鄒曾碩,劉國鳳,唐 偉,段宏偉
(四川省涼山州馬鈴薯良種繁育推廣中心,四川 西昌 615013)
馬鈴薯脫毒試管苗在生產上的應用,解決了馬鈴薯病毒病危害造成減產的主要問題[1]。但是微生物(真細菌)污染一直是困擾馬鈴薯脫毒試管苗生產的大問題,個別月份(夏秋季節)污染率甚至高達40%。污染直接影響到生產效率、生產成本,甚至打亂生產計劃。污染與培養環境的潔凈度直接相關,而培養室空氣流通少、濕度大,易導致各種菌類滋生,空間潔凈度差。傳統的滅菌方法是使用紫外燈照射、甲醛熏蒸、過氧乙酸等,這些方法都有一定的消毒滅菌效果,但均有一定缺陷。紫外線對組培材料和人體有害;甲醛消毒效果較好,但殘存時間長,對組培材料和人體也有害,甲醛原漿毒物質能與蛋白質結合,吸入高濃度甲醛后,人體會出現呼吸道的嚴重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛。皮膚直接接觸甲醛,可引起皮炎、色斑、壞死,經常接觸少量甲醛,能引起慢性中毒,出現黏膜充血、皮膚刺激癥、過敏性皮炎等,甲醛還是基因毒性物質,可導致基因突變,實驗室證實可致癌;過氧乙酸降塵除菌,容易引起培養室濕度升高且刺激味強[2-6]。
采用新型中藥材滅菌劑蒼術和艾葉,通過與甲醛熏蒸效果作比較,克服組培生產傳統消毒方法的缺點,以期能實現馬鈴薯試管苗工廠化大規模生產的安全、高效、無毒害副作用、降低污染率、降低生產成本、提高生產效率和經濟效益的目的,并探求蒼術、艾葉熏蒸在馬鈴薯脫毒試管苗組培生產上是否適用。
試材為中藥鋪采購的蒼術成品塊莖和干燥艾葉,甲醛,高錳酸鉀,馬鈴薯脫毒試管苗繼代培養基。
2009年于涼山州馬鈴薯良種繁育推廣中心組培室完成該試驗。試驗設置9處采樣點,分別為靠近組培室邊緣的8個點(平均分布)和中央的1個點,熏蒸選取組培室平均分布的3個點。蒼術、艾葉和甲醛熏蒸分別選取兩間組培室同時進行。
1.3.1 熏蒸滅菌
(1)蒼術、艾葉熏蒸選取一間組培室(體積56 m3),用量為2.0 g·m-3。艾葉經干燥后直接點燃,蒼術先用95%酒精浸泡24 h,熏蒸時以酒精為助燃劑點燃。在培養室按3~5個點均勻分布,點燃后密閉培養室熏蒸1 h。

表1 蒼術在組培室的熏蒸效果Table1 Fumigation effects of atractylodes in potato tissue culture laboratory
(2)甲醛熏蒸選取大小一致的組培室,用量為甲醛2 mL·m-3加高錳酸鉀1 g·m-3,將甲醛溶液倒入盛裝高錳酸鉀的容器后立即撤離,并關閉門窗。
1.3.2 菌落檢測與統計
采用自然沉降法測定菌落數量:打開培養皿蓋暴露10 min,分別在熏蒸前和熏蒸后3~4 d各采樣1次,在室溫下培養2 d,然后按霉菌、細菌進行菌落數分類統計。
采樣方法:分別在組培室的四周(距墻50 cm左右)及中間1~2個點進行采樣。
1.3.3 統計方法
根據奧氏公式計算培養室空氣含菌數(cfu·m-3),再計算出消毒滅菌率,分析其滅菌效果。
空氣菌落總數(cfu·m-3)=50000 N/A×T
公式中A為培養皿面積(cm2),T為培養皿暴露時間(min),N 為培養皿平均菌落數(cfu·皿-1)。
從表1統計可以看出,蒼術熏蒸后馬鈴薯組培室空氣細菌含量與熏蒸前差異達到顯著水平(P<0.05),從蒼術對真細菌的滅菌率差異來看,對細菌的滅菌率明顯高于對真菌的滅菌率。
從表2統計分析可以看出,艾葉熏蒸后馬鈴薯組培室空氣真菌含量與熏蒸前差異達到顯著水平(P<0.05),從艾葉對真細菌的滅菌率差異來看,對真菌的滅菌率明顯高于對細菌的滅菌率。
從表3統計分析可以看出,甲醛對真細菌滅菌效果基本一致,且熏蒸前后組培室空氣含菌量差異顯著(P<0.05),這證實了甲醛在空氣消毒上的實際效果。
表1~3顯示,組培室的各個空間位置的含菌量各不相同,處于靠墻的角落含菌量最高,其他邊緣次之,中央的含菌量最低。且蒼術、艾葉在熏蒸后有濃郁的中藥氣味,而且殘留時間較長,可對環境進行穩定控制,雖有中藥氣味,但不會對人體造成傷害,較其它熏蒸藥劑(甲醛)安全可靠。通過對熏蒸后組培室馬鈴薯試管苗的生長狀況進行觀察,此中藥材熏蒸對試管苗生長無影響,不會對其造成不良反應。

表2 艾葉在組培室的熏蒸效果Table2 Fumigation effects of argy wormwood leaf in potato tissue culture laboratory

表3 甲醛在組培室的熏蒸效果Table3 Fumigation effects of formaldehyde in potato tissue culture laboratory
試驗結果表明,蒼術、艾葉適用于馬鈴薯組培室的消毒滅菌,而且中藥氣味殘留時間較長,可對環境進行持續穩定的控制,雖有中藥氣味,但屬安全無毒氣體,不會對人體造成傷害,較甲醛安全可靠。甲醛已經被世界衛生組織確定為一類致癌物,并且認為甲醛與白血病發生之間存在著因果關系,熏蒸后具有強烈的刺激味道,殘留時間長,影響了生產進度。植物組培室滅菌不僅要考慮對人體的安全影響,同時也要考慮是否對植物試管苗的生長發育造成不良影響,只有對人體和試管苗均無損害的熏蒸制劑才可用。通過對熏蒸后組培室馬鈴薯試管苗的生長狀況進行持續觀察,此中藥材熏蒸對試管苗生長無影響,不會對其造成不良反應。
蒼術、艾葉分別對真菌和細菌有特效,蒼術對細菌的滅菌效果優于真菌,而艾葉對真菌的滅菌效果優于細菌,所以在使用過程中可以針對污染情況的不同采取不同熏蒸方式,既避免材料的浪費又達到滅菌效果,這將對馬鈴薯試管苗組培室真、細菌污染做出針對性滅菌提供依據。從蒼術、艾葉與甲醛的熏蒸效果比較,此新型中草藥熏蒸制劑適用于馬鈴薯組培室的消毒滅菌,克服了傳統消毒方法缺點,安全、高效、無毒害副作用、降低污染率,在馬鈴薯脫毒試管苗工廠化大規模生產中,降低生產成本、提高生產效率和經濟效益。
在真細菌數量記錄中發現組培室的細菌含量比真菌含量要低,這與前人研究結果有所不同[7],原因是在平時生產過程中我們著重于防治細菌污染,所以組培室的細菌含量相對較低。
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