馬鈴薯試管苗夏季保苗技術

相叢超，樊建英，李東玉，封志明，張淑青

（石家莊市農林科學研究院，河北 石家莊 050021）

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）屬于茄科多年生草本植物，營養價值較高[1]。主要栽培種植于歐洲與亞洲，其中最大的生產和消費國是中國[2]。馬鈴薯是中國第4大糧食作物，栽培面積廣闊，優良種薯需求量較大，而馬鈴薯試管苗培養是獲得優良種薯的基礎；但由于夏季高溫潮濕，適宜微生物繁殖，常造成馬鈴薯試管苗在培養過程中出現污染嚴重的問題。中華人民共和國農業部于2015年提出了“馬鈴薯主糧化戰略”，為馬鈴薯產業的發展提供了政策保障[3]。優良種薯是馬鈴薯生產的核心[4]，莖尖脫毒是獲得優良種薯的基礎，馬鈴薯試管苗培養即是從莖尖脫毒到優良種薯生產過程的必要環節。由于夏季容易滋生各種霉菌，在馬鈴薯試管苗培養過程中必須面對夏季保苗這一問題[5]，因此采用在培養基中添加植物生長調節劑、抑菌劑，長筒試管培養以及綜合防治措施可以有效防止試管苗的雜菌污染，從而達到夏季保苗的目的。

1 馬鈴薯試管苗夏季污染的原因及危害

造成馬鈴薯試管苗污染的原因有很多方面，具體見表1，其中夏季污染尤為突出。夏季高溫潮濕，各種細菌、真菌適宜滋生，通常情況下6月初—8月初是霉菌多發期，大約持續兩個多月的時間。使用錐形瓶培養試管苗，一般的情況下轉接時間大概是20 d左右，整個夏季共需要轉接3～4次。在霉菌大量滋生的夏季，每次轉接都存在被污染的可能，從而造成馬鈴薯試管苗的染病。馬鈴薯試管苗污染按菌類的不同可分為真菌性污染和細菌性污染，被雜菌污染的馬鈴薯試管苗生長受到抑制，枝葉枯黃萎蔫，甚至死亡，且不易脫菌（圖1）。

表1 試管苗污染源及污染原因

圖1 馬鈴薯試管苗污染情況

2 馬鈴薯試管苗夏季防治污染措施

通過制定嚴格的無菌操作制度，并嚴格按照制度執行可以減少試管苗的污染；但在多菌的夏季，每個環節的操作疏忽都有可能產生失誤，并造成幼苗污染，故夏季試管苗保苗應遵循減少繼代次數和防菌滅菌的原則。夏季試管苗的無菌培養可通過以下4個方面的優化來實現。第一，控苗：就是通過在培養基中添加適宜濃度的植物生長劑減緩試管苗生長速度，減少轉接次數實現夏季保苗。第二，殺菌：通過在培養基中添加適宜濃度的殺菌劑，有效殺滅試管苗轉接和培養過程中感染的雜菌。第三，擴大生長空間：就是使用較大空間的培養器皿實現較長時間的培養，減少轉接次數，實現夏季保苗。第四，加強組培室管理：通過嚴格的組培室管理，也可以有效減少雜菌污染。

2.1 植物生長調節劑保苗

植物生長調節劑可以實現馬鈴薯試管苗夏季保苗。保苗原理：植物生長調節劑通過減緩馬鈴薯試管苗的生長，進而減少夏季試管苗轉接次數，減少試管苗的污染幾率，達到夏季保苗的目的。通常情況下霉菌多發期主要在6月初—8月初，大約2個月的時間，采用合適的植物生長調節劑及其適宜濃度可以使整個夏季不用轉接試管苗，從而減少霉菌污染機會，實現夏季保苗。關于植物生長調節劑在延緩馬鈴薯試管苗生長方面的主要研究成果，見表2[6-10]。石家莊市農林科學院實驗室在綜合各家研究的基礎上，探究出了在馬鈴薯試管苗培養基中添加適宜濃度的多效唑或矮壯素進行夏季保苗的措施。

多效唑夏季保苗措施：采用MS培養基+0.6～0.8 mg/L的多效唑，可以有效減緩費烏瑞它馬鈴薯試管苗的生長速度，使其培養時間增加到60 d以上，從而安全度夏。由于多效唑對不同馬鈴薯試管苗的影響不同，所以對于其他品種需做進一步的試驗驗證。

矮壯素夏季保苗措施：采用MS培養基+0.03～0.09 g/L的矮壯素可以有效減緩石薯1號、費烏瑞它、荷蘭14、康尼貝克、中薯3號和晉薯16號試管苗的生長速度，使其培養時間增加到60 d以上。與多效唑類似，矮壯素對于不同品種馬鈴薯試管苗生長的影響亦有不同，所以對于其他品種的適宜濃度還需做進一步試驗分析。

表2 植物生長調節劑在馬鈴薯試管苗培養上的應用研究

2.2 添加抑菌劑保苗

生產上也有在培養基中添加甲基硫菌靈等抑菌劑保苗的實例，其保苗原理：添加適宜濃度的抑菌劑可以殺滅轉接或培養過程中產生的少量霉菌，且對試管苗不產生明顯藥害，從而達到試管苗無菌度夏的目的。關于抑菌劑在試管苗防菌殺菌方面的應用主要有宿飛飛等、康萍芝等的研究，各項應用研究見表3[11-15]。石家莊市農科院實驗室在綜合各家研究的基礎上，探究出了在馬鈴薯試管苗培養基中添加適宜濃度的70%甲基硫菌靈可濕性粉劑進行夏季保苗的措施。

