馬鈴薯組培系統替代培養基及成本核算

一、實驗材料

帶腋芽的莖段(0.5~1cm)

二、培養基

1.基本培養基為MS[2]培養基;分化培養基為:MS培養基+0.5mg/L KT+1.0mg/L GA+30g/L 蔗糖+5.5g/L 瓊脂pH=6，高壓蒸汽滅菌 121℃，17~18分鐘。

2.以花多多II號肥(含量為:P2O5，K2O，Mg，B，Cu，Fe，Mn，Zn(其中N:P:K=1:1:1))替代MS培養基中的大量元素和微量元素。

3.替代培養基為:不同濃度的II號肥+440mg/LCaCl2*2H2O+2.0mg/L甘氨酸+0.4mg/L鹽酸硫胺素+0.5g/L鹽酸吡哆素+0.5mg/L煙酸+100mg/L肌醇+0.5mg/L KT+1.0mg/L GA+30g/L蔗糖+5.5g/L瓊脂。

三、實驗方法

1.制作II號肥替代大量和微量元素的方法:(1)由于化肥本身存在粘合顆粒，其成分混合組成是不均一的，必須將其配成母液。(2)配制培養基時根據II號肥中N元素的含量和MS培養基中N元素所需要估算出大約每升3~8克II號肥既可替代MS培養基中的大量及微量元素，故設計出四種濃度以找出其中適宜替代克數，其濃度分別為3g/L，5g/L，7g/L，8g/L，根據原液每升含50克II號肥，分別量取60毫升，100毫升，140毫升，160毫升即可，其大體過程:(水+藥品+蔗糖+瓊脂)→混合→加熱溶解→pH調整→分裝→高壓蒸汽滅菌→冷卻→凝固。以上四種濃度均加入30g/L蔗糖+5.5g/L瓊脂，pH=6，高壓蒸汽滅菌(121℃，17~18分鐘)。

本文所用培養基見表1(注:各種培養基均用自來水配制;MSII表示以II號肥替代大量、微量的培養基，下標表示每升加入的克數)

2.無菌材料的獲得:從生長健壯，無病蟲害的馬鈴薯植株上切取2~3cm帶腋芽的莖段，除去葉片，置燒杯中，用自來水沖洗10~15分鐘取出后，在超凈工作臺上先用70%的酒精浸泡30秒，再用飽和的次氯酸鈣溶液浸泡，根據材料的老嫩，分別采用不同的浸泡時間，大致為8~12分鐘，然后迅速用無菌水沖洗一次，以便快速降低消毒液濃度，再用無菌水沖洗3~5次。馬鈴薯外植體大小一般切割莖段1cm左右接種在對照培養基和各個替代培養基上，接種時材料在培養容器內分布要均勻，以保證必要的營養面積和光照條件，莖段基部插入培養基中。

3.培養條件:在100ml三角瓶中，每個瓶內放3~4段，自然光照射，馬鈴薯培養，對溫度沒有特殊要求，但溫度過高或過低都對其生長發育不利，因而在標準溫室25℃+2℃中培養即可。

四、結果與分析

1.不同濃度替代培養基中愈傷組織的生長及芽的誘導情況:將接種在不同濃度的替代培養基及對照培養基中的莖段培養4天后統計出芽率。出芽率=出芽的莖段數/接入的莖段數。

外植體接種后約2~3天生長點開始萌動，通過對所培育外植體的觀察，在莖端出現黃白色較致密的愈傷組織，但其并不繼續增長，這與培養基中所加調節激素有關系(激素KT、GA的存在及其濃度不利于誘導愈傷組織，利于誘導芽的形成)。

2.不同濃度的培養基中幼芽的生長情況:僅僅依據出芽率而不觀測后期幼芽的生長情況是片面的，根據每天記錄的數據(見表3)測出其每天平均增長高度用于對比分析。

從表3可以看出，MS II3和MS II5培養基中幼苗生長情況較好，其株高與對照的MS培養基培育出的幼苗相差不多，而MS II7和MS II8其生長速度稍微緩慢，植株的生長與培養基內離子濃度高低有關，并不是所含離子越多越好，如離子超過一定濃度則抑制植株生長。

3.成本核算:從實驗結果來看，簡化培養基與常規配制的MS培養基相比，對出芽率及幼苗的生長的影響無顯著差異，說明替代培養基對試管苗的生長不會造成抑制或危害，可節約藥品費用和省去燒制蒸餾水的耗電及人工費用。

五、結論與建議

1.結論:(1)本實驗研究了以不同濃度的復合肥(花多多II號肥)替代MS培養基中的大量、微量、有機成分及蔗糖。通過實驗得出替代的最佳替代濃度(將以花多多II號肥5g/L替代大量、微量元素)。(2)從實驗得出在簡化培養基中的幼苗平均株高、，成苗率與全量培養基幼苗相比無顯著差異，表明簡化培養基具有良好的培養效果，節省了藥品及其他損耗，降低了成本。

2.建議:本實驗研究了培養基中藥品的替代。建議以后的工作可將本研究結論應用到脫毒苗的簡化體系中進行驗證并進一步優化，以期為馬鈴薯及相關植物的脫毒快繁系統提供一套短流程、高效率、低消耗的技術線路。

參考文獻:

1.曹孜義，裘文達等.培養基的配制方法.植物組織培養實用技術.高等教育出版社，1989.10:38~93

2.李浚明.植物組織培養教程.中國農業大學出版社，1992:40~88

3.周維燕.植物離體快速無性繁殖和無病毒植物的培養.植物細胞工程原理與技術.中國農業大學出版社，170~210

4.W·巴爾茨，E·賴因哈德，M.H·苓克.植物組織培養及其在生物技術上的應用.33~44

作者單位:撫寧縣第二中學