鄒曾碩,劉國(guó)鳳,唐 偉,段宏偉
(四川省涼山州馬鈴薯良種繁育推廣中心,四川 西昌 615013)
馬鈴薯脫毒試管苗在生產(chǎn)上的應(yīng)用,解決了馬鈴薯病毒病危害造成減產(chǎn)的主要問(wèn)題[1]。但是微生物(真細(xì)菌)污染一直是困擾馬鈴薯脫毒試管苗生產(chǎn)的大問(wèn)題,個(gè)別月份(夏秋季節(jié))污染率甚至高達(dá)40%。污染直接影響到生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本,甚至打亂生產(chǎn)計(jì)劃。污染與培養(yǎng)環(huán)境的潔凈度直接相關(guān),而培養(yǎng)室空氣流通少、濕度大,易導(dǎo)致各種菌類(lèi)滋生,空間潔凈度差。傳統(tǒng)的滅菌方法是使用紫外燈照射、甲醛熏蒸、過(guò)氧乙酸等,這些方法都有一定的消毒滅菌效果,但均有一定缺陷。紫外線(xiàn)對(duì)組培材料和人體有害;甲醛消毒效果較好,但殘存時(shí)間長(zhǎng),對(duì)組培材料和人體也有害,甲醛原漿毒物質(zhì)能與蛋白質(zhì)結(jié)合,吸入高濃度甲醛后,人體會(huì)出現(xiàn)呼吸道的嚴(yán)重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛。皮膚直接接觸甲醛,可引起皮炎、色斑、壞死,經(jīng)常接觸少量甲醛,能引起慢性中毒,出現(xiàn)黏膜充血、皮膚刺激癥、過(guò)敏性皮炎等,甲醛還是基因毒性物質(zhì),可導(dǎo)致基因突變,實(shí)驗(yàn)室證實(shí)可致癌;過(guò)氧乙酸降塵除菌,容易引起培養(yǎng)室濕度升高且刺激味強(qiáng)[2-6]。
采用新型中藥材滅菌劑蒼術(shù)和艾葉,通過(guò)與甲醛熏蒸效果作比較,克服組培生產(chǎn)傳統(tǒng)消毒方法的缺點(diǎn),以期能實(shí)現(xiàn)馬鈴薯試管苗工廠化大規(guī)模生產(chǎn)的安全、高效、無(wú)毒害副作用、降低污染率、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的目的,并探求蒼術(shù)、艾葉熏蒸在馬鈴薯脫毒試管苗組培生產(chǎn)上是否適用。
試材為中藥鋪采購(gòu)的蒼術(shù)成品塊莖和干燥艾葉,甲醛,高錳酸鉀,馬鈴薯脫毒試管苗繼代培養(yǎng)基。
2009年于涼山州馬鈴薯良種繁育推廣中心組培室完成該試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置9處采樣點(diǎn),分別為靠近組培室邊緣的8個(gè)點(diǎn)(平均分布)和中央的1個(gè)點(diǎn),熏蒸選取組培室平均分布的3個(gè)點(diǎn)。蒼術(shù)、艾葉和甲醛熏蒸分別選取兩間組培室同時(shí)進(jìn)行。
1.3.1 熏蒸滅菌
(1)蒼術(shù)、艾葉熏蒸選取一間組培室(體積56 m3),用量為2.0 g·m-3。艾葉經(jīng)干燥后直接點(diǎn)燃,蒼術(shù)先用95%酒精浸泡24 h,熏蒸時(shí)以酒精為助燃劑點(diǎn)燃。在培養(yǎng)室按3~5個(gè)點(diǎn)均勻分布,點(diǎn)燃后密閉培養(yǎng)室熏蒸1 h。
表1 蒼術(shù)在組培室的熏蒸效果Table1 Fumigation effects of atractylodes in potato tissue culture laboratory
(2)甲醛熏蒸選取大小一致的組培室,用量為甲醛2 mL·m-3加高錳酸鉀1 g·m-3,將甲醛溶液倒入盛裝高錳酸鉀的容器后立即撤離,并關(guān)閉門(mén)窗。
1.3.2 菌落檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)
采用自然沉降法測(cè)定菌落數(shù)量:打開(kāi)培養(yǎng)皿蓋暴露10 min,分別在熏蒸前和熏蒸后3~4 d各采樣1次,在室溫下培養(yǎng)2 d,然后按霉菌、細(xì)菌進(jìn)行菌落數(shù)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)。
采樣方法:分別在組培室的四周(距墻50 cm左右)及中間1~2個(gè)點(diǎn)進(jìn)行采樣。
1.3.3 統(tǒng)計(jì)方法
根據(jù)奧氏公式計(jì)算培養(yǎng)室空氣含菌數(shù)(cfu·m-3),再計(jì)算出消毒滅菌率,分析其滅菌效果。
空氣菌落總數(shù)(cfu·m-3)=50000 N/A×T
公式中A為培養(yǎng)皿面積(cm2),T為培養(yǎng)皿暴露時(shí)間(min),N 為培養(yǎng)皿平均菌落數(shù)(cfu·皿-1)。
