全粉加工兼早熟菜用馬鈴薯品種LK99再生體系的建立

胡霞

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，甘肅蘭州 730070）

全粉加工兼早熟菜用馬鈴薯品種LK99再生體系的建立

胡霞

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，甘肅蘭州 730070）

以馬鈴薯品種LK99試管苗莖段為外植體，分別在6種培養(yǎng)基上進(jìn)行愈傷組織的誘導(dǎo)，比較接種28 d時(shí)的出愈率及愈傷組織的形態(tài)，并將胚性愈傷接到8種不同分化培養(yǎng)基上進(jìn)行再生苗的分化。結(jié)果表明，在接種28 d后，6種培養(yǎng)基均可誘導(dǎo)出大量的愈傷組織，以MS＋2.5 mg/L 6-BA＋0.5 mg/L NAA＋3 mg/L GA3＋0.5 mg/L 2，4-D培養(yǎng)基上胚性愈傷誘導(dǎo)率最高，生長狀態(tài)最好。胚性愈傷在MS＋2.5 mg/L 6-BA＋1.0 mg/L ZT＋3.5 mg/L GA3培養(yǎng)基上分化率最高，并且分化苗鍵壯。

馬鈴薯；LK99；愈傷組織；再生體系

LK99是甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所選育的全粉加工兼早熟菜用型馬鈴薯品種，薯塊長橢圓形，芽眼少而淺，白皮白肉，表皮光滑，結(jié)薯集中，單株結(jié)薯4～5個(gè)，薯形整齊美觀，商品率高，上市早，深受農(nóng)戶和市場歡迎。馬鈴薯是植物組織培養(yǎng)和細(xì)胞培養(yǎng)的模式作物之一，其組織和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)已經(jīng)比較完善，尤其是脫毒快繁已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國在馬鈴薯細(xì)胞和組織培養(yǎng)上已經(jīng)取得較多成果，并已證明馬鈴薯試管苗莖段是組織培養(yǎng)中常用的材料，能誘導(dǎo)植株再生。但由于馬鈴薯莖段胚性愈傷的產(chǎn)生受遺傳因素的影響，不同基因型胚性愈傷誘導(dǎo)率差異很大。研究人員已成功建立了馬鈴薯品種夏波蒂、大西洋、費(fèi)烏瑞它、隴薯3號(hào)、隴薯6號(hào)和隴薯10號(hào)等的再生體系［1］。筆者以LK99試管苗莖段為外植體，在含不同植物激素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，旨在選擇最佳培養(yǎng)基，建立高效的再生體系，為進(jìn)一步開發(fā)、利用馬鈴薯品種LK99奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 材料

LK99馬鈴薯試管苗由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 外植體制備取帶有4～6個(gè)莖節(jié)的脫毒馬鈴薯試管苗，在無菌條件下切成帶l個(gè)腋芽的單節(jié)莖段，轉(zhuǎn)接到容積為150 mL、盛有35～40 mL經(jīng)高壓滅菌的固體MS培養(yǎng)基的三角瓶中，將三角瓶置于溫度（25±1）℃、光照強(qiáng)度2 000 Lx、光照時(shí)間16 h/d的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待試管苗長至4～6個(gè)莖節(jié)時(shí)，在同樣條件下進(jìn)行擴(kuò)繁。

1.2.2 再生體系的建立將生長健壯的試管苗切割成0.5～0.8 cm長的莖段，接種于以MS為基本培養(yǎng)基，附加3%蔗糖、0.45%瓊脂和不同配比植物激素的愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基（表1）上，共設(shè)6個(gè)組合，每組合6個(gè)重復(fù)，每重復(fù)接種20～22個(gè)莖段，在（25±1）℃、2 000 Lx光照16 h/d的條件下培養(yǎng)28 d，統(tǒng)計(jì)愈傷組織的誘導(dǎo)率。將培養(yǎng)基E（MS+2.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3.0 mg/L GA3+ 0.5 mg/L 2，4-D）上獲得的胚性愈傷組織接種于以MS為基本培養(yǎng)基，附加3%蔗糖、0.45%瓊脂和不同植物激素配比的分化培養(yǎng)基（表2）上，共設(shè)8個(gè)組合，每組合6個(gè)重復(fù)，每重復(fù)接種12個(gè)愈傷組織。在（25±1）℃、2 000 Lx、光照16 h/d培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)芽分化，7 d以后觀察統(tǒng)計(jì)分化情況。芽長l～2 cm時(shí)，將其切下轉(zhuǎn)入MS培養(yǎng)基上誘導(dǎo)生根。愈傷組織14 d繼代1次。

