李想 李爽 韓玉珠
摘 要:以馬鈴薯延薯4號脫毒試管苗為試驗材料進行試管薯誘導的研究,利用液體MS培養(yǎng)基+蔗糖8%0.5mg/L+6-BA+不同濃度的PP333(0.05mg/L、0.10mg/L、0.15mg/L、0.20mg/L)方法,進行試管薯誘導的形成研究。結果表明在蔗糖8%+0.5mg/L6-BA+0.15mg/LPP333誘導效果最好,不但促進延薯4號試管薯提早結薯,而且使單瓶試管薯鮮重﹑平均直徑和單薯鮮重顯著增加。
關鍵詞:試管薯 多效唑 馬鈴薯
馬鈴薯試管薯[1]是指馬鈴薯脫毒試管苗在培養(yǎng)瓶內(nèi)通過誘導,于葉腋間形成的微型薯塊。馬鈴薯試管薯的生產(chǎn),在具備簡單的無菌設備和培養(yǎng)條件下,可以不受季節(jié)限制周年生產(chǎn),且不受病毒再侵染的危害,在短期內(nèi)為原原種生產(chǎn)提供大量脫毒核心種。馬鈴薯試管薯,避免了常規(guī)生產(chǎn)中外界病原體的侵染,與試管苗具有相近的質(zhì)量,此外,重量輕、體積小,在儲存、運輸、種植等方面都表現(xiàn)出突出優(yōu)勢,方便了馬鈴薯種質(zhì)資源的交流。
馬鈴薯試管薯的形成是一個復雜的發(fā)育過程,有關通過改變植株體內(nèi)激素水平而誘導結薯的報道較多,如生長素、細胞分裂素、乙烯利[2]等。多效唑(PP333)是一種三唑類高效低毒植物生長調(diào)節(jié)劑和廣譜殺菌劑,具有抑制赤霉素的生物合成的作用。近年來的研究顯示,多效唑(PP333)有利于馬鈴薯[3-6]試管薯塊莖的形成。本試驗通過誘導培養(yǎng)基添入不同濃度多效唑,研究多效唑(PP333)對延薯4號試管薯產(chǎn)量形成的影響,為更加高效生產(chǎn)試管薯提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
吉林農(nóng)業(yè)大學園藝學院蔬菜實驗室提供的晚熟品種延薯4號的脫毒試管苗為供試材料,采用PCR方法和酶聯(lián)雙抗體夾心法對主要病毒病和類病毒(PSTV)進行檢測,選取不帶病毒的試管苗作為基礎苗進行擴繁,并進行試驗。多效唑(PP333)購于四川國光農(nóng)業(yè)股份有限公司,有效成分含量為15%。培養(yǎng)瓶為220mL玻璃瓶。
1.2 試驗方法
試驗分兩步進行。第一步,利用固體培養(yǎng)基培養(yǎng)成健壯的試管苗,脫毒試管苗的擴繁應用MS固體培養(yǎng)基,培養(yǎng)條件為光照強度2000~3000Lx、光照時間16h/d、溫度20~25℃為誘導試管薯提供來源一致的脫毒試管苗。
第二步,加入液體培養(yǎng)基進行試管薯的誘導。培養(yǎng)條件為全黑暗條件下溫度18~22℃。
1.2.1 基礎苗培養(yǎng)
以MS培養(yǎng)基+4%蔗糖+瓊脂8.25g/L(pH值5.8)為基礎苗培養(yǎng)基,將延薯4號的試管苗在無菌條件下剪成帶1個腋芽的莖段,接種在35mL固體培養(yǎng)基中,每瓶3個莖段,待誘導出來源一致的足夠基礎苗后,便可進行試管薯的誘導。
1.2.2 試管薯誘導
以MS+8%蔗糖+6-BA+0.5mg/L(pH值5.8)為基礎培養(yǎng)基在其中添加濃度分別為0.05mg/L、0.10mg/L、0.15mg/L、0.20mg/L的多效唑(PP333),以不加多效唑(PP333)為對照(CK)。每個處理15瓶,設3次重復。在無菌條件下,將含有不同濃度的多效唑的液體培養(yǎng)基分別倒入壯苗固體培養(yǎng)基中,進行試管薯的誘導,置于18~22℃,全黑暗條件靜置培養(yǎng),40天后收獲統(tǒng)計試管薯。
1.3 調(diào)查內(nèi)容及方法
在本試驗中,把直徑大于5mm的微型薯稱為大薯,統(tǒng)計“大薯”數(shù)并計算出大薯占結薯總數(shù)的百分數(shù),稱為大薯率,以此作為考察微型薯在誘導期間發(fā)育階段一致性程度的指標[7]。誘導結薯40天后收獲,統(tǒng)計單瓶結薯數(shù)(直徑3mm)以上、微型薯產(chǎn)量(g/瓶)、單薯重(g/粒)和大薯率等指標。
2 結果與分析