從表1統(tǒng)計(jì)可以看出,蒼術(shù)熏蒸后馬鈴薯組培室空氣細(xì)菌含量與熏蒸前差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),從蒼術(shù)對(duì)真細(xì)菌的滅菌率差異來(lái)看,對(duì)細(xì)菌的滅菌率明顯高于對(duì)真菌的滅菌率。
從表2統(tǒng)計(jì)分析可以看出,艾葉熏蒸后馬鈴薯組培室空氣真菌含量與熏蒸前差異達(dá)到顯著水平(P<0.05),從艾葉對(duì)真細(xì)菌的滅菌率差異來(lái)看,對(duì)真菌的滅菌率明顯高于對(duì)細(xì)菌的滅菌率。
從表3統(tǒng)計(jì)分析可以看出,甲醛對(duì)真細(xì)菌滅菌效果基本一致,且熏蒸前后組培室空氣含菌量差異顯著(P<0.05),這證實(shí)了甲醛在空氣消毒上的實(shí)際效果。
表1~3顯示,組培室的各個(gè)空間位置的含菌量各不相同,處于靠墻的角落含菌量最高,其他邊緣次之,中央的含菌量最低。且蒼術(shù)、艾葉在熏蒸后有濃郁的中藥氣味,而且殘留時(shí)間較長(zhǎng),可對(duì)環(huán)境進(jìn)行穩(wěn)定控制,雖有中藥氣味,但不會(huì)對(duì)人體造成傷害,較其它熏蒸藥劑(甲醛)安全可靠。通過(guò)對(duì)熏蒸后組培室馬鈴薯試管苗的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀察,此中藥材熏蒸對(duì)試管苗生長(zhǎng)無(wú)影響,不會(huì)對(duì)其造成不良反應(yīng)。
表2 艾葉在組培室的熏蒸效果Table2 Fumigation effects of argy wormwood leaf in potato tissue culture laboratory
表3 甲醛在組培室的熏蒸效果Table3 Fumigation effects of formaldehyde in potato tissue culture laboratory
試驗(yàn)結(jié)果表明,蒼術(shù)、艾葉適用于馬鈴薯組培室的消毒滅菌,而且中藥氣味殘留時(shí)間較長(zhǎng),可對(duì)環(huán)境進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的控制,雖有中藥氣味,但屬安全無(wú)毒氣體,不會(huì)對(duì)人體造成傷害,較甲醛安全可靠。甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為一類(lèi)致癌物,并且認(rèn)為甲醛與白血病發(fā)生之間存在著因果關(guān)系,熏蒸后具有強(qiáng)烈的刺激味道,殘留時(shí)間長(zhǎng),影響了生產(chǎn)進(jìn)度。植物組培室滅菌不僅要考慮對(duì)人體的安全影響,同時(shí)也要考慮是否對(duì)植物試管苗的生長(zhǎng)發(fā)育造成不良影響,只有對(duì)人體和試管苗均無(wú)損害的熏蒸制劑才可用。通過(guò)對(duì)熏蒸后組培室馬鈴薯試管苗的生長(zhǎng)狀況進(jìn)行持續(xù)觀察,此中藥材熏蒸對(duì)試管苗生長(zhǎng)無(wú)影響,不會(huì)對(duì)其造成不良反應(yīng)。
蒼術(shù)、艾葉分別對(duì)真菌和細(xì)菌有特效,蒼術(shù)對(duì)細(xì)菌的滅菌效果優(yōu)于真菌,而艾葉對(duì)真菌的滅菌效果優(yōu)于細(xì)菌,所以在使用過(guò)程中可以針對(duì)污染情況的不同采取不同熏蒸方式,既避免材料的浪費(fèi)又達(dá)到滅菌效果,這將對(duì)馬鈴薯試管苗組培室真、細(xì)菌污染做出針對(duì)性滅菌提供依據(jù)。從蒼術(shù)、艾葉與甲醛的熏蒸效果比較,此新型中草藥熏蒸制劑適用于馬鈴薯組培室的消毒滅菌,克服了傳統(tǒng)消毒方法缺點(diǎn),安全、高效、無(wú)毒害副作用、降低污染率,在馬鈴薯脫毒試管苗工廠化大規(guī)模生產(chǎn)中,降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
在真細(xì)菌數(shù)量記錄中發(fā)現(xiàn)組培室的細(xì)菌含量比真菌含量要低,這與前人研究結(jié)果有所不同[7],原因是在平時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中我們著重于防治細(xì)菌污染,所以組培室的細(xì)菌含量相對(duì)較低。
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