王常蕓　李曉亮　辛國勝　王建玲　王冬梅

摘要：為了建立更為有效的甘薯莖尖離體脫毒培養(yǎng)及快速繁殖技術(shù)體系，選用不同品種的甘薯對外源激素濃度、初次繼代轉(zhuǎn)培時間、自來水替代蒸餾水、白糖替代蔗糖等方面進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明：以添加外源激素6-BA0.5-1.0mg/L和NAA0.05-0.2mg/L的MS培養(yǎng)基為最佳誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基；莖尖接種后13-20天進(jìn)行初次繼代轉(zhuǎn)培為最佳時間，成苗率最高達(dá)74.3%；繼代快繁過程中用白糖替代蔗糖、自來水替代蒸餾水，成苗率可達(dá)到90%；脫毒苗在生產(chǎn)試驗(yàn)中優(yōu)勢明顯，增產(chǎn)幅度為5.2%-68.6%。

關(guān)鍵詞：甘薯；莖尖；離體培養(yǎng)；脫毒；快繁

中圖分類號：S531 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號：cjasl5010015

引言

甘薯是中國四大主要糧食作物，也是飼料和輕工業(yè)的重要原料。但甘薯是無性繁殖作物，在種植過程中極易感染病毒嗍，從而導(dǎo)致種性退化，抗性降低，直接影響了甘薯的品質(zhì)及產(chǎn)量，嚴(yán)重阻礙了甘薯的生產(chǎn)和利用。據(jù)估計，中國每年因甘薯病毒病造成的損失高達(dá)40億元。迄今為止，國內(nèi)外尚無高效的化學(xué)防治藥物。因此，目前采用甘薯莖尖脫毒，是防治病毒病、減輕危害的最有效途徑。

1960年Nielsen首次獲得甘薯無病毒植株，國內(nèi)20世紀(jì)80年代甘薯莖尖組織培養(yǎng)研究獲得成功“”。1989年辛淑英㈣用MS+Kt2mg/L+IAA 0.5mg/L，培養(yǎng)7-14天，轉(zhuǎn)移到不加激素的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)成苗。1990年陳應(yīng)東等“”利用MS+6-BA1mg/L+NAA0.01mg/L+GA31mg/L和MS+6-BA2mg/L，培養(yǎng)6-16天，轉(zhuǎn)移到不加激素的MS培養(yǎng)基上培養(yǎng)成苗率達(dá)73.9%和94.4%。1998年趙玖華等“”用培養(yǎng)基MS+NAA 0.2mg/L+6-BA0.5mg/L使甘薯莖尖分生組織成苗率達(dá)76.5%。唐麗等用MS+6-BA1.0-1.5mg/L，30天和60天后各更換一次MS培養(yǎng)基，90天誘導(dǎo)分化率在50%-60%，芽苗生長正常。文彤明等利用‘高系14號品種不經(jīng)愈傷組織誘導(dǎo)成功培養(yǎng)出甘薯脫毒苗，成苗率為30%-50%。上述研究報道主要集中在激素種類及濃度對甘薯莖尖分生組織成苗及愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基方面，但針對不同品種的優(yōu)化培養(yǎng)方法、增產(chǎn)效果及降低成本方面的研究尚鮮見報道，為此，筆者從甘薯不同品種需要的外源激素、繼代時間、水源、糖源以及脫毒增產(chǎn)效果等方面進(jìn)行系列研究探討。以期為建立高效、實(shí)用的甘薯脫毒快繁技術(shù)體系提供參考。

1.材料與方法

1.1試驗(yàn)時間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2010年4月-2013年11月在煙臺市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院組培實(shí)驗(yàn)室、溫室及試驗(yàn)田中進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)材料

選用本院甘薯所品種資源圃的‘徐18、‘北京553、‘遺字138及本院選育推廣的‘煙薯27、‘煙薯16、‘煙薯21、‘煙薯25、‘煙薯24、‘煙紫薯3號等品種資源。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1外植體的選擇、消毒與接種挑選長勢良好無病癥表現(xiàn)的甘薯植株，剪取莖頂端2-3cm長，除去大葉，然后消毒、接種，方法參見段玉云等。

1.3.2培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件基本培養(yǎng)基選用，外源激素采用6-BA和NAA，誘導(dǎo)培養(yǎng)基激素濃度配比見表1。初次繼代和快繁繼代培養(yǎng)基為MSt。瓊脂濃度為0.5g/100g，糖源（白糖和蔗糖）為3g/100g，pH5.8，培養(yǎng)條件見尚佑芬等。每4周繼代快繁一次阱。

