一種延長馬鈴薯脫毒試管苗使用年限的方法研究

唐婭梅，韋獻(xiàn)雅，施 琴，周 丹，明數(shù)芳

(成都久森農(nóng)業(yè)科技有限公司，四川新都 610500 )

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一種延長馬鈴薯脫毒試管苗使用年限的方法研究

唐婭梅，韋獻(xiàn)雅，施 琴，周 丹，明數(shù)芳

(成都久森農(nóng)業(yè)科技有限公司，四川新都 610500 )

[目的]介紹一種新的延長馬鈴薯脫毒試管苗使用年限的方法。[方法] 以馬鈴薯為試驗材料，研究通過剪取生長良好的脫毒試管苗頂端帶芽莖段來延長試管苗使用年限的新方法，并同傳統(tǒng)莖尖脫毒培養(yǎng)的試管苗在成苗時間、移栽成活率和結(jié)薯率上進(jìn)行了比較。[結(jié)果]新的方法免去了傳統(tǒng)的每年剝莖尖更換脫毒苗的環(huán)節(jié)，并使脫毒苗的使用年限增加到3～5年;該方法在成苗時間上較常規(guī)莖尖脫毒方法提前50 d，成苗率提高25%，且試驗苗長勢良好;與傳統(tǒng)莖尖脫毒繁殖2年的試管苗比較，該方法得到的試管苗移栽成活率提高5個百分點，結(jié)薯率提高20%以上。該方法培養(yǎng)的馬鈴薯脫毒試管苗成苗時間快，成苗率高，且能有效延長試管苗的使用年限和降低生產(chǎn)成本。[結(jié)論]為馬鈴薯試管苗的規(guī)模化生產(chǎn)提供了新的思路，是一種值得借鑒和參考的新方法。

馬鈴薯；莖尖脫毒；帶芽莖段；快速成苗；新方法

自1955年Morel首先用莖尖脫毒方法以馬鈴薯為材料獲得了無病毒植株后，馬鈴薯莖尖脫毒技術(shù)迅速開展[1]。我國在莖尖脫毒和馬鈴薯脫毒試管苗的培養(yǎng)方面取得了很多研究成果[2-4]。應(yīng)用馬鈴薯脫毒技術(shù)和組織培養(yǎng)方法能有效獲得大量脫毒試管苗，但傳統(tǒng)的莖尖脫毒培養(yǎng)方法成苗時間長，成苗率不高，操作技術(shù)繁瑣，獲得的脫毒試管苗使用年限僅為1～2年，無形中增加了企業(yè)生產(chǎn)脫毒試管苗的成本。

筆者以馬鈴薯為材料，研究了通過剪取生長良好的脫毒試管苗頂端帶芽莖段來延長試管苗使用年限的新方法，并與傳統(tǒng)莖尖脫毒培養(yǎng)的試管苗在成苗時間、移栽成活率和結(jié)薯率上進(jìn)行了比較，以期為大規(guī)模生產(chǎn)馬鈴薯脫毒試管苗的企業(yè)提供一種新的延長試管苗使用年限和快速獲得試管苗的方法，達(dá)到有效降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗材料供驗材料為馬鈴薯主栽品種‘費烏瑞它’，由成都久森農(nóng)業(yè)科技有限公司種業(yè)中心提供。

1.2 試驗方法

1.2.1傳統(tǒng)莖尖脫毒試管苗培養(yǎng)方法。通過莖尖脫毒培養(yǎng)獲得的試管苗在使用1～2年后，由于繼代擴(kuò)繁次數(shù)的增加，試管苗自身分泌的毒素積累，會出現(xiàn)試管苗纖弱畸型等情況，需重新更換試管苗。傳統(tǒng)更換方法是利用薯塊重新進(jìn)行莖尖脫毒培養(yǎng)。具體方法[5]：將馬鈴薯塊莖進(jìn)行催芽處理，待芽長至2～3 cm時將芽取下置于燒杯中，用紗布封口，流水沖洗30 min后于超凈工作臺上進(jìn)行嚴(yán)格消毒。消毒時先用75%乙醇浸泡30 s，無菌水沖洗2～3次，再用0.1% HgCl2溶液浸泡5 min，無菌水沖洗4～5次。消毒后將芽在解剖鏡下逐層剝?nèi)ト~原基，切下0.2～0.3 mm莖尖接種到誘導(dǎo)叢生芽培養(yǎng)基中。

培養(yǎng)基：MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.1 mg/L+瓊脂0.6%+蔗糖3%。培養(yǎng)條件：溫度23～25 ℃，光照強度2 000～2 500 lx，光照12 h/d，培養(yǎng)基pH 5.8。試驗中剝?nèi)　M烏瑞它’莖尖562個，每瓶接種2個莖尖。

成苗后進(jìn)行病毒檢測，應(yīng)用血清學(xué)檢測技術(shù)：包被血清→溫育→加樣→溫育→加酶標(biāo)→溫育→加底物→酶聯(lián)儀讀數(shù)，檢測PVX、PVY、PVS和PLRV 4種病毒。

