg/L PP333）培養(yǎng)基作為誘導培養(yǎng)基，對馬鈴薯早熟品種“費烏瑞它”和中晚熟品種“同薯20號”進行試管薯誘導，研究其實用化的生產技術。結果表明，添加0.5 mg/L PP333、0.1 mg/L PP333的誘導培養(yǎng)基分別可作為“同薯20號”和“費烏瑞它”的試管薯生產的誘導培養(yǎng)基。

馬鈴薯；試管薯；誘導培養(yǎng)基

馬鈴薯試管薯是指馬鈴薯脫毒試管苗在培養(yǎng)瓶內通過誘導，于葉腋間形成的微型薯塊。試管薯生產期間處在無菌環(huán)境中，杜絕了常規(guī)網(wǎng)室生產微型薯過程中外來病原體的侵染，使試管薯具有同試管苗相近的質量，不僅具有試管苗的所有優(yōu)點,而且由于體積小、重量輕，貯藏、運輸、種植都很方便。馬鈴薯試管薯的誘導與生產,還具有不受氣候影響，可全年生產的特點，為工業(yè)化生產提供了切實可行的手段，同時更便于優(yōu)良種質的保存、運輸和推廣，有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

近些年來，許多學者對試管薯的誘導作了大量的研究，對各種影響誘導的因素和誘導方法都作了較多的報道，同時也報道了不同品種（具有不同的基因型）對于同一誘導條件的反應有所不同。另外，試管薯生產操作繁雜、成本較高也是制約試管薯在生產中廣泛應用的關鍵所在。所以針對特定品種研究相應的適宜誘導條件，對于試管薯生產至關重要，同時規(guī)范操作程序、降低成本也是必須考慮的因素。本實驗通過研究馬鈴薯兩個不同品種對誘導條件的反應,并對實驗流程進行優(yōu)化，探索針對特定品種的可以提高誘導效率、降低生產成本的適用于規(guī)?；a的技術方法。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗研究在山西省薯類脫毒中心組織培養(yǎng)實驗室進行。試驗材料選用馬鈴薯早熟品種“費烏瑞它”和中晚熟品種“同薯20號”的脫毒試管苗，由山西省薯類脫毒中心提供。脫毒試管苗擴繁應用MS固體培養(yǎng)基，培養(yǎng)條件為光照強度2 000～3 000 lx、光照16 h/d、溫度23±2℃，為誘導結薯提供來源一致的基礎試管苗。試驗使用的試劑矮壯素 （CCC）和BA （6-芐基腺嘌呤，62benzylam inopu rine)、多效唑（PP333）等均為分析純制劑。培養(yǎng)瓶為220 mL的玻璃瓶。

1.2 試驗方法

本實驗分兩步進行，第一步先用液體壯苗培養(yǎng)基培養(yǎng)成苗，然后加入液體誘導培養(yǎng)基進行誘導結薯。

1.2.1 壯苗培養(yǎng)

在無菌條件下，將脫毒試管苗剪去頂芽，切取帶3～4個腋芽的莖段，轉接到裝有液體培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶內。培養(yǎng)基采用楊元軍等研制的PBM液體培養(yǎng)基 （2×PBM大量元素，1×PBM微量元素,蔗糖19 g/L，有機物同MS），pH5.8，利用濾紙作橋，經 121 ℃滅菌 20 min，每瓶裝入20 mL左右的培養(yǎng)基，接入5個莖段，培養(yǎng)條件為光照強度 2 000～3 000 lx、光照 16 h/d、溫度 23±2 ℃，3周左右即可長成有5～7節(jié)的壯苗。

1.2.2 誘導培養(yǎng)

成苗后，培養(yǎng)液基本吸收完畢，如有殘余將其倒出，然后加入經高壓滅菌的液體誘導培養(yǎng)基。誘導培養(yǎng)基采用液體MS培養(yǎng)基+蔗糖8%+不同激素處理 （表1），pH均為5.8，每瓶加入20 mL，每處理3瓶，重復3次。培養(yǎng)條件為光照強度1 500～2 500 lx、光照時間8 h/d、溫度23/18℃。培養(yǎng)期間定期觀察，從第10 d開始紀錄各處理中形成試管薯（直徑大于3 mm）的數(shù)量。誘導培養(yǎng)50 d后收獲，統(tǒng)計、測量各品種不同處理的結薯時間、試管薯產量(每瓶薯重、單瓶結薯粒數(shù))等指標,來評價各處理的效果。

