馬鈴薯開放組織培養抑菌劑的篩選探究

謝慧芳 楊穎 朱陽陽 陳彩婷 李欣鑫 王翩翩

摘要 向馬鈴薯培養基中添加抑菌劑進行開放式組織培養，是降低馬鈴薯脫毒種薯成本、簡化組織培養操作程序、有效控制培養過程中的污染最簡便、有效的方法。加入少量抑菌劑時，真菌和細菌污染培養基導致培養失敗;加入過量抑菌劑時，組培苗矮化或不生長。結果表明：向1 L培養基中各加入0.01 g鹽酸環丙沙星和伊曲康唑后，可以有效控制細菌和真菌的生長，對馬鈴薯組培苗的生長沒有明顯的抑制作用。

關鍵詞 馬鈴薯;開放式組織培養;抑菌劑

中圖分類號：S532 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）10–0119–02

1 研究目的

馬鈴薯在種植過程中易受病毒浸染，導致其產量下降。較為理想的解決辦法是通過組織培養的方法進行脫毒處理。但是，組織培養需要專門的儀器設備，且對操作技術的要求較高。因而此方法在常規種植中推廣率不高[1]。目前，最簡便、有效的方法是向培養基中添加抑菌劑進行開放式組織培養。用抑菌劑替代高壓滅菌，在較為開放的環境中進行接種，在保障植物生長的同時，控制細菌和真菌的生長，使組織培養成功。

2 研究方法

（1）搜集可以控制細菌、真菌的不同種類抑菌劑。

（2）利用實驗比較法，篩選出對MS培養基中自生菌和環境中對細菌、真菌有抑制作用的抑菌劑。

（3）將初選的抑菌劑按不同濃度進行組合，并加入到培養基中，找到效果最好的抑菌劑組合及其最低濃度。

（4）將抑菌劑組合按最低濃度到一定濃度分別加到MS培養基中。接入馬鈴薯組培苗，觀察組培苗的生長和污染情況。篩選出既能保證馬鈴薯組培苗正常生長，又能有效抑菌的最佳濃度。

（5）根據培養結果，確定每升培養基中加入抑菌劑的量。

3 實驗步驟

3.1 抑菌劑的初選

培養基雖營養豐富，能使植物正常生長，但也容易滋生細菌和真菌，導致培養失敗。因此需將不同種類的抗細菌、真菌藥劑加入培養基，使培養取得成功[2]。選用的抗細菌、真菌藥品目錄分別見表1、表2。

3.2 抑菌劑對自生菌和環境的抑菌效果篩選

（1）為觀察不同藥品在同等濃度下的抑菌效果，將不同的抗細菌藥品都配制成2.5 g/L的水溶液，抗真菌藥品配成1 g/L的水溶液[3]。（2）在沒有經過任何消毒滅菌處理的室內，向50 mL的MS培養基中分別加入單一的、不等量且攪拌均勻的抑菌劑水溶液，開展培養基自然落菌試驗，觀察抑菌劑對自生菌和環境的抑菌效果。（3）每個處理做3次重復，在空氣中暴露1 h后，封口放在培養室中培養，觀察其生菌狀況（表3）。

在培養過程中發現：②號和④號抑菌劑對易生長在MS培養基中的細菌均有較好的抑制作用。其中，向50 mL培養基中加入300 μL及以上的②號抑菌劑，對細菌有一定的控制作用，而④號抑菌劑加入200μL及以上時，可以有效控制細菌的生長。1號和2號抑菌劑對MS培養基中易滋生的真菌均有一定的抑制作用。此外，向50 mL培養基中加入400 μL及以上的1號抑菌劑，或者500 μL及以上的2號抑菌劑，都對真菌生長有一定的抑制作用。

3.3 抑菌劑組合及濃度篩選

為了充分發揮抑菌劑的抑制作用，控制MS培養中易滋生的細菌和真菌，將初選出的2種細菌抑制劑與2種真菌抑制劑按不同濃度兩兩配對組合，并加入到50 mL的MS培養基中，每個處理3次重復，開蓋放在空氣中1 h后，封口培養，觀察其生菌狀況（表4）。