1.2.2新的延長試管苗使用年限的培養(yǎng)方法。選取生產(chǎn)中生長表現(xiàn)良好，莖葉顏色正常且粗壯的脫毒試管苗作為試驗材料。在超凈工作臺上，按照馬鈴薯試管苗切段快繁方法，剪取每株苗最頂端1～2 cm帶一個葉芽的莖段，接種于快繁培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。

培養(yǎng)基：MS+瓊脂0.6%+蔗糖3%。培養(yǎng)條件：溫度23～25 ℃，光照強度2 000～2 500 lx, 光照12 h/d，培養(yǎng)基pH 5.8。試驗中以瓶為單位，剪取“費烏瑞它”脫毒試管苗頂端莖段7 500苗，每瓶15苗，接種于500瓶中。

成苗后進(jìn)行病毒檢測，檢測方法同“1.2.1”。

1.2.3移栽成活率和結(jié)薯率的比較。為了讓試驗條件相同，將傳統(tǒng)莖尖脫毒繁殖2年的試管苗和新方法培養(yǎng)的試管苗，選取長勢相當(dāng)?shù)姆N植在同一大棚內(nèi)。共設(shè)2個處理，每個處理3次重復(fù)。在每年3月20日至4月10日，以廂為單位，每廂面積30 m2，種植400株/m2，分別種植2種方法培養(yǎng)的試管苗各3廂，同一栽培管理[6]。

15 d后以廂為單位，測定每廂的移栽成活率，70～80 d后收獲原原種后測定每廂的結(jié)薯率。比較2種方法培養(yǎng)的脫毒試管苗在移栽成活率和結(jié)薯率上的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 傳統(tǒng)脫毒方法對試管苗培養(yǎng)效果的影響剝?nèi)≠M烏瑞它莖尖562個，接種20 d后莖尖開始陸續(xù)萌動、增粗并產(chǎn)生大量愈傷組織，有的莖尖則不萌動，部分出現(xiàn)污染或死亡，萌發(fā)率、污染率及死亡率見表1。接種45 d后萌動的莖尖產(chǎn)生綠色凸起，形成叢生芽。接種80 d后株高15 cm，帶4～5片真葉。成苗后進(jìn)行病毒檢測，成苗時間及PVX、PVY、PVS、PLRV病毒的脫毒率見表2。

表1 莖尖萌發(fā)及污染死亡情況

從表1和2可以看出，通過傳統(tǒng)莖尖脫毒培養(yǎng)的試管苗，能有效脫除各被測病毒，病毒脫除率達(dá)到100%。但成苗時間長，平均成苗時間達(dá)80 d，不利于試管苗的規(guī)模化快速繁殖。萌發(fā)率和成苗率略低，平均萌發(fā)率為70%，在實際生產(chǎn)應(yīng)用中增加了生產(chǎn)成本和風(fēng)險。

2.2 新方法對試管苗培養(yǎng)效果的影響剪取‘費烏瑞它’頂端莖段培養(yǎng)的500瓶試驗苗，在接種15 d后開始陸續(xù)伸長增粗，部分出現(xiàn)污染和死亡，成活率、污染率及死亡率見表1。接種30 d后株高15 cm，帶4～5片真葉。對成苗植株進(jìn)行病毒檢測，成苗時間及檢測結(jié)果見表2。

表2 成苗時間及病毒脫除狀態(tài)

從表1和表2可以看出，通過剪取脫毒試管苗植株頂端帶芽莖段繁殖的試管苗，萌發(fā)率高達(dá)95%，成苗時間僅為30 d。同時由于帶芽莖段本身已是脫毒苗，在病毒檢測中，各被檢病毒的病毒脫除率達(dá)100%，有效起到了提純復(fù)壯的作用。通過此方法獲得的脫毒苗不僅能延長試管苗的使用年限，且同剝?nèi)∏o尖生長的試管苗相比表現(xiàn)為萌發(fā)率高、成苗時間快的特點，各被檢病毒脫除率穩(wěn)定，在馬鈴薯脫毒試管苗的快速規(guī)模化工廠生產(chǎn)中，具有實際和明顯的生產(chǎn)優(yōu)勢。

2.3 移栽成活率和結(jié)薯率的比較從表3可以看出，傳統(tǒng)繁殖2年試管苗移栽成活率為88%，而新的剪取頂端莖段培養(yǎng)的試管苗移栽成活率為93%，移栽成活率提高了5個百分點。同時以每廂30 m2計算平均產(chǎn)量，400株/m2計算單株產(chǎn)量。結(jié)果顯示，傳統(tǒng)繁殖2年試管苗每廂平均產(chǎn)量29 700粒，平均單株產(chǎn)量2.5粒，新方法培養(yǎng)的脫毒試管苗每廂平均產(chǎn)量39 200粒，平均單株產(chǎn)量3.3粒，新方法培養(yǎng)的試管苗在單株結(jié)薯率上提高了20%以上。由此說明剪取植株頂端帶芽莖段方法培養(yǎng)脫毒試管苗，不僅能延長試管苗的使用年限，節(jié)約生產(chǎn)成本，在移栽成活率和結(jié)薯率上也有明顯提高。

