3種抑菌劑對馬鈴薯試管苗生長的影響及抑菌效果

[摘 要] 本試驗通過組織培養手段，研究3種抑菌劑在馬鈴薯無菌組織培養體系各階段中的抑菌效果和對苗木生長的影響，尋找各階段的最優技術參數組合，以提高馬鈴薯試管苗的培育質量。

[關鍵詞] 馬鈴薯;抑菌劑;組織培養

[中圖分類號] S532 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909（2019）02-99-2

400多年前馬鈴薯開始傳入我國，因其營養全面，富含大量淀粉、蛋白質、維生素和少量脂肪，所以在補充能量和解決饑餓方面備受重視，成為當今舌尖上的美食。在高寒冷涼地區，因農作物種類相對較少，而馬鈴薯喜于高海拔冷涼地生長，再加上馬鈴薯種植技術得以普及，使其成為高寒地區老百姓賴以生存的主要糧食作物。近年來，馬鈴薯被列入“三大主糧作物”之后的“第四大主糧”，朝國家主糧化趨勢發展，大部分地區都研究出了適應當地氣候環境的馬鈴薯品種，馬鈴薯產業正不斷壯大。馬鈴薯植株在正常生長代謝中會遭受病毒的侵染，至今仍沒有根治辦法。通常情況下，當病毒感染的時機成熟時，馬鈴薯植株內的病毒加速繁殖，加之連作，病毒在馬鈴薯植株體內不斷積累，植株病毒感染不斷加重[1]。在使用藥物防治病毒感染時，藥物也會影響馬鈴薯植株的正常生長，目前還未研究出既能有效防控病毒感染又不影響馬鈴薯植株正常生長的對策。

在植物組培中，馬鈴薯常用的“脫毒”方法是，通過微莖尖脫毒培養來獲得大量脫毒馬鈴薯植株。具體操作：切取0.2～0.3 mm馬鈴薯幼芽莖尖生長錐，接種于愈傷組織誘導培養基，經組織培養，可育成脫毒試管苗。把莖尖脫毒和無病毒種薯繁育結合起來，形成完整的脫毒快繁供種體系。但組織培養中出現的真菌、細菌等雜菌污染問題尚未得到有效解決，既不能保證試管組培苗的質量，也造成生產損失慘重，這已成為馬鈴薯“脫毒”組織培養的最大制約因素[2]。

本試驗采用3種抑菌劑處理，研究體外抑菌效果及對試管苗生長發育的影響，以期篩選出既能抑制雜菌，又不影響瓶苗正常生長發育的最適抑菌劑，為降低馬鈴薯試管苗的污染率，提高快繁效率，降低生產成本奠定基礎，也為馬鈴薯開放式組織培養作為參考[2]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

植物材料：馬鈴薯脫毒苗“麗薯6號”，由廣西壯族自治區農科院提供外植體材料。

抑菌劑：多菌靈（50%可濕性粉劑）、益培隆（A：10 mL/瓶，B：435 mg/瓶）、植培靈3種抑菌劑為上海宇涵生物科技有限公司生產。

培養基：試管苗生長培養基采用MS培養基。

1.2 試驗設計

試驗設計見表1，每種處理重復5組，每組10瓶。所有試驗處理的空白對照為不添加抑菌劑，其他均與處理設計一致。

2 結果與分析

2.1 愈傷誘導階段

由表2可以看出，在外植體的愈傷誘導階段中，處理D、E和H的污染率最低，達到了4%，其污染率較處理A、B、C、F、G及對照分別低83%、60%、78%、33%及89%;處理D的萌芽率高達76%，分別較處理A、B、C、E、F、G、H以及對照組高出23%、19%、9%、19%、27%、3%、15%及36%。因此可得處理D的效果最好。綜合比較可得，在外植體誘導階段，益培隆效果比多菌靈和植培靈好。分析結果可知，多菌靈處理的污染率和萌芽率平均值分別為15.3%和65.3%，益培隆處理的污染率和萌芽率平均值分別為8.7%和66.7%，而植培靈處理的污染率和萌發率分別為5%和70%，這與空白對照的38%和56%相比，說明使用益培隆和植培靈的差距不大，2種抑菌劑均可有效防止污染，減少內生菌的污染。但植培靈更有利于誘導芽的萌發，適合用于誘導馬鈴薯愈傷組織。

