不同比例MS培養基對脫毒馬鈴薯快繁生長的影響

宋鵬慧，王春艷，梁文衛，張 鹍，楊 光，宋德祿 (黑龍江省農業科學院漿果研究所，黑龍江綏棱152200)

MS培養基是Murashige和Skoog于1962年為煙草細胞培養設計的，其特點是無機鹽和離子濃度較高，是較穩定的離子平衡溶液;其硝酸鹽含量高;其養分數量和比例合適，能滿足植物細胞的營養和生理需要，其適用范圍較廣［1］。目前，馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)試管苗繁殖大多采用MS培養基［2－4］。快繁培養基是脫毒馬鈴薯生產的基礎，因此，優化馬鈴薯脫毒苗的快繁培養基，以達到生產中的高效、快速和低耗是非常必要的［3－7］。在以往的MS培養基簡化試驗中，研究者大都贊成省去有機成分(包括肌醇)，而多數人不贊成省去鐵鹽和大量無機元素［8］。筆者也做過相關試驗，得出不添加有機物的MS培養基與全量添加的MS培養基上生長的試管苗的農藝性狀基本一致，從節省成本的角度考慮，不添加有機物的MS培養基可以替代全量添加的MS培養基用于生產中，為了進一步節省成本和簡化試驗，筆者以馬鈴薯脫毒試管苗“克新13”為試驗材料，以MS為基本培養基，分別設添加不同量的不含有機物的MS培養基，探索馬鈴薯脫毒試管苗快繁的培養基簡化方案，旨在為馬鈴薯脫毒苗的生產提供技術支持及理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料為馬鈴薯栽培品種“克新13”，為黑龍江省農業科學院漿果研究所生物技術室繼代培養的脫毒苗，每30 d在MS培養基上繼代繁殖1次，培養溫度為25℃，光照強度為2 000～2 500 lx，光照時間為12 h/d，采用間隔亮1 h，滅1 h的光照方法。

1.2 試驗方法 分別設添加不同濃度的不含有機物的MS培養基7組試驗，CK為濃度100%不含有機物的MS培養基。瓊脂6 g/L，白糖30 g/L。

1.2.1 試驗設計。處理①:40%MS+40%鐵鹽+40%有機物;②50%MS+50%鐵鹽+50%有機物;③60%MS+60%鐵鹽+60%有機物;④70%MS+70%鐵鹽+70%有機物;⑤:80%MS+80%鐵鹽+80%有機物;⑥:90%MS+90%鐵鹽+90%有機物;⑦CK:100%MS+100%鐵鹽+100%有機物。

1.2.2 試驗步驟及培養條件。選取生長健壯的馬鈴薯試管苗單芽莖段接入上述7種培養基中，每瓶插3株，每個處理10瓶，重復3次。所有處理均添加蔗糖30 g/L，瓊脂6 g/L，調節pH至5.8～6.0。接種后將培養瓶放置于培養室，培養溫度為25℃，光照強度2 000～2 500 lx，光照時間為12 h。第30天時，進行相關指標的測定。

1.2.3 測定項目及數據處理。對接種在不同培養基上的試管苗于30 d后進行取樣調查，每個處理隨機抽取3瓶試管苗，測定株高(cm)、活葉數(片/株)、莖粗(mm)、有效莖節數(節/株)、節間長度(cm)、葉柄長(cm)、大葉寬(cm)、大葉長(cm)、最大根長(cm)、根數(條/株)、植株鮮重(mg/株)、植株干重(mg/株)、根鮮重(mg/株)和根干重(mg/株)。試驗數據由Excel和SPSS20.0軟件進行數據統計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同MS培養基對馬鈴薯試管苗莖葉的影響 從表1可以看出，在株高、莖粗、活葉片數等方面均表現為生長在添加量為100%、90%、80%、70%不含有機物的培養基試管苗處于較高水平，且與生長在CK培養基上的試管苗差異不明顯。在活葉數方面，生長在添加量70%的不含有機物培養基的試管苗略高于生長在CK培養基上的試管苗。在節間長度方面，生長在添加量80%的不含有機物培養基的試管苗略高于生長在CK培養基上的試管苗。在葉柄長方上面，生長在添加量90%和70%的不含有機物培養基的試管苗略高于生長在CK培養基上的試管苗。在大葉寬方面，生長在添加量80%和70%的不含有機物培養基的試管苗略高于生長在CK培養基上的試管苗。生長在60%及以下的不含有機物的MS培養基上的試管苗各項指標均較差。

表1 不同MS培養基對馬鈴薯試管苗莖葉的影響

2.2 不同培養基對馬鈴薯試管苗根的影響 由表2可知，在根數和最大根長方面，生長在添加量100%、90%、80%、70%不含有機物的培養基試管苗均較好，且與生長在CK培養基上的試管苗差異不明顯。生長在60%及以下的不含有機物的MS培養基試管苗較差。在最大根長方面，生長在添加量90%的不含有機物培養基的試管苗略高于生長在CK培養基上的試管苗。

表2 不同培養基對馬鈴薯試管苗根的影響

2.3 不同培養基對馬鈴薯試管苗生物量的影響 由表3可知，生長在添加量100%、90%、80%、70%不含有機物的培養基試管苗地上部分鮮重、地上部分干重、地下部鮮重和地下部干重均較高，且與生長在CK培養基上的試管苗各項數值較接近。生長在添加量60%、50%、40%不含有機物的培養基試管苗各項數值較低。生長在添加量為80%的不含有機物的培養基試管苗根冠比也較高，其大小反映了植物地下部分與地上部分的相關性;在作物苗期，為了給作物創造良好的營養生長條件，要促進根系生長，增大根冠比。

表3 不同培養基對馬鈴薯試管苗生物量的影響

3 討論

在以往的MS培養基簡化試驗中，有些研究者認為，生產中省去有機成分污染的機率要小一些。該問題有待在后續的生繼代培養產生產代過程中通過觀測得出結論。

該試驗分別設添加不同濃度的不含有機物的MS培養基處理，且得出初步結論。是否可以進行再進一步細化研究，如不添加某種母液中的某種物質或者單一某種物質的減量對比試驗，有待進一步研究。

該研究表明，總體趨勢表現為生長在添加量100%、90%、80%、70%不含有機物的培養基試管苗生長較好，而從生長在添加量60%不含有機物的培養基試管苗開始，生長變差。可見60% ～70%是個臨界值，此原因有待進一步研究。

通過該試驗所研究的簡化培養基培養的試管苗移栽后的成活率、抗病力、結薯率以及對馬鈴薯品質的影響等指標的變化尚待進一步研究。

4 結論

該試驗結果表明，添加量100%、90%、80%、70%的不含有機物的MS培養基試管苗生長均較好，且與生長在CK培養基上的試驗苗差異不明顯。生長在60%及以下的不含有機物的MS培養基試管苗生長較差，不可應用于生產中。從試管苗的生長和節約成本的角度考慮，選取添加量為70%的不含有機物的MS培養基，可以在保質保量的前提下，在生產中實現高效、快速和低耗的目的，適宜應用于馬鈴薯試管苗的生產中。

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