1.3.3脫毒檢測經(jīng)過莖尖組織培養(yǎng)獲得的苗，只有一部分完全脫除病毒，所以對培養(yǎng)出的試管苗要及時進(jìn)行病毒檢測。檢測方法主要有目測法、指示植物嫁接法、血清學(xué)檢測技術(shù)和分子生物學(xué)檢測技術(shù)等。

1.3.4馴化移栽在本院日光溫室，移栽前要將試管苗搬到溫室打開瓶蓋煉苗，注意移栽時輕輕用水沖凈根蒂上的培養(yǎng)基。移栽方法參見曹秀敏嘲。

1.3.5脫毒增產(chǎn)試驗(yàn)利用小區(qū)多年多點(diǎn)對比試驗(yàn)，對‘徐18、‘北京553、‘遺字138、‘煙薯27、‘煙薯16、‘煙薯21、‘煙薯25、‘煙薯24、‘煙紫薯3號等品種資源進(jìn)行脫毒甘薯增產(chǎn)效果測定，小區(qū)面積一般為66.6-200m，3次重復(fù)，隨機(jī)排列。

1.4數(shù)據(jù)分析方法

采用列表比較分析法和Excel 2003。

2果與分析

2.1外源激素對甘薯不同品種莖尖誘導(dǎo)分化效果

將不同品種的甘薯莖尖分別接種于不同激素濃度配比的MS培養(yǎng)基上（表1），CK為不加任何激素的MS培養(yǎng)基，誘導(dǎo)分化結(jié)果見表2。在CK培養(yǎng)基上，幾乎沒有明顯變化，而在添加不同濃度6-BA和NAA配比的X1-Z3培養(yǎng)基上都能誘導(dǎo)甘薯莖尖分生組織萌發(fā)，但X1-Z3之間不同激素濃度配比對不同品種的甘薯莖尖愈傷組織的誘導(dǎo)及分化率的影響有明顯差異，以培養(yǎng)基MS+6-BA0.5-1.0mg/L+NAA 0.05-0.2為有利于愈傷組織的誘導(dǎo)及不定芽的分化。其中‘徐18、‘北京553、‘遺字138等品種以Y激素濃度配比即添加6-BA1.0mg/L、NAA0.1mg/l的培養(yǎng)基為好，不定芽分化率在86.6%以上；‘煙薯16、‘煙薯25、‘煙紫薯3號等品種以Zl激素濃度配比即添加6-BA0.5mg/L、NAA0.2mg/L的培養(yǎng)基為好，不定芽分化率在85.3%以上；‘煙薯21、‘煙薯24、‘煙薯27等以X激素濃度配比即添加6-BA1.0mg/L、NAA0.05mg/L的培養(yǎng)基為好，不定芽分化率在83.9%以上。可見，莖尖離體分化培養(yǎng)過程中不同品種的甘薯莖尖對不同激素濃度的配比要求是有差異的。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)6-BA濃度一定時，隨NAA濃度的升高，愈傷組織形成率會升高，但不定芽的分化率與愈傷組織的形成率不成正相關(guān)。

2.2初次繼代轉(zhuǎn)培時間對分化成苗的影響

在相同培養(yǎng)條件下，對接種一定時間的不同品種甘薯莖尖進(jìn)行了初次繼代轉(zhuǎn)培試驗(yàn)，試驗(yàn)分6-12天，13-20天和21-27天3個時間段進(jìn)行統(tǒng)計結(jié)果分析（表3），注意轉(zhuǎn)接時要連同愈傷組織一起。由表3看出，培養(yǎng)時間越長，即初次繼代轉(zhuǎn)培時間越晚，產(chǎn)生的愈傷組織量越大，而成苗率卻呈現(xiàn)低一高一低變化。其中13-20天繼代轉(zhuǎn)培的莖尖，產(chǎn)生中等大小的愈傷組織，而成苗率卻最高，達(dá)到74.3%，且苗生長健壯，發(fā)育良好；其余時間段繼代轉(zhuǎn)培的苗，成苗率低，且苗生長狀況不好，出現(xiàn)了細(xì)弱和發(fā)育大小不均等現(xiàn)象。這可能與產(chǎn)生愈傷組織的大小有關(guān)。

2.3自來水替代蒸餾水、白糖替代蔗糖對比試驗(yàn)

