低溫處理對繼代多次馬鈴薯組培苗復(fù)壯程度的影響

馬 丹，侯彥龍

（晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西晉中 030600）

馬鈴薯組培苗因其易獲得，繼代操作簡單，生根容易，是組培研究中最常用的植物種類之一。而繼代4次以上的馬鈴薯組培苗易出現(xiàn)缺綠、苗瘦弱甚至變異和畸形等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響苗的品質(zhì)和成活率。LU等[1]研究結(jié)果表明，低溫能夠顯著改善組培苗的品質(zhì)。

本研究從低溫處理和對照之間生理指標(biāo)的相互比較入手，探討了低溫復(fù)壯方法對馬鈴薯組培苗成活率以及生理代謝方面的影響，以期為繼代多次的馬鈴薯組培苗品質(zhì)和成活率提高提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗以山西省盂縣栽培品種克新1號馬鈴薯無菌培養(yǎng)所得的組培苗為試驗材料。將克新1號種薯切成小塊，每塊帶1個芽，播于沙土中，溫度15℃，保持濕潤，20 d左右可出芽[2]。將芽切取下來，經(jīng)表面滅菌，接種于MS培養(yǎng)基上。成活且無污染苗即為第1代組培苗[3]。

1.2 試驗設(shè)計

為了提高組培苗的出瓶成活率，需要對其進(jìn)行生根培養(yǎng)[4]。經(jīng)生根培養(yǎng)，才能長出較多的側(cè)根，提高其根系吸收能力[5]。所以，該試驗分為2個階段，即低溫處理代[6]（第5代）和生根培養(yǎng)代[7]（第6代）。對這2個階段組培苗生理特性測定，通過處理和對照的比較，來對低溫處理改善瓶苗效果進(jìn)行定性和量化。

除第6代生根培養(yǎng)所用的是1/2 MS培養(yǎng)基[8]以外，其他均為MS培養(yǎng)基。無菌培養(yǎng)所得組培苗，常溫20℃繼代4次，所得的第5代材料，置于溫度9℃、環(huán)境濕度20%[9]、光照1 000 lx條件下，培養(yǎng)40 d[10]，作為低溫處理代。低溫處理所得的苗子與未進(jìn)行低溫處理的第5代材料（對照）（常溫20℃，環(huán)境濕度20%，光照2 000 lx，培養(yǎng)20 d）做比較。低溫處理代去掉根部，取下部2 cm長的帶芽莖段[11]，接種于1/2 MS培養(yǎng)基進(jìn)行生根培養(yǎng)，作為生根培養(yǎng)代，與對照生根培養(yǎng)代進(jìn)行比較。設(shè)3次重復(fù)，每次重復(fù)低溫處理代和對照各150瓶，其中，100瓶用于生根培養(yǎng)。每瓶接種莖段數(shù)10個[12]。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 地徑 低溫處理代于40 d時和對照于20 d時，隨機抽取50株（5瓶），用鑷子逐根夾取組培苗，剪掉根部，用測厚規(guī)測量苗子的地徑，求平均值[13]。生根培養(yǎng)代（第6代）于10 d時，隨機抽取50株，用同樣的方法測量地徑。

1.3.2 葉綠素含量 剪取組培苗的葉片0.1 g，采用丙酮-乙醇混合液浸泡法[14]，在652 nm波長下測定光密度D652，計算葉綠素含量CT＝D652×1000/34.5。每次重復(fù)做2組，求平均值。

1.3.3 可溶性蛋白含量 取頂梢的第一節(jié)間的枝和葉，采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[15]，在595 nm波長下測定光吸收值A(chǔ)595，再通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算蛋白質(zhì)含量。

1.3.4 株高 隨機抽取低溫處理代50株（5瓶），用游標(biāo)卡尺測其株高[16]，不包括根部，求平均值。

1.3.5 成活率 在生根培養(yǎng)代中隨機抽取60株（6瓶）出瓶種植。先開蓋煉苗3 d，后移栽于溫室的穴盤中，基質(zhì)為草炭，溫度控制在20℃，濕度80%以上。前2 d每天噴水5次，適當(dāng)遮陰[17]。后3 d每天噴水次數(shù)逐漸減少，光強逐漸增強。7 d后統(tǒng)計成活率。

