馬鈴薯脫毒試管苗繁殖及溫室移栽技術研究

常 瑛，李彥榮

（甘肅省農墾農業研究院，甘肅 武威 733006）

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）為茄科茄屬植物，是我國重要的糧、經、飼兼用作物，在我國分布廣泛，栽培面積占世界第2位。甘肅省馬鈴薯常年播種面積達60萬hm2以上，約占全國播種面積的10%，列西北五省第1位，是我國馬鈴薯主要生產及加工基地之一[1]。近年來，隨著馬鈴薯產業的發展，播種面積逐年擴大，產生了較好的經濟和社會效益。但由于馬鈴薯是無性繁殖作物，經過多年留種種植后，體內病毒如馬鈴薯卷葉病毒（PLRV）、馬鈴薯X病毒（PVX）、馬鈴薯Y病毒（PVY）、馬鈴薯S病毒（PVS）、馬鈴薯M病毒（PVM）和類病毒（PSTV）等逐代傳遞并積累，使馬鈴薯植株矮化，莖稈細弱，葉片失綠、卷曲或皺縮，薯塊變小或畸形而減產30%～50%，對生產造成嚴重的危害。自1955年法國Monel首次采用馬鈴薯莖尖剝離生產無病毒植株生產脫毒薯苗應用以來，世界各地紛紛采用馬鈴薯莖尖脫毒快繁技術。我國也于上世紀70年代初進行了馬鈴薯莖尖組織培養，有效地防止了病毒感染和品種退化，提高了良種繁育的速度和產量。馬鈴薯無病毒苗的繁育及溫室移栽主要技術在生產上推廣應用，有著重要的現實意義。

1 脫毒苗的培養

1.1 馬鈴薯莖尖材料的處理

1.1.1 莖尖接種材料的選取 脫毒處理所用莖尖取自生長活躍的芽，頂芽的莖尖成活率最高。馬鈴薯莖尖培養脫毒的效果與莖尖大小直接相關，莖尖附近的病毒濃度呈遞減分布，莖尖越小脫毒效果越理想。由于莖尖越小成活率越低，莖尖大小及芽的選擇就尤為重要，一般取帶1～2個葉原基的莖尖約0.1～0.5 mm[2-4]。葉原基提供莖尖生長和發育的內源生長素和細胞分裂素。尤其應注重莖尖大小，一般按0.2～0.5 mm長度切取，易脫毒、也易成活，既保證了一定的成活率，又能排除大多數病毒。

1.1.2 莖尖接種材料的消毒 莖尖接種材料的常見消毒方法有3種（表1）。一般情況下，剪取含葉原基的馬鈴薯莖尖芽條1～1.5 cm，采用常規消毒法既能達到消毒的目的。如果莖尖材料脫毒前能夠結合化學、物理熱處理、光照等效果更佳。

表1 徑尖接種材料的消毒方法

1.1.3 莖尖的接種 將經消毒處理的莖尖材料置于體視鏡的承物臺上，在40倍的目鏡下左手拿鑷子夾住莖尖材料，右手用解剖針由外向里逐層將莖尖生長點的小葉片和葉原基剝離掉，最后只保留帶1～2個葉原基的生長點，大小約為0.2～0.3 mm。

莖尖剝離后，用解剖針“切”下生長點接種于經高壓滅菌的培養基上，封嚴瓶口放于培養室內培養。

1.2 莖尖培養

1.2.1 培養基 馬鈴薯莖尖培養以MS培養基為基礎，并添加其它植物激素，以提高成苗率，縮短試管苗生長周期。實踐證明，6-芐基腺嘌呤（6-BA）、赤霉素（GA3）和萘乙酸（NAA）是馬鈴薯試管苗快繁中使用較多的植物激素。6-BA是誘導莖尖產生叢生芽的主要物質；GA3能顯著促進試管苗株長高，特別是生長矮小的試管苗對培養基中GA3濃度有明顯反應；NAA除能增加試管苗高度外，還能延長試管苗各節節間長度和增加切段繁殖的可用節數。