甘薯莖尖脫毒快繁繼代培養(yǎng)過程中要用到大量蒸餾水和蔗糖，成本很高，為了降低生產(chǎn)成本，在其他培養(yǎng)條件相同情況下，對不同品種的甘薯進(jìn)行了自來水替代蒸餾水、白糖替代蔗糖的對比試驗(yàn)，統(tǒng)計結(jié)果見表4。由試驗(yàn)結(jié)果看出，成苗率都達(dá)到90%以上，且苗生長狀況均表現(xiàn)良好，幾乎無明顯差異，但比較成本卻降低很多。可見，大批量甘薯莖尖脫毒快繁生產(chǎn)中完全可以用自來水替代蒸餾水，用白糖替代蔗糖。有待進(jìn)一步研究。

2.4脫毒增產(chǎn)效果

甘薯脫毒苗栽插大田后，表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢：還苗快，植株健壯，抗逆性強(qiáng)，很少發(fā)生病蟲害；分枝數(shù)增多，光合群體加大；地上部長勢旺，生長勢強(qiáng)；地下部發(fā)根快，結(jié)薯早，結(jié)薯多，脫毒苗單株塊根較普通苗一般多1-3塊；薯塊膨大快，不早衰，整齊，皮色鮮艷，商品性好；大、中薯率高；產(chǎn)量、品質(zhì)顯著提高。

小區(qū)收獲后測產(chǎn)，取其平均值，結(jié)果見表5。由表5看出，甘薯不同品種之間增產(chǎn)幅度差異較大，平均為5.2%-68.6%不等。其中推廣20-30年以上的老品種：‘徐18、‘遺字138、‘北京553等，平均產(chǎn)量增長幅度較大，可達(dá)到37.0%-68.6%；推廣10-20年的品種：‘煙薯27、‘煙薯21、‘煙薯16等，平均增產(chǎn)幅度為15.4%-36.1%；近幾年推出的品種：‘煙紫薯3號、‘煙薯25、‘煙薯24等，平均增產(chǎn)幅度為5.2%-8.9%。由試驗(yàn)統(tǒng)計結(jié)果看出，甘薯脫毒增產(chǎn)效果隨品種不同而差異明顯，品種推廣種植時間越長，退化、感染病毒程度越加嚴(yán)重，而脫毒增產(chǎn)試驗(yàn)效果更加顯著。

3.結(jié)論與討論

外源激素對調(diào)節(jié)甘薯莖尖分生組織的生長起著重要的作用。不同品種的甘薯在莖尖分化過程中對激素的種類和濃度要求不同，只有適當(dāng)?shù)臐舛扰浔?，才能使芽的分化和生長達(dá)到最佳點(diǎn)。原因可能是由于不同甘薯品種莖尖所含內(nèi)源激素種類和濃度不同，因而在莖尖分生組織培養(yǎng)時也需要不同的外源激素的種類和濃度，進(jìn)而通過施加不同的外源激素來打破個體內(nèi)源激素間的平衡，使莖尖培養(yǎng)朝著分化成苗率高的方向發(fā)展。本試驗(yàn)以添加6-BA0.5-1.0mg/L和NAA0.05-0.2mg/L為最好，有利于莖尖分生組織的分化及成苗。

愈傷組織的誘導(dǎo)是影響不定芽分化成苗的重要因素。在一定時間內(nèi)愈傷組織的生長對芽的分化、壯苗和成苗起促進(jìn)作用，但超過一定時間則會起到抑制作用。這可能與愈傷組織的過度生長有關(guān)。本研究與前人研究報道基本一致。但與文彤明等㈣不經(jīng)過愈傷組織的培養(yǎng)直接成苗的報道不同。本試驗(yàn)以13-20天為最佳初次繼代轉(zhuǎn)培時間。

甘薯莖尖脫毒快繁過程中完全可以用自來水替代蒸餾水，白糖替代蔗糖，成苗率可達(dá)到90%以上，且試管苗生長狀況表現(xiàn)良好，幾乎無明顯差異，但成本卻降低很多。鮮見報道。

甘薯品種之間脫毒增產(chǎn)效果存在較大差異，增產(chǎn)幅度為5.2%-68.6%。這可能與推廣種植年限有關(guān)，推廣種植時間越長的品種，退化、感染病毒程度越加嚴(yán)重，脫毒增產(chǎn)效果越顯著。脫毒苗的增產(chǎn)效果隨世代數(shù)的增加而逐漸下降至接近大田用種，具體種植代數(shù)應(yīng)與品種、土壤及周邊環(huán)境有關(guān)。