1.4 統(tǒng)計方法

對生根培養(yǎng)代苗用t測驗法[18]檢驗差異顯著性，顯著性水平設(shè)定為α＝0.05[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 低溫處理對組培苗低溫處理代（第5代）生理特性的影響

由表1可知，低溫處理后組培苗株高高于對照68%，地徑超出對照31%，葉綠素含量高于對照66%?？梢?，低溫處理后的苗子比未處理的苗子明顯粗壯（圖1），光合作用能力也顯著增強[20]。無論是低溫處理的苗還是對照，其可溶性蛋白含量都較低?？梢?，低溫處理并不能提高第5代苗后期生長的代謝水平[21]。主要原因是到了第5代后期，無論是處理還是對照，其培養(yǎng)基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)基本消耗盡了，此時的代謝能力和水平都處于較低的狀態(tài)[22]。

表1 低溫處理對第5代組培苗各項生理指標(biāo)的影響

2.2 低溫處理對生根培養(yǎng)代（第6代）地徑的影響

經(jīng)低溫處理的組培苗進(jìn)入生根培養(yǎng)代（第6代）后，苗子的地徑與對照差異顯著，且顯著高于對照60%（表2）。低溫處理代的第6代苗將第5代苗的強壯的優(yōu)越性保持了下來。地徑的大小是判斷組培瓶苗質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)之一[23]，低溫處理有效增加了瓶苗的地徑，提高了苗子的茁壯程度[24]，大大改善了繼代多次苗瘦弱的問題。

表2 低溫處理對生根培養(yǎng)代組培苗地徑的影響 cm

2.3 低溫處理對生根培養(yǎng)代葉綠素含量的影響

表3 低溫處理對生根培養(yǎng)代組培苗葉綠素含量的影響 mg/L

從表3可以看出，低溫處理的組培苗，其生根培養(yǎng)代葉綠素含量與對照差異顯著，顯著高于對照73%。在低溫處理代（第5代）葉綠素含量明顯高于對照，到第6代，處理的這種高葉綠素含量的表現(xiàn)得以延續(xù)下來，對于改善多次繼代組培苗失綠的效果很好。

2.4 低溫處理對生根培養(yǎng)代可溶性蛋白含量的影響

馬鈴薯組培苗在瓶中生長時間在20 d以上時，其代謝能力顯著下降。組培苗中的可溶性蛋白含量低就充分證明了這一點。因為可溶性蛋白大多數(shù)是參與代謝的酶類[25]，植物體內(nèi)代謝是依靠酶來催化的，所以，其含量的高低是植物體總代謝能力強弱的一個重要指標(biāo)[26]。但到了生根培養(yǎng)代，由于剛接種于新的培養(yǎng)基上，其代謝能力要大大超出20 d（CK）的瓶苗。且低溫處理代可溶性蛋白含量與對照差異顯著，顯著高于對照87%（表4）。

表4 低溫處理對生根培養(yǎng)代組培苗可溶性蛋白含量的影響 μg/mL

2.5 低溫處理對生根培養(yǎng)代出瓶種植成活率的影響

同等出瓶種植條件下，低溫處理苗的生根培養(yǎng)代出瓶成活率與對照差異顯著，顯著高于對照40%（表 5）。

表5 低溫處理對生根培養(yǎng)代組培苗成活率的影響%

3 結(jié)論與討論

本試驗結(jié)果表明，對于繼代多次的組培瓶苗進(jìn)行低溫處理，可以有效改善繼代多次苗的瘦弱問題。低溫處理代和生根培養(yǎng)代苗的地徑均明顯增加。地徑增加，說明苗子變得強壯了，因而，成活率也高于對照[27]。低溫處理還可使繼代多次的馬鈴薯組培苗光合作用能力大大提高，苗子的整體代謝水平得以加強。所以，對繼代多次的組培瓶苗在出瓶種植前做低溫處理是很有必要的。

趙海紅等[28]研究了植物不同生長延緩劑對試管苗保存的影響，結(jié)果表明，馬鈴薯增殖培養(yǎng)基中添加500 mg/L矮壯素，對試管苗種質(zhì)保存效果最為理想。有關(guān)不同生長延緩劑對繼代多次組培苗復(fù)壯程度的影響以及生長延緩劑與低溫互作對出瓶苗的影響程度，有待進(jìn)一步研究。

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