李慧 張婷
(沈陽工學院生命工程學院,遼寧 撫順 113122)
馬鈴薯在種植過程中容易會受到病毒的侵襲,這些病毒在塊莖內會長期積累,從而出現品種退化現象,影響馬鈴薯的產量以及質量,所以必須采取措施對馬鈴薯進行脫毒處理。研究發現最常見的脫毒處理方法是莖尖脫毒,利用這種方法培育試管苗,從而減少或消滅種薯所攜帶的病毒。本文從馬鈴薯的基本培養入手,在試驗中添加一定量的植物激素,從不同的品種出發進行優化配比,找出不同品種的馬鈴薯試管苗的適宜生長環境,使馬鈴薯試管苗茁壯生長,為馬鈴薯的大批量生產奠定基礎。
植物組織培養主要是指在無菌的環境下,將植物的組織、細胞等進行人工培育,并給予適當的生活條件,使培養苗完成生長過程。因為培養物是在植物體外完成的,所以又稱離體培養。植物組織培養是在20世紀發展起來的,屬于一項新興技術,隨著經濟社會的不斷發展,這項技術也在不斷完善,應用范圍越來越廣泛。這種技術可以應用于植物的脫毒、優質種源的保存、種苗的快繁以及提取次生代謝物的提取,在植物快繁方面應用最多,并且在花卉等方面的應用已進入了商品化模式。對于馬鈴薯的培養,很多學者認為在MS培養基中培養效果最好。
很多植物組織中都有一定的內生菌,當對植物組織進行離體培養時,這些內生菌會污染植物體。因此,在培養過程中,為了減少對植物體的污染,需要混合使用青霉素和多菌靈,并結合其他滅菌措施,以消滅植物內生菌。
在馬鈴薯的培養過程中,使用植物激素對馬鈴薯的生長具有至關重要的作用,并且由于培養條件存在差異,最終的培養效果也會出現偏差,研究表明,除了暗黑培養外,還可以采用全天候陽光培養的方式,使其發展為管薯[1]。將植物激素用于試管苗的培育中,能對試管苗產生不同的效果,本文采用固體培養基的培養方式,并給予全天候光照,在這種生長環境下,馬鈴薯產量得到了很大提高,并且這種繁殖方法成本低廉,減少了試管苗生長為成薯的時間,是馬鈴薯快速繁殖的一個重要方法。全天候光照的培養方法與暗黑培養方法有很大不同,全天候光照培養法培養出來的馬鈴薯直徑較小,在質量上不如暗黑培養法,但也有其優勢,兩種培養方式的具體探討還有待進一步研究。筆者認為暗黑并非是引導微型馬鈴薯生長的必要條件。不同的培養方法所導致的馬鈴薯的生長狀況有所不同,暗黑培養方法導致馬鈴薯根部的吸收較差,不利于馬鈴薯的快速繁殖,但這種方法培養出來的馬鈴薯直徑比較大,因此兩種方法各有優缺點,在后續的研究中,需要對這兩種方法進行優勢互補,從而找出適合馬鈴薯生長的最佳環境[2]。
馬鈴薯塊莖形成受多種激素綜合調節,而外界因素是通過刺激植株體內激素成分和比例變化的結果而起作用的[3]。
赤霉素在塊莖形成過程中的作用是最為肯定的,它具有抑制或延遲塊莖形成的作用[4]。
郭予榕試驗證明:赤霉素與6-BA混合處理可以增加塊莖質量,而且認為赤霉素的這種提高塊莖質量的作用可能是通過調節植株體內6-BA的平衡實現的[5]。
關于乙烯在馬鈴薯塊莖形成過程中的作用,有截然不同的2種觀點。一方面稱乙烯具有促莖塊莖形成的積極作用[6-7];也有乙烯抑制塊莖形成的報道[8-9],并稱乙烯的抑制作用主要是通過抑制細胞分裂素對亞頂端分生組織的促進作用,不利于淀粉積累所致。
比較培養好的馬鈴薯成薯可以發現,黑暗培養能促進馬鈴薯根部的吸收,從而使馬鈴薯體積及質量要比全天候光照培養出來的馬鈴薯好,結薯的質量較高。全天候光照培養的方法能縮短試管苗到馬鈴薯的結薯時間,但是由于其生長時間不充分,會導致馬鈴薯莖葉較細,不利于根部對營養物資的吸收,使培養出來的馬鈴薯質量較低。因此,暗黑培養與全天候光照培養相結合的方法是最好的馬鈴薯的培養方法,但是其細則還需進行進一步研究。對于馬鈴薯塊莖的形成,多種激素在不同階段均發揮著作用,在之后的生產試驗中,應適當應用各種激素,為今后的研究奠定良好的基礎。