誘導(dǎo)率＝（愈傷組織塊數(shù)/接入外植體數(shù)）× 100%。

表1 愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基的成分及配比①

表2 芽分化培養(yǎng)基的成分及配比

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)基愈傷誘導(dǎo)率比較

從表3及試驗(yàn)觀察看出，接種28 d時(shí)，培養(yǎng)基A上形成的大部分愈傷組織發(fā)粘、發(fā)軟、排列松散、呈水漬狀，為非胚性愈傷，胚性愈傷誘導(dǎo)率僅為12.70%。培養(yǎng)基B上非胚性愈傷誘導(dǎo)率為54.26%，胚性愈傷為36.34%，但大部分胚性愈傷組織顏色淺黃，色澤黯淡，兩端膨大不明顯，整體狀態(tài)不良。在D和F兩種培養(yǎng)基上，一部分莖段膨大后形成白色須狀物，非胚性愈傷誘導(dǎo)率分別為25.03%和27.03%，胚性愈傷分別為61.76%和63.67%，部分胚性愈傷組織顏色淺黃，兩端膨大不明顯。培養(yǎng)基C和E上胚性愈傷誘導(dǎo)率分別為89.58%和91.58%，非胚性愈傷分別為6.03%和5. 30%，僅個(gè)別莖段膨大后褐化，形成的胚性愈傷深綠，組織致密、呈啞鈴狀，整體狀態(tài)良好。

表3 不同培養(yǎng)基上愈傷組織的誘導(dǎo)率

圖1 胚型愈傷在分化培養(yǎng)基上的生長情況

2.2 胚性愈傷在不同分化培養(yǎng)基上的分化情況

將培養(yǎng)基E上誘導(dǎo)的胚性愈傷組織分別轉(zhuǎn)接到不同的芽分化培養(yǎng)基上后觀察到，在1號(hào)、2號(hào)和7號(hào)培養(yǎng)基上，胚性愈傷表面出現(xiàn)白色霜狀物，無分化苗（圖1A）。在3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)培養(yǎng)基上，胚性愈傷顏色逐漸枯黃，沒有光澤，無分化苗（圖1B）。6號(hào)和8號(hào)培養(yǎng)基上的胚性愈傷均有再生苗分化，其中6號(hào)培養(yǎng)基上的愈傷組織顏色淺綠，14 d后生長緩慢，愈傷不再分化，21 d后就有老化現(xiàn)象出現(xiàn)（圖1C）；8號(hào)培養(yǎng)基上的愈傷組織35 d后出現(xiàn)老化現(xiàn)象，較6號(hào)推遲約14 d，且顏色鮮嫩（圖1D）。無論從植株再生率還是從外觀形態(tài)特征來看，8號(hào)培養(yǎng)基的效果都好于其余幾種培養(yǎng)基。

3 小結(jié)與討論

1）研究發(fā)現(xiàn)，將馬鈴薯脫毒試管苗莖段接種至MS+2.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3.0 mg/L GA3+0.5 mg/L 2，4-D培養(yǎng)基上時(shí)，胚性愈傷誘導(dǎo)率最高，且該培養(yǎng)基誘導(dǎo)的愈傷組織顏色正常，保持鮮綠色，兩端膨大明顯，成啞鈴狀，生活力強(qiáng)，是本研究篩選的適合LK99胚性愈傷組織誘導(dǎo)的最佳培養(yǎng)基。

