3種青海省主栽馬鈴薯外植體的組織培養和植株再生

摘要：以青薯2號、青薯9號、費烏瑞它等3個馬鈴薯品種的幼芽帶節莖段為試驗材料，以不同的氯化汞濃度和不同處理時間為試驗條件，研究在6種培養基中馬鈴薯愈傷組織誘導和再生的最佳處理方案。試驗中觀察到馬鈴薯的分化率在不同外植體間的差異較大，愈傷組織分化率為16.89%～28.22%，其中青薯9號的分化率最高。

關鍵詞：馬鈴薯；外植體處理；組織培養；青海省；植株再生

中圖分類號： S532.043 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0052-02

收稿日期：2013-08-21

作者簡介：蒲秀琴（1978—），女，青海樂都人，助理研究員，從事馬鈴薯脫毒及組培研究。Tel：（0971）5310507；E-mail：qhpuxiuqin@163.com。馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）屬茄科茄屬植物，起源于南美洲安第斯山脈一帶，是世界上僅次于水稻、小麥、玉米的第4大作物，兼有糧菜的特性，世界年產量達3億t。國際馬鈴薯中心（CIP）的研究表明，世界范圍內對馬鈴薯的需求量到2020年將有望增長20%，超過水稻、小麥、玉米的增長，屆時發展中國家對馬鈴薯的需求量將是2000年的2倍[1]。由于馬鈴薯是無性繁殖作物，依靠薯塊維持品種的特性，并且正是這種特性導致病毒的積累，因此在培育脫毒馬鈴薯品種時首先要通過外植體的組培來繁殖脫毒苗。此外，一些珍貴的馬鈴薯品種在繼代培養時由于各種原因容易被污染，其中較輕微的污染也可以通過外植體組培來挽救。近幾年來，雖然中外研究人員在馬鈴薯離體培養及試管苗生根研究方面取得了一定的進展，但是初接種污染率高、外植體分化較難、離體培養物褐化退化現象嚴重、增殖系數低等問題一直未能得到很好的解決[1-5]。本試驗以青海省主栽馬鈴薯品種的當年生帶腋芽莖段為材料，研究了從初培繼代增殖到生根各階段的培養基成分及培養條件，試圖建立一套較完整的馬鈴薯無菌培養體系，以期為青海省主栽馬鈴薯品種的組培工作提供參考[6-9]。

1材料與方法

1.1試驗材料

外植體的采集工作在腋芽萌動到枝條停止生長期內均可以，采集時間一般以本地6月初到7月初為宜，取材不宜過晚，否則植株在大田中容易染病，不利于外植體消毒。本試驗中的外植體材料取自青海省農林科學院生物技術研究所的試驗田，供試品種為青薯2號、青薯9號、費烏瑞它。具體的取材時間在晴天中午，因為此時的枝條暴露在強烈陽光下，有利于殺菌。選取當年生半木質化的新梢，特別注意枝上應有飽滿的芽；去掉頂部的嫩枝及枝上的葉片，因為葉片一方面占據了很大空間，另一方面容易攜帶病菌。將枝條剪成3～4 cm帶芽的莖段后，先用洗潔精水漂洗10 min左右，再用自來水沖洗至洗潔精基本清除，然后泡在無菌水中備用。

1.2試驗方法

在超凈工作臺上，先將外植體用70%乙醇處理20 s，然后分別用濃度為0.05%、0.075%、0.10%的氯化汞浸泡4、6、8 min，并在小型搖床上搖晃，使得氯化汞與外植體充分接觸浸泡，最后用無菌水清洗4～5次并剪掉一小截莖段下部，以避免氯化汞滲入而影響營養吸收。試驗用基本培養基為MS培養基。將處理好的外植體分別接種于MS基本培養基中培養18 d，觀察滅菌效果并統計，將成活的莖段轉接到6種添加了不同植物激素的MS誘導培養基上。誘導培養基的配方分別為：MS+3 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA；MS+4 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA；MS+2.25 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA；MS+1 mg/L 6- BA+1 mg/L ZT+0.5 mg/L IAA；MS+1.75 mg/L ZT+1 mg/L IAA；MS+2 mg/L ZT+1 mg/L IAA。

在光照強度2 000 lx、光照時間16 h、培養溫度25 ℃的條件下培養，將誘導產生的愈傷組織轉接到配方為MS+0.3 mg/L GA3的分化培養基中，分別調查愈傷組織的產生情況與芽分化情況。

1.3數據統計

2結果與分析

2.1外植體處理

外植體無菌體系的建立對于整個試驗過程是非常重要的，將青海省主栽的3個基因型馬鈴薯外植體莖段進行9種處理。由表1、表2、表3可知，外植體青薯2號用70%乙醇處理 30 s、0.100%的氯化汞處理8 min的滅菌效果最佳；外植體青薯9號莖段用70%乙醇處理30 s、0.100%氯化汞處理 5 min 的滅菌效果最佳；外植體費烏瑞它莖段用70%乙醇處理30 s、0.125%氯化汞處理8 min的滅菌效果最佳。其中青薯9號的滅菌效果最好，無菌率最高的達到了81.3%，0100%氯化汞處理5 min的褐化率為25.0%。在研究中發現，有些莖段在處理時即使出現褐化死亡，卻仍然有真菌污染，說明在采樣時帶有真菌孢子，而氯化汞對真菌孢子的消毒效果不好。將消毒滅菌的馬鈴薯外植體接種到初培培養基上的結果表明，在莖段的腋芽處均能萌發出綠色不定芽，因而有足夠的材料用于繼代培養，初培試驗比較成功。

3小結與討論

馬鈴薯的初代培養是組織培養中最關鍵的一步。馬鈴薯枝條長期暴露在田間，容易孳生各種各樣的細菌，有的細菌甚至能長入組織內部，因此外植體即使經過細致的表面滅菌，仍然會發生污染。此外，馬鈴薯富含酚類物質，因此克服污染和褐化這兩大難題是馬鈴薯初代培養成功的關鍵。在整個消毒滅菌過程中，HgCl2的滅菌濃度和時間是最重要的，不同的基

因型要選擇最佳的處理組合。

植物激素種類和基因型對馬鈴薯外植體植株的再生有一定的影響，從試驗結果可以看出：不同基因型外植體的平均分化率差距很大，變化范圍為16.89%～28.22%，這說明在選擇轉化受體時應該考慮高再生率的基因型。同一基因型的外植體在不同的激素作用下分化率也有差別，配方為MS+ 1 mg/L 6-BA+1 mg/L ZT+0.5 mg/L IAA的培養基分化誘導率較高，而配方為MS+1.75 mg/L ZT+1 mg/L IAA的培養基分化誘導率較低。

本試驗建立了一套較完整的關于青海省主栽馬鈴薯品種的組培快繁體系，以期有助于這些品種的大規模推廣種植。

參考文獻：

[1]謝開云，屈冬玉. 中國馬鈴薯育種進程[C]//中國馬鈴薯年會論文集. 哈爾濱：哈爾濱工程大學出版社，2002：5-9.

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[9]張永成，張鳳軍. 馬鈴薯不同基因型幼芽莖外植體的組織培養[J]. 農業科技通訊，2009（6）：44-46.

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