2 結果

2.1 不同激素處理的誘導效果

在8 h/d光照、溫度23/18℃條件下，各處理均能誘導形成試管薯（見圖1）。試管薯的形成主要集中在誘導培養(yǎng)后10～22 d，25 d后，幾乎所有處理形成的試管薯都接近最終數(shù)量。不同基因型對不同種類和濃度的植物生長調節(jié)劑反應各不相同，“同薯20號”在0.05 mg/L～0.5 mg/L PP333條件下形成試管薯的速度隨濃度的增加而增快，在0.5 mg/L PP333條件下對試管薯的誘導速度最快，500 mg/L CCC的誘導速度次之，但明顯高于0.1 mg/L和0.05 mg/L PP333。 “費烏瑞它”對 PP333的反應較“同薯20號”更為敏感，在0.1 mg/L PP333時產生薯塊形成速度快，次之是500 mg/L CCC，而在0.5 mg/L PP333時試管薯形成的數(shù)量反而大幅下降。

表1 不同激素處理的誘導培養(yǎng)基

表2 各品種在不同處理下試管薯的產量

圖1 不同品種對不同激素處理的反應

2.2 不同激素處理的試管薯產量

不同激素種類和濃度對試管薯的產量有明顯的影響，并且不同基因型表現(xiàn)也是不同的?！巴?0號”在0.5 mg/L PP333（T4）處理下平均每瓶結薯數(shù)和結薯重均最高，同其他處理差異顯著，500 mg/L CCC（T2）處理相比較T0、T1、T3產量要高且達到顯著水平；而“費烏瑞它”在0.1 mg/L PP333（T3）處理下平均每瓶結薯數(shù)和結薯重均最高，同其他處理差異顯著，500 mg/L CCC（T2）處理相比較T0、T1、T3產量高且達到顯著水平。而試管薯平均粒重與結薯數(shù)并無相對應的關系。

上述實驗結果表明，液體MS+蔗糖8%+5mg/L BA+0.5 mg/L PP333可作為“同薯20號”試管薯生產的誘導培養(yǎng)基，而液體MS+蔗糖8%+5 mg/L BA+0.1 mg/L PP333可作為“費烏瑞它”試管薯生產的誘導培養(yǎng)基。

3 討論

在試管薯的誘導中，粗壯的基礎苗更易形成試管薯，在本實驗中也觀察到同樣的效果，因此培養(yǎng)健壯的基礎苗是提高試管薯效率的前提。一般研究者多以MS作為培養(yǎng)基進行脫毒苗的擴繁，而一些研究則認為MS培養(yǎng)基中N濃度對馬鈴薯來說偏高，楊元軍設計了PBM培養(yǎng)基，在本研究中也得到了成功的應用。試驗表明，利用PBM大量元素加倍液體培養(yǎng)基得到的脫毒苗，較MS培養(yǎng)基莖稈粗壯、葉片肥大，可能與降低N濃度和提高K、Ca、Mg濃度有關。在僅有5 mg/L BA的參與下最終能形成試管薯，不過形成的效率較低。在本研究中，“費烏瑞它”在0.1 mg·L-1的PP333處理下誘導試管薯能早結薯,每瓶結薯數(shù)和結薯重都顯著增加,有利于試管薯產量和質量的提高，與張志軍以夏波蒂為材料的研究結果相同；而“同薯20號”則在0.5 mg/L PP333處理下結薯效率和產量最高，可能與基因型有關，與多數(shù)研究者的研究相同。500 mg·L-1 CCC在本研究中對兩個差別較大基因型都具有較好的誘導效果，可作為要求較粗放的通用培養(yǎng)基。8 h/d光照條件在有激素條件下通過變溫處理可以形成試管薯，與一些研究者認為全黑暗是誘導試管薯和增加結薯數(shù)的必要條件有所不同。變溫處理可能是促進試管薯形成的有利條件，本實驗仍采用兩步法進行生產，增加了操作的復雜性。研究利用固體培養(yǎng)基給予適當?shù)募に靥幚砗瓦m當?shù)牡鸵箿靥幚碇苯诱T導，可能是簡化試管薯生產的途徑，有待進一步研究。

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1005-2690（2013）04-0050-03

S532.035.2

A

2013-04-03

柴生武(1973-)，男，山西廣靈人，碩士，農藝師，主要從事蔬菜育種和馬鈴薯脫毒種薯繁育技術研究。