一種延長(zhǎng)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 )

?

一種延長(zhǎng)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(zhǎng)馬鈴薯脫毒試管苗使用年限的方法。[方法] 以馬鈴薯為試驗(yàn)材料，研究通過(guò)剪取生長(zhǎng)良好的脫毒試管苗頂端帶芽莖段來(lái)延長(zhǎng)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(shí)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(shí)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(yàn)苗長(zhǎng)勢(shì)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(gè)百分點(diǎn)，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(shí)間快，成苗率高，且能有效延長(zhǎng)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(wú)病毒植株后，馬鈴薯莖尖脫毒技術(shù)迅速開(kāi)展[1]。我國(guó)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(shí)間長(zhǎng)，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(wú)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(guò)剪取生長(zhǎng)良好的脫毒試管苗頂端帶芽莖段來(lái)延長(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)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(yàn)材料供驗(yàn)材料為馬鈴薯主栽品種‘費(fèi)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(yàn)方法

1.2.1傳統(tǒng)莖尖脫毒試管苗培養(yǎng)方法。通過(guò)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(huì)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(zhǎng)至2～3 cm時(shí)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(tái)上進(jìn)行嚴(yán)格消毒。消毒時(shí)先用75%乙醇浸泡30 s，無(wú)菌水沖洗2～3次，再用0.1% HgCl2溶液浸泡5 min，無(wú)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(qiáng)度2 000～2 500 lx，光照12 h/d，培養(yǎng)基pH 5.8。試驗(yàn)中剝?nèi)　M(fèi)烏瑞它’莖尖562個(gè)，每瓶接種2個(gè)莖尖。

成苗后進(jìn)行病毒檢測(cè)，應(yīng)用血清學(xué)檢測(cè)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(cè)PVX、PVY、PVS和PLRV 4種病毒。

1.2.2新的延長(zhǎng)試管苗使用年限的培養(yǎng)方法。選取生產(chǎn)中生長(zhǎng)表現(xiàn)良好，莖葉顏色正常且粗壯的脫毒試管苗作為試驗(yàn)材料。在超凈工作臺(tái)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(gè)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(qiáng)度2 000～2 500 lx, 光照12 h/d，培養(yǎng)基pH 5.8。試驗(yàn)中以瓶為單位，剪取“費(fèi)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(cè)，檢測(cè)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(yàn)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(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)姆N植在同一大棚內(nèi)。共設(shè)2個(gè)處理，每個(gè)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(cè)定每廂的移栽成活率，70～80 d后收獲原原種后測(cè)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(duì)試管苗培養(yǎng)效果的影響剝?nèi)≠M(fèi)烏瑞它莖尖562個(gè)，接種20 d后莖尖開(kāi)始陸續(xù)萌動(dòng)、增粗并產(chǎn)生大量愈傷組織，有的莖尖則不萌動(dòng)，部分出現(xiàn)污染或死亡，萌發(fā)率、污染率及死亡率見(jiàn)表1。接種45 d后萌動(dòng)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(cè)，成苗時(shí)間及PVX、PVY、PVS、PLRV病毒的脫毒率見(jiàn)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(guò)傳統(tǒng)莖尖脫毒培養(yǎng)的試管苗，能有效脫除各被測(cè)病毒，病毒脫除率達(dá)到100%。但成苗時(shí)間長(zhǎng)，平均成苗時(shí)間達(dá)80 d，不利于試管苗的規(guī)?；焖俜敝?。萌發(fā)率和成苗率略低，平均萌發(fā)率為70%，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中增加了生產(chǎn)成本和風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 新方法對(duì)試管苗培養(yǎng)效果的影響剪取‘費(fèi)烏瑞它’頂端莖段培養(yǎng)的500瓶試驗(yàn)苗，在接種15 d后開(kāi)始陸續(xù)伸長(zhǎng)增粗，部分出現(xiàn)污染和死亡，成活率、污染率及死亡率見(jiàn)表1。接種30 d后株高15 cm，帶4～5片真葉。對(duì)成苗植株進(jìn)行病毒檢測(cè)，成苗時(shí)間及檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 成苗時(shí)間及病毒脫除狀態(tài)

從表1和表2可以看出，通過(guò)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(shí)間僅為30 d。同時(shí)由于帶芽莖段本身已是脫毒苗，在病毒檢測(cè)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(guò)此方法獲得的脫毒苗不僅能延長(zhǎng)試管苗的使用年限，且同剝?nèi)∏o尖生長(zhǎng)的試管苗相比表現(xiàn)為萌發(fā)率高、成苗時(shí)間快的特點(diǎn)，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(shí)際和明顯的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

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(gè)百分點(diǎn)。同時(shí)以每廂30 m2計(jì)算平均產(chǎn)量，400株/m2計(jì)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(shuō)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(zhǎng)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(shí)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(guò)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(duì)復(fù)雜繁瑣，成苗時(shí)間長(zhǎng)，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(yàn)利用提純復(fù)壯作用，通過(guò)直接剪取生長(zhǎng)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(jiǎn)便快速且能有效延長(zhǎng)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(shí)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(shí)由于外植體本身來(lái)源于已脫毒的試管苗，通過(guò)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(gè)百分點(diǎn)，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(jiǎn)單實(shí)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(shí)用價(jià)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(guó)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(yàn)[J].中國(guó)馬鈴薯,2012,26(5):274-276.

[7] 譚體瓊,艾勇,鮑菊,等.馬鈴薯脫毒試管苗簡(jiǎn)化培養(yǎng)、低成本擴(kuò)繁技術(shù)研究[J].種子,2009,28(1):85-87.

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(xiàng)目(2012NC0018)。

唐婭梅(1986-)，女，四川簡(jiǎn)陽(yáng)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