70%甲基硫菌靈可濕性粉劑夏季保苗措施：首先配置5 g/L的母液，然后采用MS培養基+3～5 mL甲基硫菌靈母液培養試管苗，可在不顯著影響試管苗生長的前提下，降低試管苗被雜菌感染的幾率。如果組培室污染嚴重，可以適當增大濃度，但要慎重，濃度太大會抑制植株生長。

2.3 采用長筒試管培養保苗

生產上主要采用規格較大的試管培養試管苗進行保苗。保苗原理：與植物生長調節劑保苗原理類似，都是通過減少夏季轉接次數，減少污染幾率，進而達到保苗的目的；不同之處是，試管培養過程中增大了培養空間，從而延長培養時間，進而減少轉接次數，達到安全度過夏天的目的。

長筒試管培養保苗措施：采用長19.80 cm、內徑2.22 cm的試管，同時添加6.00 cm厚度的培養基培養試管苗，可以實現45～60 d轉接1次，保障幼苗安全度過夏天。

2.4 綜合措施保苗

結合生產實際情況，還可以采用多種措施組合進行保苗。如：多效唑或矮壯素+長筒試管培養，殺菌劑+長筒試管培養，多效唑或矮壯素+殺菌劑培養，以及多效唑或矮壯素+殺菌劑+長筒試管培養等。

除了以上保苗措施以外，生產上還應注重保持轉接人員和組培室的衛生。具體的措施要點包括：第一，工作人員進入組培室應做好消毒滅菌工作，保持個人衛生；第二，組培室應定期紫外滅菌，必要時還應采用化學試劑滅菌；第三，超凈工作臺每天上機操作前應紫外滅菌30 min，超凈風運行30 min；第四，上機操作前應做好轉接人員的消毒工作，雙手用肥皂洗凈，再用酒精表面消毒；第五，鑷子等轉接工具應做好高溫滅菌工作，同時每轉接1瓶試管苗或當手與易帶菌物品接觸時應及時用酒精擦拭；第六，上機操作時應嚴格按照試管苗無菌轉接要求轉接。

3 結束語

馬鈴薯脫毒試管苗培養是獲得優良種薯的重要環節，夏季高溫潮濕，霉菌易滋生繁殖，所以容易造成夏季試管苗的污染[5]。馬鈴薯保苗主要是通過4個方面的優化來實現，即：控苗、殺菌、擴大生長空間、加強組培室管理。通過在培養基中添加植物生長調節劑、抑菌劑，采用長筒試管培養以及綜合防治等措施，對馬鈴薯脫毒試管苗安全度過夏天進行了探索，提供了相關實驗數據，取得了良好的效果，為馬鈴薯試管苗的安全生產提供了技術支撐，同時也對其他植物的試管苗保苗技術研究提供了參考。

表3 抑菌劑在馬鈴薯試管苗培養上的應用研究

[1]劉素穩,張澤生,楊海延,等.馬鈴薯蛋白的營養價值評價[J].營養學報,2008,30（2）:208-210.

[2]柳俊.我國馬鈴薯產業技術研究現狀及展望[J].中國農業科技導報,2011,13（5）:13-18.

[3]屈冬玉,謝開云,金黎平,等.中國馬鈴薯產業發展與食物安全[J].中國農業科學,2005,38（2）:358-362.

[4]何學功,于光軍,常桂先.我國馬鈴薯種業發展亟待解決的問題[J].中國種業,2013（2）:9-13.

[5]陳遠達,辛國斌.馬鈴薯試管苗快繁過程中的污染及解決辦法[J].中國馬鈴薯,2003,17（4）:239-240.

[6]艾辛,夏志蘭,劉明月,等.植物生長調節劑對馬鈴薯試管苗生長和保存的影響[J].湖南農業大學學報（自然科學版）,2005,31（5）:514-517.

[7]岳新麗,王春珍,湛潤生,等.4種植物生長抑制劑對馬鈴薯種質離體保存的影響[J].作物雜志,2013（5）:33-36.

[8]吳京姬,康哲秀,郎賢波,等.利用山梨醇長期保存馬鈴薯試管苗[J].中國馬鈴薯,2014,28（1）:14-17.

[9]徐志勇,牟文平,曾鋰,等.多效唑對馬鈴薯試管苗擴繁的影響研究[J].現代農業科技,2014（3）:161.

[10]朱云芬,程群,李衛東,等.植物生長延緩劑B9對馬鈴薯種質資源離體保存的影響[J].湖北農業科學,2014,53（15）:3501-3503.

[11]宿飛飛,呂典秋,邱彩玲,等.馬鈴薯脫毒試管苗快繁中污染抑菌劑的篩選[J].中國馬鈴薯,2010,24（6）:330-333.

[12]康萍芝,張麗榮,詹虹,等.馬鈴薯脫毒試管苗污染控制效果研究[J].北方園藝,2011（20）:134-136.

[13]陳亞蘭.不同抑菌劑對馬鈴薯試管苗生長的影響[J].中國馬鈴薯,2012,26（5）:260-263.

[14]康俊.真菌抑菌劑在馬鈴薯開放式組織培養中的應用[J].安徽農業科學,2016,44（26）:108-110.

[15]張小靜,李德明,陳富,等.抑菌劑抑菌效果及對馬鈴薯試管苗生長發育的影響[J].中國馬鈴薯,2017,31（3）:129-133.