馬鈴薯試管薯生產技術研究

柴生武，王拴福，姬青云，穆艷娥，鄧利愛，張東紅

（山西省薯類脫毒中心，山西 太原 030006）

馬鈴薯試管薯生產技術研究

柴生武，王拴福，姬青云，穆艷娥，鄧利愛，張東紅

（山西省薯類脫毒中心，山西 太原 030006）

利用液體 MS+蔗糖 8%+5 mg/L BA＋不同激素水平（500 mg/L CCC、0.05 mg/L PP333、0.01 mg/L PP333、0.5 mg/L PP333）培養基作為誘導培養基，對馬鈴薯早熟品種“費烏瑞它”和中晚熟品種“同薯20號”進行試管薯誘導，研究其實用化的生產技術。結果表明，添加0.5 mg/L PP333、0.1 mg/L PP333的誘導培養基分別可作為“同薯20號”和“費烏瑞它”的試管薯生產的誘導培養基。

馬鈴薯；試管薯；誘導培養基

馬鈴薯試管薯是指馬鈴薯脫毒試管苗在培養瓶內通過誘導，于葉腋間形成的微型薯塊。試管薯生產期間處在無菌環境中，杜絕了常規網室生產微型薯過程中外來病原體的侵染，使試管薯具有同試管苗相近的質量，不僅具有試管苗的所有優點,而且由于體積小、重量輕，貯藏、運輸、種植都很方便。馬鈴薯試管薯的誘導與生產,還具有不受氣候影響，可全年生產的特點，為工業化生產提供了切實可行的手段，同時更便于優良種質的保存、運輸和推廣，有很大的發展潛力。

近些年來，許多學者對試管薯的誘導作了大量的研究，對各種影響誘導的因素和誘導方法都作了較多的報道，同時也報道了不同品種（具有不同的基因型）對于同一誘導條件的反應有所不同。另外，試管薯生產操作繁雜、成本較高也是制約試管薯在生產中廣泛應用的關鍵所在。所以針對特定品種研究相應的適宜誘導條件，對于試管薯生產至關重要，同時規范操作程序、降低成本也是必須考慮的因素。本實驗通過研究馬鈴薯兩個不同品種對誘導條件的反應,并對實驗流程進行優化，探索針對特定品種的可以提高誘導效率、降低生產成本的適用于規?；a的技術方法。

1 材料與方法

1.1 材料

本實驗研究在山西省薯類脫毒中心組織培養實驗室進行。試驗材料選用馬鈴薯早熟品種“費烏瑞它”和中晚熟品種“同薯20號”的脫毒試管苗，由山西省薯類脫毒中心提供。脫毒試管苗擴繁應用MS固體培養基，培養條件為光照強度2 000～3 000 lx、光照16 h/d、溫度23±2℃，為誘導結薯提供來源一致的基礎試管苗。試驗使用的試劑矮壯素 （CCC）和BA （6-芐基腺嘌呤，62benzylam inopu rine)、多效唑（PP333）等均為分析純制劑。培養瓶為220 mL的玻璃瓶。

1.2 試驗方法

本實驗分兩步進行，第一步先用液體壯苗培養基培養成苗，然后加入液體誘導培養基進行誘導結薯。

1.2.1 壯苗培養

在無菌條件下，將脫毒試管苗剪去頂芽，切取帶3～4個腋芽的莖段，轉接到裝有液體培養基的培養瓶內。培養基采用楊元軍等研制的PBM液體培養基 （2×PBM大量元素，1×PBM微量元素,蔗糖19 g/L，有機物同MS），pH5.8，利用濾紙作橋，經 121 ℃滅菌 20 min，每瓶裝入20 mL左右的培養基，接入5個莖段，培養條件為光照強度 2 000～3 000 lx、光照 16 h/d、溫度 23±2 ℃，3周左右即可長成有5～7節的壯苗。

1.2.2 誘導培養

成苗后，培養液基本吸收完畢，如有殘余將其倒出，然后加入經高壓滅菌的液體誘導培養基。誘導培養基采用液體MS培養基+蔗糖8%+不同激素處理 （表1），pH均為5.8，每瓶加入20 mL，每處理3瓶，重復3次。培養條件為光照強度1 500～2 500 lx、光照時間8 h/d、溫度23/18℃。培養期間定期觀察，從第10 d開始紀錄各處理中形成試管薯（直徑大于3 mm）的數量。誘導培養50 d后收獲，統計、測量各品種不同處理的結薯時間、試管薯產量(每瓶薯重、單瓶結薯粒數)等指標,來評價各處理的效果。