羅玉等[2]在MS的基礎上，添加0.1 mg/L GA3、0.1 mg/L NAA和0.05 mg/L 6-BA時，成苗較多，都有愈傷組織化的情況；林叢發等[3]則在MS的基礎上，添加0.05 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA、0.1 mg/L GA3和3%蔗糖，pH值5.8；而崔根芳等[5]研究認為采用2倍MS液體培養基，添加0.1 mg/L 6-BA、0.1 mg/L NAA、0.3 mg/L生長延緩劑B9、0.3%的活性炭和2.5%蔗糖，不僅能縮短試管苗生長周期，加快繁殖速度，提高移栽成活率，而且還可降低成本，比常規固體培養省時2/3，相對節電50%，省工40%，降低培養基成本30%，植株在液培中能充分得到熱、氣、水、養的協調供應，生長快而健壯。

1.2.2 培養條件 莖尖培養條件是：溫度23～25℃；光照強度2 000～4 000 lx；光照時間為12～16 h/d左右。若高于26℃易產生頂部燒苗現象，33℃以上，則瓶苗停止生長[3]。在正常條件下，經過30～40 d的培養，可見到莖尖有明顯的增長。大約3～4個月后就能長成小植株。

1.3 病毒檢測

病毒檢測的目的，是鑒定所獲得的試管苗是否完全脫除所有病毒。病毒檢測方法有兩種：一種是生物學方法，一種是血清學方法。目前血清學方法應用普遍的是“酶聯免疫法（ELISA）[6]”。

1.4 脫毒試管苗繼代擴繁

經病毒檢測獲得不帶任何病毒的試管苗后，首先在三角瓶或罐頭瓶內進行擴繁。試管苗快速擴繁是脫毒馬鈴薯種薯繁殖的第一步。通過繼代擴繁使試管苗達到一定的基數是提高脫毒種薯生產量的關鍵，只有繁殖出足夠的試管苗，才能保證繁殖出足夠的脫毒微型薯。脫毒苗繼代擴繁是在無菌條件下切取帶1～2個葉片和腋芽的節段接種于繼代培養基上，待其長滿瓶后再切段接種繁殖。

1.4.1 繼代擴繁培養基 試管苗快速繁殖，既可采用固體培養基，也可采用液體培養基。培養基的成分是MS培養基，pH值5.6，不加有機物和植物激素。固體培養基中加入0.8%瓊脂（也可用魔芋粉），液體培養基則不加瓊脂。

1.4.2 莖節切段繁殖方法 莖節切段繁殖，是在無菌條件下將保存的基礎試管苗，按莖節切段接種于擴繁培養基上進行培養。每個三角瓶內培養5～7個獨立節段（罐頭瓶可培養15～20個），置于組培室普遍采用的多列多層組培架上立體培養，培養溫度23～25℃，光照強度3 000 lx，光照時間16 h/d。培養20 d左右，脫毒苗達到5～7 cm、莖粗0.6～0.8 mm、葉片5～8片時就可移栽。

1.4.3 壯苗培育 為了提高馬鈴薯脫毒試管苗的移栽成活率，通過繼代擴繁不僅要培育繁殖出足夠數量的試管苗，而且更應培育壯苗。其措施一是充分利用太陽散射光[8]；二是在培養基中提高鉀離子的濃度；三是添加合適濃度的生長延緩劑B9。王巧玲等[7]研究認為,當加入140～155 mg/L KH2PO4、10～20 mg/L B9時，培育的試管苗高度合適、粗壯、葉片大、好移栽，成活率達100%；趙克蓉[8]在MS培養基中添加30 mg/L B9和500 mg/L的矮壯素（CCC）來控制試管苗徒長，達到增加莖粗，縮短節間長度，增強試管苗長勢的目的。

2 馬鈴薯脫毒苗的溫室移栽

2.1 脫毒苗煉苗

脫毒馬鈴薯試管苗是在無菌、有營養供給、適宜光照、溫度和100%的相對濕度環境中生長的，并有適宜的生長激素調節其生長代謝。一旦試管苗從試管內移到試管外，環境條件發生了變化，由異養變為自養，由無菌變為有菌，由恒溫、高濕、弱光向自然變溫、低濕、強光過渡，葉片的光合能力、氣孔的適應能力和根的主動吸收能力需要逐漸發展，葉片表面的角質層需要逐漸形成。因此，通過光培煉苗，盡可能使試管苗適應外界生存的環境，以提高移栽成活率。脫毒馬鈴薯試管苗移栽前，首先打開瓶口，逐漸降低濕度，增強自然光光照，通過馴化，新葉逐漸形成蠟質，產生表皮毛，降低氣孔開度，逐漸恢復氣孔功能，減少水分散失，促進新根發生，以適應環境。一般情況下初始光線應為日光的1/10，其后每3 d增加10%，逐漸達到7 000～10 000 lx，中午適當遮蔭；濕度按開始3 d為飽和濕度，其后每2～3 d降低5%～10%，直到與大氣相同。經過7～10 d左右的煉苗后，脫毒馬鈴薯試管苗就可進行移栽了。

