植物生長調節劑對木薯組織培養再生的影響

岑湘濤 林小靜 吳詩敏 施潔紅 韋秀青 潘明鳳 陳秀蘭 沈偉

摘要：以木薯（Manihot esculenta Crantz）華南102無菌苗為試驗材料，研究植物生長調節劑對木薯組織培養再生的影響。結果表明，當MS培養基中添加0.4 mg/L KT時木薯腋芽增殖效果最好；1/2 MS培養基中添加MET能使木薯組培苗根變粗壯，添加濃度以0.4 mg/L為宜；單獨添加2，4-D可誘導木薯無菌苗葉片愈傷組織，同時添加6-BA可改善愈傷組織質地。

關鍵詞：木薯（Manihot esculenta Crantz）；植物生長調節劑；外植體；再生體系

中圖分類號：S533 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）16-0102-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.16.024 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of Plant Growth Regulators on in Vitro Plant Regeneration of Cassava

CEN Xiang-tao，LIN Xiao-jing，WU Shi-min，SHI Jie-hong，WEI Xiu-qing，PAN Ming-feng，CHEN Xiu-lan，SHEN Wei

（College of Agricultural and Food Engineering，Baise University，Baise 533000，Guangxi，China）

Abstract： The effects of plant growth regulators on in vitro plant regeneration of cassava were investigated through tissue culture methods using seedlings derived from sterile germination of cassava varieties of huanan 102 as material. Experiment results showed that the proliferation of cassava axillary bud turned out best while added the 0.4 mg/L KT into the MS culture medium. The roots of cassava tissue cultured seedlings grew stout while added the 0.4 mg/L MET into the 1/2 MS Medium. 2，4-D could induced callus of the leaves of cassava without vaccine，Meanwhile added 6-BA could improved the texture of callus.

Key words： cassava （Manihot esculenta Crantz）； plant growth regulator； explants； regeneration system

木薯（Manihot esculenta Crantz）屬大戟科木薯屬植物，是熱帶及亞熱帶地區重要的糧食及能源作物[1]。廣西壯族自治區作為全國最大的木薯優勢產區[2]，其木薯產業已進入快速發展階段。但品種老化，缺乏作為生物能源的木薯品種在一定程度上制約著廣西壯族自治區木薯產業發展[3]，加強良種選育是解決問題的關鍵之一。植物組織培養技術在植物新品種選育上具有重大作用[4]，國內有不少以快繁為目的用木薯帶芽莖段或莖尖培養的報道[5，6]，但關于葉片再生的報道較少。本試驗通過建立木薯無性繁殖體系進而利用無菌苗葉片進行愈傷組織誘導及植株再生研究，以期為實現木薯人工快速繁殖及品種改良奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

以木薯品種華南102無菌苗為試驗材料。

1.2 方法

1.2.1 繼代增殖 初代培養獲得木薯無菌苗后，將無菌苗切成含有1個芽的莖段，再接種于添加不同濃度6-BA或KT的增殖培養基中，以基本培養基（即不含植物生長調節劑的MS培養基）為對照，培養40 d，期間記錄芽的生長情況以及增殖系數。

1.2.2 生根培養 將繼代增殖獲得的木薯無菌苗切成高度約為1 cm的單株，接種于添加不同濃度MET的1/2 MS培養基中，以不添加MET的1/2 MS培養基為對照，30 d后記錄生根情況。

1.2.3 愈傷組織誘導 將木薯無菌苗葉片切成0.4～0.6 cm2大小的小塊接種于添加不同濃度2，4-D和6-BA組合的MS培養基中，選取最適宜的愈傷組織誘導培養基。

1.2.4 愈傷組織分化 將生長良好的愈傷組織切成大小適中的小塊接種到添加不同細胞分裂素和生長素組合的分化培養基中，以MS為基本培養基，40 d后開始統計分化率。