表3 移栽成活率和結(jié)薯率比較

3 討論

馬鈴薯脫毒試管苗的生產(chǎn)是馬鈴薯脫毒種薯產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，優(yōu)質(zhì)快速地獲得脫毒試管苗是加快脫毒種薯繁育的關(guān)鍵。目前，雖已實現(xiàn)了馬鈴薯脫毒苗的商品化生產(chǎn)，但普遍采用的是通過莖尖脫毒培養(yǎng)生產(chǎn)脫毒試管苗，此方法技術(shù)條件相對復(fù)雜繁瑣，成苗時間長，繁殖速度慢，生產(chǎn)成本較高[7]，且試管苗在使用1～2年后需重新脫毒更換，不利于大規(guī)模工廠化快速生產(chǎn)。

該試驗利用提純復(fù)壯作用，通過直接剪取生長良好的脫毒試管苗頂端帶芽莖段培養(yǎng)脫毒試管苗，以期找出簡便快速且能有效延長脫毒試管苗使用年限的新方法。研究表明，新的試管苗培養(yǎng)方法由于外植體取材較大且免去了傳統(tǒng)莖尖脫毒的繁瑣技術(shù)程序，成苗時間提前50 d，成苗率提高25%以上，均高于傳統(tǒng)莖尖脫毒培養(yǎng)方法。同時由于外植體本身來源于已脫毒的試管苗，通過提純復(fù)壯，保證了病毒的脫除率達(dá)到100%。在栽種效果上，新方法培養(yǎng)的脫毒試管苗與傳統(tǒng)繁殖2年的試管苗相比在移栽成活率上提高了5個百分點，結(jié)薯率提高20%以上。

此方法用于馬鈴薯脫毒試管苗的大規(guī)模工廠化生產(chǎn)中，簡單實用，快速高效，可使脫毒試管苗的使用年限增加到3～5年，有效降低生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)上具有一定的實用價值。

[1] CHIRKOV S N,OLOVNIKOV A M,SURGUCHYOVA N A.Immunodiagnosis of plant viruses by a virobact erial agglutination[J].Annals Applied Biology,1984，104:477-483.

[2] 劉衛(wèi)平.馬鈴薯試管苗新的快速繁殖方法研究[J].馬鈴薯雜志,2000,14(3):141-142.

[3] 韓宏義,李巖.馬鈴薯脫毒試管苗的快速繁殖的研究[J].雜糧作物,2002,22(1):48-49.

[4] 楊小琴,李善才,李增偉,等.馬鈴薯莖尖脫毒組織培養(yǎng)技術(shù)研究綜述[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(22):85-88.

[5] 齊恩芳,王一航,張武,等.馬鈴薯莖尖脫毒培養(yǎng)方法優(yōu)化研究[J].中國馬鈴薯,2007,21(4):200-202.

[6] 韋獻(xiàn)雅,唐婭梅,周丹,等.三種不同苗源生產(chǎn)脫毒馬鈴薯原原種產(chǎn)量比較試驗[J].中國馬鈴薯,2012,26(5):274-276.

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Study of Extending Useful Life Method of Virus-free Potato Tube Plantlets

TANG Ya-mei, WEI Xian-ya, SHI Qin et al

(Chengdu Joysun Agricultural Science and Technology Limited Company, Xindu, Sichuan 610500)

[Objective]The aim was to introduce a new method of extending useful life of virus-free potato tube plantlets.[Method] With potato as experimental material, the seedling by shearing growth good to the top of the tube seedlings with bud stem section to prolong the life of a new method of tube seedlings, seedling with traditional stem tip culture of tube seedlings in seedling time, transplanting survival rate, and form to compare the rate of potato were studied. [Result] The result showed: the new method avoid peeling meristem tip, and the useful life of virus-free tube plantlets increased to 3-5 years, the time of plant formation was advanced by 50 days and sprouting percentage was increased by 25%； the transplanting survival rate of tube plantlet was increased by 5% and potato rate was increased by more than 20% , compared with that of traditional tube plantlets with 2 years reproduction. The tube plantlets cultured by this method showed rapid producing，higher sprouting percentage，effective prolonging lifespan and reduce the production cost. [Conclusion]This method provided a new thought in large-scale production of virus-free potato tube plantlets, and it was worthy of reference.

Potato; Meristem tip virus-free; Stem; Rapid producing plant; New method

四川省科技成果轉(zhuǎn)化項目(2012NC0018)。

唐婭梅(1986-)，女，四川簡陽人，農(nóng)藝師，碩士，從事馬鈴薯組織培養(yǎng)技術(shù)研究。

2014-12-15

S 532

A

0517-6611(2015)04-020-02