2.2 苗床的準備

2.2.1 苗床的配制 移栽脫毒苗的苗床介質關鍵是疏松通氣，適宜的保水性，而且不易滋生雜菌。一般選用粗粒狀蛭石、粗沙、爐灰渣、鋸木屑等，或將它們以一定的比例混合使用。或在塑料大棚等溫室內南北向用干凈的河沙或蛭石配制苗床，最好采用蛭石，或蛭石和珍珠巖按1∶1的配比，并用水和好（手握成團但不淌水），鋪在溫室床內，厚度3～5 cm，刮平后消毒待栽。

2.2.2 苗床的消毒 消毒時用代森錳鋅750～800倍液，或敵克松800～900倍液，或多菌靈1 000倍液，或百菌清600～800倍液，或1%福爾馬林溶液任選一種。苗床消毒5 d后即可進行移栽。

2.3 脫毒苗移栽及管理

經過5～7 d的光培煉苗后，試管苗就可由瓶內移栽到苗床上。移栽前浸濕或澆濕苗床基質，移栽時一定要避開中午的強光，或采取遮陽網遮蔭措施，降低光強。

移栽時采用開淺溝栽苗，按行距4～5 cm，株距3 cm左右開深1～2 cm的淺溝，把用15℃（35～40℃）的清水洗凈根部液體（固體）培養基的幼苗栽入，大苗宜深，小苗宜淺，栽后輕輕擠壓苗基部，并用噴（灑）壺適時適量噴（灑）水，使苗根部與基質接觸，但不可出現積水現象。然后在其上部用塑料薄膜搭一高20～30 cm的小拱棚。

試管苗移栽后，根據溫室內溫度和光照強度適當遮蔭，控制光溫條件。溫度：馬鈴薯喜冷涼，不耐高溫，塊莖形成和膨大的最適宜溫度為16～18℃，晝夜溫差大對塊莖形成和膨大有利，溫度過高，蒸騰作用加強，并易滋生細菌類，同時，溫度不宜過低，否則幼苗生長遲緩或不易成活。濕度：拱棚內前5 d保證苗床90%以上的濕度，7 d后在小拱棚上逐漸增加開孔數，降低濕度，15 d后去掉小拱棚。光強：自然光周期下3 000～10 000 lx。脫毒苗成活后，根據苗情每隔1～2 d噴澆1次小水，苗弱時可噴施0.5%～1.0%的尿素或0.2%的磷酸二氫鉀等營養液，10～15 d一次，苗徒長時噴施多效唑或矮壯素。

[1] 李繼明，李守強，田世龍，等.甘肅馬鈴薯貯藏保鮮中存在的問題及建議[J].甘肅農業科技，2009，（11）：21-23.

[2] 羅 玉，冉春玲，張 鐵，等.滇東南農家馬鈴薯品種脫毒植株的獲得[J].中國馬鈴薯，2000，14（4）：210-211.

[3] 林叢發，魏澤平，羅仰奮，等.馬鈴薯試管苗培育快繁八要點[J].福建農業科技，2001，（1）：37.

[4] 曹孜義，劉國民.實用植物組織培養技術教程[M].甘肅：科學技術出版社，1996.

[5] 崔根芳，郭忠賢，楊 春.馬鈴薯試管苗高效快繁技術研究[J].內蒙古農業科技，1998，（增刊）：64-66.

[6] 謝 思，易圖永，肖啟明.馬鈴薯Y病毒的株系分化及檢測方法研究進展[J].中國農學通報，2011，27（5）：40-43.

[7] 王巧玲，李淑芳，王麗愛，等.馬鈴薯試管苗壯苗培育初探[J].馬鈴薯雜志，1999，13（3）：155-156.

[8] 趙克蓉.植物生長調節劑控制馬鈴薯試管苗徒長的作用[J].中國馬鈴薯，2000，14（3）：150-152.