從不同濃度組合的實驗結果可以看出：④抑制細菌的效果優于②號，1號控制真菌的效果比2號好。從培養結果可以看出向50 mL培養基中加入200 μL④號和500 μL的1號抑菌劑后，可以有效控制細菌和真菌的生長。因此，可以選擇④號和1號作為抑菌劑。

3.4 按組培苗的生長情況確定抑菌劑的最佳劑量

首先，將選定的④號和1號抑菌劑按不同濃度組合分別加入到MS培養基中。其次，用75%的酒精將接種臺面和手消毒，接種器具用75%酒精浸泡擦洗后灼燒滅菌。接著，在酒精燈附近將馬鈴薯組培苗切段接種到對應抑菌劑的培養基中并封口[4]。另外，每種組合濃度處理50次重復，將培養瓶置于培養室培養。最后，在培養過程中，定期對培養室進行滅菌，及時清理污染苗，保持一個相對干凈的培養環境（表5）。

從培養結果看出：當1號抑菌劑加入濃度為8 mL/L時，真菌污染瓶數較多;當④號抑菌劑加入濃度為6 mL/L時，馬鈴薯組培苗與對照植株相比，株長偏低，當濃度進一步加大時，組培苗植株矮化，頂端或部分膨大，顏色變為藍紫色，表現為明顯的生長抑制作用;當加入4 mL④號抑菌劑和10 mL 1號抑菌劑后，瓶苗的總污染瓶數和植株生長高度與對照接近。

4 小結與討論

加入抑菌劑量少時，真菌和細菌污染培養基導致培養失敗;當加入過量抑菌劑后，組培苗矮化或不生長，顏色變為藍紫色;當向1 L培養基中各加入0.01 g鹽酸環丙沙星和伊曲康唑后，可以有效控制細菌和真菌的生長，對組培苗的生長沒有明顯的抑制作用[5]。

在培養過程中，由于未經高壓滅菌，瓊脂加入量應比正常加入量要少，否則培養基太硬會加大接種難度，對組培苗生長也不利。同時，如果瓶苗被細菌和真菌污染，須進行高壓滅菌后再清洗培養瓶。此外，長期利用抑菌劑控制細菌和真菌，是否會對組培苗后期培養產生影響，有待進一步驗證。

參考文獻

[1] 張慎，郭陶然，鄧志瑞，等.植物開放式組織培養的研究進展[J].安徽農業科學，2010，38（26）：14281-14283，14288.

[2] 崔剛，單文修，秦旭，等.植物開放式組織培養研究初探[J].山東農業大學學報（自然科學版），2004，35（4）：529-533.

[3] 張薪薪，唐金花，王關林.抑菌劑在開放組培中的使用及效果研究[J].遼寧師范大學學報（自然科學版），2005（4）：466-469.

[4] 王春.醫用抗生素在馬鈴薯組織培養中的抑菌效應研究[J].甘肅農業科技，2004 （10）：15-16.

[5] 閻志紅，劉文革，趙勝杰，等.青霉素和乳酸對西瓜組織培養中細菌污染的抑制作用[J]. 長江蔬菜，2009（18）：21-23.

責任編輯：黃艷飛

Screening of Bacteriostatic Agent in Potato Open Tissue Culture

XIE Hui-fang et al（Ningxia Vocational and Technical College of Wine and Desertification Prevention and Control， Yinchuan， Ningxia 750000）

Abstract Adding bacteriostatic agent to potato culture medium for open tissue culture is the simplest and most effective method to reduce the cost of virus-free seed potato， simplify the operation procedure of tissue culture， and effectively control the contamination in the culture process. When the dose of inhibition was low， the culture failed due to fungi and bacteria contamination. When excessive bacteriostatic agent is added， tissue culture seedlings dwarf or do not grow. The resurts showed that： adding 0.01 g ciprofloxacin hydrochloride and itraconazole into 1 L medium could effectively control the growth of bacteria and fungi， and had no obvious inhibition on the growth of potato tissue culture seedlings.

Key words The potato; Open tissue culture; Bacteriostatic agent