在黑暗條件下,含有不同濃度多效唑(PP333)的MS培養(yǎng)基對延薯4號試管薯誘導效果差異顯著(表2)。在0.15mg/L PP333(T3)培養(yǎng)基上,試管薯的誘導效果最好,在結薯直徑、單瓶結薯質(zhì)量、平均薯重和大薯率均顯著高于對照。
2.1 不同濃度多效唑?qū)φT導出薯時間的影響
在全暗,溫度18~22℃的條件下,延薯4號試管薯誘導形成試管薯(見圖1)。試管薯形成主要集中在7~20天,22天后,基本上全部處理形成的試管薯都接近最終數(shù)量。隨多效唑濃度增加,延薯4號結薯時間提前,在0.15mg/L PP333條件下誘導出薯速度最快,在0.10mg/L PP333(T2)條件下的誘導速度次之。誘導培養(yǎng)時,多效唑(PP333)處理下馬鈴薯試管薯誘導結薯速度明顯快于無激素處理,說明多效唑(PP333)處理有利于試管薯提前誘導結薯,并且在加入不同濃度多效唑(PP333)條件處理下均未出現(xiàn)畸形串薯現(xiàn)象。
2.2 不同濃度多效唑?qū)υ嚬苁韱纹旷r薯總重量的影響
多效唑(PP333)在不同濃度范圍對延薯4號單瓶總薯重的影響(圖2),延薯4號產(chǎn)量明顯上升,當使用濃度在適宜的范圍內(nèi),對提高試管薯的產(chǎn)量有明顯作用,本試驗最合適的處理為0.15mg/L PP333(T3),明顯高于對照。濃度過大,產(chǎn)量會下降,主要影響光合產(chǎn)物的積累。
2.3 不同濃度多效唑?qū)υ嚬苁韱纹拷Y薯數(shù)和大薯率的影響
不同濃度多效唑(PP333)對試管薯單瓶結薯數(shù)和大薯率的影響(圖3),延薯4號單瓶結薯數(shù)隨著多效唑(PP333)濃度的升高,先增加后減少。隨著多效唑濃度的升高,延薯4號大薯率先升高后降低。本試驗中,多效唑濃度在0.10mg/L PP333(T2)~0.15mg/LPP333(T3)濃度下,不但能保證大薯率,而且也能保證單瓶結薯數(shù)。
2.4 不同濃度多效唑?qū)υ嚬苁碇睆胶蛦问碇氐挠绊?/p>
不同濃度多效唑(PP333)對試管薯直徑和單薯重的影響(圖4),試管薯的直徑與試管薯的單重呈現(xiàn)正相關。隨著加入多效唑(PP333)濃度的增加,延薯4號試管薯的直徑和單薯重都不斷的增加。本試驗中,在0.15mg/L PP333(T3)條件下,試管薯的單薯重和直徑都顯著高于對照。
3 結論與討論
本研究表明,在誘導培養(yǎng)基中加入多效唑(PP333)有利于延薯4號試管薯的誘導。最適宜的處理濃度為0.15mg/L PP333(T3),在此條件下單瓶總薯重,單薯重,薯塊的直徑,大薯率都明顯高于對照。
馬鈴薯試管薯形成及發(fā)育受多種因素控制。當誘導環(huán)境適宜時,沒有任何外源誘導劑參與也能形成試管薯,但其結薯率低,薯塊小。這與連勇[8]等的報道一致。本試驗的研究結果與鄭敏[9]等研究的多效唑(PP333)對試管薯的影響一致,在一定范圍內(nèi),隨著多效唑(PP333)濃度的升高,結薯數(shù)、結薯直徑、單瓶總結薯重、單薯重、大薯率都會提高。本試驗研究表明,延薯4號在0.15mg/L PP333誘導試管薯效果最好,但是不同品種使用多效唑誘導試管薯的最適宜濃度不用,柴生武[10]等研究的“費烏瑞它”在0.1mg/L PP333處理下誘導試管薯能提早結薯,單瓶結薯數(shù)和結薯重都顯著增加,有利于試管薯產(chǎn)量和質(zhì)量的提高,以及“同薯20號”在0.5mg/L PP333處理下結薯效率和產(chǎn)量最高,張志軍[11]等研究“夏波蒂”在0.1mg/L PP333誘導效果最好,基因型不同對多效唑(PP333)要求的濃度不同。
綜合外界條件和生長調(diào)節(jié)劑對馬鈴薯試管薯形成的協(xié)同作用考慮,在培養(yǎng)基中添加適宜濃度的外源激素對試管薯誘導進行調(diào)控,既可使試管苗有較好的物質(zhì)積累,又可誘導其形成數(shù)量多,質(zhì)量高的試管薯。由于馬鈴薯品種間特異性的不同,推廣應用過程中,需要根據(jù)品種特性選擇多效唑(PP333)適宜濃度。
參考文獻
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