馬鈴薯組培系統(tǒng)替代培養(yǎng)基及成本核算

一、實驗材料

帶腋芽的莖段(0.5~1cm)

二、培養(yǎng)基

1.基本培養(yǎng)基為MS[2]培養(yǎng)基;分化培養(yǎng)基為:MS培養(yǎng)基+0.5mg/L KT+1.0mg/L GA+30g/L 蔗糖+5.5g/L 瓊脂pH=6，高壓蒸汽滅菌 121℃，17~18分鐘。

2.以花多多II號肥(含量為:P2O5，K2O，Mg，B，Cu，F(xiàn)e，Mn，Zn(其中N:P:K=1:1:1))替代MS培養(yǎng)基中的大量元素和微量元素。

3.替代培養(yǎng)基為:不同濃度的II號肥+440mg/LCaCl2*2H2O+2.0mg/L甘氨酸+0.4mg/L鹽酸硫胺素+0.5g/L鹽酸吡哆素+0.5mg/L煙酸+100mg/L肌醇+0.5mg/L KT+1.0mg/L GA+30g/L蔗糖+5.5g/L瓊脂。

三、實驗方法

1.制作II號肥替代大量和微量元素的方法:(1)由于化肥本身存在粘合顆粒，其成分混合組成是不均一的，必須將其配成母液。(2)配制培養(yǎng)基時根據(jù)II號肥中N元素的含量和MS培養(yǎng)基中N元素所需要估算出大約每升3~8克II號肥既可替代MS培養(yǎng)基中的大量及微量元素，故設(shè)計出四種濃度以找出其中適宜替代克數(shù)，其濃度分別為3g/L，5g/L，7g/L，8g/L，根據(jù)原液每升含50克II號肥，分別量取60毫升，100毫升，140毫升，160毫升即可，其大體過程:(水+藥品+蔗糖+瓊脂)→混合→加熱溶解→pH調(diào)整→分裝→高壓蒸汽滅菌→冷卻→凝固。以上四種濃度均加入30g/L蔗糖+5.5g/L瓊脂，pH=6，高壓蒸汽滅菌(121℃，17~18分鐘)。

本文所用培養(yǎng)基見表1(注:各種培養(yǎng)基均用自來水配制;MSII表示以II號肥替代大量、微量的培養(yǎng)基，下標表示每升加入的克數(shù))

2.無菌材料的獲得:從生長健壯，無病蟲害的馬鈴薯植株上切取2~3cm帶腋芽的莖段，除去葉片，置燒杯中，用自來水沖洗10~15分鐘取出后，在超凈工作臺上先用70%的酒精浸泡30秒，再用飽和的次氯酸鈣溶液浸泡，根據(jù)材料的老嫩，分別采用不同的浸泡時間，大致為8~12分鐘，然后迅速用無菌水沖洗一次，以便快速降低消毒液濃度，再用無菌水沖洗3~5次。馬鈴薯外植體大小一般切割莖段1cm左右接種在對照培養(yǎng)基和各個替代培養(yǎng)基上，接種時材料在培養(yǎng)容器內(nèi)分布要均勻，以保證必要的營養(yǎng)面積和光照條件，莖段基部插入培養(yǎng)基中。

3.培養(yǎng)條件:在100ml三角瓶中，每個瓶內(nèi)放3~4段，自然光照射，馬鈴薯培養(yǎng)，對溫度沒有特殊要求，但溫度過高或過低都對其生長發(fā)育不利，因而在標準溫室25℃+2℃中培養(yǎng)即可。

四、結(jié)果與分析

1.不同濃度替代培養(yǎng)基中愈傷組織的生長及芽的誘導情況:將接種在不同濃度的替代培養(yǎng)基及對照培養(yǎng)基中的莖段培養(yǎng)4天后統(tǒng)計出芽率。出芽率=出芽的莖段數(shù)/接入的莖段數(shù)。

外植體接種后約2~3天生長點開始萌動，通過對所培育外植體的觀察，在莖端出現(xiàn)黃白色較致密的愈傷組織，但其并不繼續(xù)增長，這與培養(yǎng)基中所加調(diào)節(jié)激素有關(guān)系(激素KT、GA的存在及其濃度不利于誘導愈傷組織，利于誘導芽的形成)。

2.不同濃度的培養(yǎng)基中幼芽的生長情況:僅僅依據(jù)出芽率而不觀測后期幼芽的生長情況是片面的，根據(jù)每天記錄的數(shù)據(jù)(見表3)測出其每天平均增長高度用于對比分析。

從表3可以看出，MS II3和MS II5培養(yǎng)基中幼苗生長情況較好，其株高與對照的MS培養(yǎng)基培育出的幼苗相差不多，而MS II7和MS II8其生長速度稍微緩慢，植株的生長與培養(yǎng)基內(nèi)離子濃度高低有關(guān)，并不是所含離子越多越好，如離子超過一定濃度則抑制植株生長。

3.成本核算:從實驗結(jié)果來看，簡化培養(yǎng)基與常規(guī)配制的MS培養(yǎng)基相比，對出芽率及幼苗的生長的影響無顯著差異，說明替代培養(yǎng)基對試管苗的生長不會造成抑制或危害，可節(jié)約藥品費用和省去燒制蒸餾水的耗電及人工費用。

五、結(jié)論與建議

1.結(jié)論:(1)本實驗研究了以不同濃度的復合肥(花多多II號肥)替代MS培養(yǎng)基中的大量、微量、有機成分及蔗糖。通過實驗得出替代的最佳替代濃度(將以花多多II號肥5g/L替代大量、微量元素)。(2)從實驗得出在簡化培養(yǎng)基中的幼苗平均株高、，成苗率與全量培養(yǎng)基幼苗相比無顯著差異，表明簡化培養(yǎng)基具有良好的培養(yǎng)效果，節(jié)省了藥品及其他損耗，降低了成本。

2.建議:本實驗研究了培養(yǎng)基中藥品的替代。建議以后的工作可將本研究結(jié)論應(yīng)用到脫毒苗的簡化體系中進行驗證并進一步優(yōu)化，以期為馬鈴薯及相關(guān)植物的脫毒快繁系統(tǒng)提供一套短流程、高效率、低消耗的技術(shù)線路。

參考文獻:

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作者單位:撫寧縣第二中學