2.2 增殖階段

從表2的增殖階段數據來看，植培靈處理的污染率、莖節個數和莖芽伸長平均分別為6%、5.4個和6.6 cm，莖節個數、莖芽伸長量最高，污染率最低;而多菌靈分別為12.3%、4.6個和5.7 cm，益培隆分別為8.7%、4.7個和5.8cm，雖然多菌靈處理后的污染率較空白對照（16%）相差不大，但莖節個數和莖芽伸長比空白對照組（5.0與5.9 cm）低出8%和3.3%，所以使用多菌靈作為抑菌劑，在增殖培養階段對馬鈴薯試管苗的生長有抑制作用。植培靈處理的莖芽伸長和增殖個數，較空白對照分別高8%、12%，污染率比對照低62.5%。由此可見，植培靈既可有效降低雜菌污染，又不會抑制馬鈴薯試管苗的生長，適合于馬鈴薯增殖培養，其中0.25%為最適濃度，濃度過高對植株生長會起到抑制作用。

3 結果與討論

由試驗可知，多菌靈、益培隆和植培靈對雜菌污染均有一定的抑制作用，不僅降低了污染，節省了常規組培污染的損耗，達到節約生產成本的效果，而且一定程度上促進了愈傷誘導和試管苗的生長，所獲得的結果與同類實驗結果基本相似[3]。本試驗中，除多菌靈外的另外2種抑菌劑，均是長效、廣譜、高活性且新型組織培養專用防污染殺菌劑。益培隆的作用原理是能穿透微生物的細胞壁進入細胞內部，與核酸堿基結合，干擾復制;或通過斷開微生物關鍵蛋白質的鍵而起殺菌作用。植培靈由植物源提取，無毒無害，熱穩定性好，可高溫滅菌，不產生抗藥性，不影響植物生長，但是其作用原理不詳，有待進一步研究。無論是哪種抑菌劑都要把握其最佳適宜的濃度和時間，不宜過高或過低，過高可能抑制生長，過低則起不到抑菌作用[2，4]。雖然多菌靈對本試驗馬鈴薯各階段的抑菌效果不明顯，但在其他品種的抑菌試驗中有明顯效果[5]，且多菌靈的成本較低，在大規模生產中有很大的應用潛力。

植物組織培養技術，是實現種質資源保存和發展的有效途徑，是繁育和推廣優良品種的有效方法，同時也縮短了育種周期，也是結合細胞融合研制新物種繁育的重要手段。然而，植物組培過程容易被污染是組培“三大難題”之一[6-8]。一直以來，組培領域許多專家學者、藥品設備專家都在進行相關研究。污染原因可分為外源污染和內源污染，外源污染又可分為人為操作污染和環境污染，內源污染主要是植物本身自帶的內生真菌和內生細菌。嚴格按照操作要求操作，可減少外源污染，也可以通過臭氧、紫外燈、熏蒸等方式進行環境消毒;而外植體或試管苗中的內生菌消毒，遠比表面消毒困難[9]。一旦被污染，如未及時發現，可隨著繼代增加，造成成本的消耗和浪費。植物開放式組培是在使用抑菌劑的條件下，使植物組織培養脫離嚴格無菌的操作環境。對未獲得優質種資資源或創造新物種的科研單位，或為了高效快速獲得優質無污染的種苗的植物組培工廠而言，研究探索出長效、廣譜、高活性且安全的新型組培防污染抑菌劑尤為重要，是未來組培發展的必然趨勢。

參考文獻

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[2]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）：129-133.

[3]姜澤海，周權男，李哲.巴西橡膠樹樹根組培培養外植體消毒研究[J].安徽農業科學，2011（17）：10127-10129.

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[9]胡凱，張立軍，白雪梅，等.植物組織培養中的污染原因分析及外植體消毒[J].安徽農業科學，2007（3）：680-681.