1.2.5 培養條件 室溫為（25±2） ℃，光周期為（光/暗）10 h/14 h，光照度1 600～2 000 lx。

1.2.6 數據分析 增殖系數和愈傷組織誘導率計算公式參照周珊[7]的方法：增殖系數=初代培養后新長出的單芽節數/接種時總的腋芽數；愈傷組織誘導率=（誘導出愈傷組織的外植體數/接入外植體數）×100%。愈傷組織生長量參照文獻[8]分為5個等級。

2 結果與分析

2.1 木薯無菌芽的繼代增殖

從表1可以看出，將木薯無菌莖段培養在添加不同濃度植物生長調節劑的MS基本培養基上，培養40 d后各種處理已經萌芽，當MS培養基中添加0.6 mg/L 6-BA和0.4 mg/L KT的時候，莖段長勢快，植株較壯，節間稍短，增殖系數最大，但在添加0.6 mg/L 6-BA的培養基中無菌苗莖段基部愈傷組織較接種于添加0.4 mg/L KT的培養基多。當6-BA和KT濃度增加到0.8 mg/L時，增殖系數與對照無差異，且接觸培養基的莖段基部有明顯的愈傷組織。綜合考慮無菌苗生長情況，最適增殖培養基為MS+0.4 mg/L KT。

2.2 木薯無菌芽生根培養

多效唑對活體植物具有控長矮化，促進生根的生理效應[9]。由于木薯組培苗普遍較弱小，移栽成活率不高，將木薯品種華南102的無菌芽接種到含有不同多效唑的培養基中進行培養。多效唑濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8 mg/L，以不含植物生長調節劑的1/2 MS培養基為對照，結果如表2所示。由表2可知，多效唑具有壯苗的效果，濃度過高，會抑制苗的伸長生長，導致苗的生長發生畸形，最適生根培養基為1/2 MS+0.4 mg/L多效唑。

2.3 植物生長調節劑組合對木薯葉片愈傷組織誘導的影響

由表3可知，華南102木薯無菌苗葉片在未添加任何植物生長調節劑的基本培養基中，愈傷組織誘導率為0，不同濃度2，4-D處理主要影響木薯無菌苗葉片愈傷組織的發生時間，而對其出愈率和愈傷組織顏色質地影響并不大。當2，4-D和6-BA配合使用時，添加0.5 mg/L的6-BA使葉片愈傷組織的質地緊密，出愈率降低到63.3%。結果表明，未添加植物生長調節劑的培養基不適合木薯無菌苗葉片愈傷組織誘導，添加1.0 mg/L 2，4-D就能使出愈率達到100%，添加6-BA在改善愈傷組織質地的同時會降低出愈率。

2.4 葉片愈傷組織的分化

從表4可以看出，不同濃度的細胞分裂素和生長素組合的分化培養基都不能誘導華南102的愈傷組織分化出芽，但在MS+6-BA 3.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L培養基中愈傷組織長出葉片，在MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L培養基中有不定根產生。

3 討論與結論

植物生長調節劑具有植物內源激素作用的人工合成藥劑，是植物組織培養的關鍵物質，在增殖階段常用的植物生長調節劑有6-BA、KT、NAA和GA3等，用于生根培養的植物生長調節劑主要有IAA、 IBA、NAA，愈傷組織誘導效果較佳的植物生長調節劑為2，4-D。培養基中細胞分裂素和生長素的比例決定愈傷組織根和芽的分化[10]。

本試驗中6-BA和KT對芽增殖系數有顯著影響，但KT對無菌苗的生長更有利，莖段基部產生愈傷組織較少。隨著多效唑濃度的增加苗越矮壯，根長越短。單獨添加2，4-D就能使木薯離體葉片誘導出愈傷組織，2，4-D和6-BA配合使用能改善愈傷組織質地但降低出愈率。不同濃度6-BA和IBA、NAA組合的分化培養基都不能誘導華南木薯102的愈傷組織分化出芽，需要在這方面進一步完善。

參考文獻：

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