2）將愈傷誘導(dǎo)培養(yǎng)基上獲得的胚性愈傷接種至芽分化培養(yǎng)基上時(shí)發(fā)現(xiàn)，6-BA的存在對(duì)于芽的分化與增殖具有決定性的影響。當(dāng)6-BA為0 mg/L時(shí)，沒有芽的分化；當(dāng)6-BA濃度較?。?.5～1.0 mg/L）時(shí)，芽的分化極少；當(dāng)6-BA濃度為2.5 mg/L時(shí)，芽分化率最高。適當(dāng)濃度ZT（1.0 mg/L）的加入對(duì)芽的分化有一定的促進(jìn)作用。兩種生長調(diào)節(jié)劑的共同作用對(duì)芽的分化具有明顯的協(xié)同促進(jìn)作用，分化率可達(dá)53.03%，而兩者單獨(dú)存在時(shí)，都沒有芽的發(fā)生。說明適合LK99胚性愈傷芽分化的最佳培養(yǎng)基為MS+2.5 mg/L 6-BA+1.0 mg/L ZT+3.5 mg/L GA3。

3）愈傷組織的形成和形態(tài)發(fā)生是外植體再生的關(guān)鍵［2］。而通常情況下所接種的外植體，其細(xì)胞都是處于靜止?fàn)顟B(tài)下的并具有分裂潛能的成熟細(xì)胞。若要激活這些靜止?fàn)顟B(tài)下的細(xì)胞，就需通過一些外源生長激素及細(xì)胞分裂素的誘導(dǎo)，使其重新參加代謝并進(jìn)行旺盛分裂。對(duì)于不同植物、基因型及外植體的誘導(dǎo)，所需的生長素及細(xì)胞分裂素的種類和量也不一樣［3～5］。

［1］賈小霞，文國宏，齊恩芳，等.馬鈴薯新品種隴薯10號(hào)再生體系的建立［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2013（11）：5-7.

［2］方貫?zāi)?，龐淑?馬鈴薯愈傷組織再生體系的研究進(jìn)展中國馬鈴薯［J］.中國馬鈴薯，2012，26（5）：307-310.

［3］欒時(shí)雨，徐品三，夏秀英，等.適于馬鈴薯莖段再生的植物激素配比選擇［J］.中國馬鈴薯，2004，18（3）：143-144.

［4］李風(fēng)云，盛萬民，于天峰，等.馬鈴薯不同品種莖段再生系統(tǒng)的篩選［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（8）：99-100.

［5］李紅梅，王義強(qiáng).銀杏胚芽組織培養(yǎng)試驗(yàn)初報(bào)［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2008（3）：37-39.

（本文責(zé)編：陳偉）

Establishment of Plant Regeneration System of Early Vegetable Potato Variety LK99 with Whole Powder Processing

HU Xia
（Institute of Fruit and Floriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China）

To establish high efficient regeneration system of potato （Solarium tuberosum L .）variety LK99，stem segments of LK99 tube seedlings are inoculated on 6 kinds of culture media to induce callus . After 4 weeks from inoculation，the frequency of callus induction and callus morphology are compared . The embryonic callus is inoculated on 8 different differentiation media for differentiation of seedlings. The result shows that after 4 weeks from inoculation，a lot of callus are induced from all 6 kinds of media . The frequency of embryonic callus from the medium E（MS+2.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L NAA+3 mg/L GA3+0.5 mg/L 2，4-D）is highest，and the growth conditions of embryonic callus is best . The frequency of differentiated seedlings from the medium（MS+2.5 mg/L 6-BA+1 mg/L ZT+3.5 mg/L GA3）is highest，and the differentiation seedlings is stout .

Potato；LK99；Callus；Regeneration system

S532

A

1001-1463（2015）01-0014-03

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.01.006

2014-10-21

國家自然科學(xué)基金（31060200）；甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（145RJZA088）；甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中青年基金（2014GAAS20）部分內(nèi)容

胡霞（1972—），女，甘肅民勤人，主要從事科研管理工作。聯(lián)系電話：（0）15002626825。