2 結果

2.1 不同激素處理的誘導效果

在8 h/d光照、溫度23/18℃條件下，各處理均能誘導形成試管薯（見圖1）。試管薯的形成主要集中在誘導培養后10～22 d，25 d后，幾乎所有處理形成的試管薯都接近最終數量。不同基因型對不同種類和濃度的植物生長調節劑反應各不相同，“同薯20號”在0.05 mg/L～0.5 mg/L PP333條件下形成試管薯的速度隨濃度的增加而增快，在0.5 mg/L PP333條件下對試管薯的誘導速度最快，500 mg/L CCC的誘導速度次之，但明顯高于0.1 mg/L和0.05 mg/L PP333。 “費烏瑞它”對 PP333的反應較“同薯20號”更為敏感，在0.1 mg/L PP333時產生薯塊形成速度快，次之是500 mg/L CCC，而在0.5 mg/L PP333時試管薯形成的數量反而大幅下降。

表1 不同激素處理的誘導培養基

表2 各品種在不同處理下試管薯的產量

圖1 不同品種對不同激素處理的反應

2.2 不同激素處理的試管薯產量

不同激素種類和濃度對試管薯的產量有明顯的影響，并且不同基因型表現也是不同的?！巴?0號”在0.5 mg/L PP333（T4）處理下平均每瓶結薯數和結薯重均最高，同其他處理差異顯著，500 mg/L CCC（T2）處理相比較T0、T1、T3產量要高且達到顯著水平；而“費烏瑞它”在0.1 mg/L PP333（T3）處理下平均每瓶結薯數和結薯重均最高，同其他處理差異顯著，500 mg/L CCC（T2）處理相比較T0、T1、T3產量高且達到顯著水平。而試管薯平均粒重與結薯數并無相對應的關系。

上述實驗結果表明，液體MS+蔗糖8%+5mg/L BA+0.5 mg/L PP333可作為“同薯20號”試管薯生產的誘導培養基，而液體MS+蔗糖8%+5 mg/L BA+0.1 mg/L PP333可作為“費烏瑞它”試管薯生產的誘導培養基。

3 討論

在試管薯的誘導中，粗壯的基礎苗更易形成試管薯，在本實驗中也觀察到同樣的效果，因此培養健壯的基礎苗是提高試管薯效率的前提。一般研究者多以MS作為培養基進行脫毒苗的擴繁，而一些研究則認為MS培養基中N濃度對馬鈴薯來說偏高，楊元軍設計了PBM培養基，在本研究中也得到了成功的應用。試驗表明，利用PBM大量元素加倍液體培養基得到的脫毒苗，較MS培養基莖稈粗壯、葉片肥大，可能與降低N濃度和提高K、Ca、Mg濃度有關。在僅有5 mg/L BA的參與下最終能形成試管薯，不過形成的效率較低。在本研究中，“費烏瑞它”在0.1 mg·L-1的PP333處理下誘導試管薯能早結薯,每瓶結薯數和結薯重都顯著增加,有利于試管薯產量和質量的提高，與張志軍以夏波蒂為材料的研究結果相同；而“同薯20號”則在0.5 mg/L PP333處理下結薯效率和產量最高，可能與基因型有關，與多數研究者的研究相同。500 mg·L-1 CCC在本研究中對兩個差別較大基因型都具有較好的誘導效果，可作為要求較粗放的通用培養基。8 h/d光照條件在有激素條件下通過變溫處理可以形成試管薯，與一些研究者認為全黑暗是誘導試管薯和增加結薯數的必要條件有所不同。變溫處理可能是促進試管薯形成的有利條件，本實驗仍采用兩步法進行生產，增加了操作的復雜性。研究利用固體培養基給予適當的激素處理和適當的低夜溫處理直接誘導，可能是簡化試管薯生產的途徑，有待進一步研究。

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1005-2690（2013）04-0050-03

S532.035.2

A

2013-04-03

柴生武(1973-)，男，山西廣靈人，碩士，農藝師，主要從事蔬菜育種和馬鈴薯脫毒種薯繁育技術研究。