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摘 要:以马铃薯北方002为材料,目前北方002组培苗在实验室适合的培养基为MS+0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA和MS+0.1 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA,在此基础上加入不同浓度的GA3,以期筛选出更为适合的培养基。探究了不同激素配比对马铃薯组培苗壮苗生根的影响,为提高新品种试管苗品质及脱毒种薯规模化生产提供技术基础。
关键词:马铃薯;组培苗;激素配比;壮苗生根;影响
文章编号: 1005-2690(2021)10-0032-02 中国图书分类号: S532 文献标志码: B
马铃薯属茄科茄属草本植物,在国内外广泛种植,已成为仅次于水稻、小麦和玉米的世界第四大粮食作物,目前我国正在大力推进马铃薯主食化[1]。马铃薯组织培养在种薯脱毒、种质资源保存等方面具有重要意义[2]。但在实际操作过程中存在诸多问题,因此,通过优化马铃薯培养基配方、改进培养方式、建立试管苗快速繁殖体系,可培育出高质量的试管苗。总结出一套生长周期短、操作简便、成本低的新培养技术,对马铃薯生产具有重大的现实意义。研究人员发现,由于不同马铃薯品种遗传背景存在差异,最适宜的壮苗培养基也存在差异,不同基因型配比对培养基的激素配比要求也不同[3]。例如早大白[4]最适壮苗培养基是MS+0.01 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA;马铃薯桂农1号最佳茎尖诱导配方为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA[5]。另外,费乌瑞它、大西洋、夏波蒂、中薯3号、克新12号、克新13号、东农303、皖马铃薯1号、皖马铃薯2号等[6-11]壮苗快繁体系均有报道。Miler等发现在 MS培养基中加入植物激素GA3后可以显著提高株高;贾长盛等发现,加入植物激素GA3和 NAA后,可使试管苗节数增加;姜英德等发现,加入植物激素GA3、NAA、BAP和泛酸钙后,可以培育壮苗。周芳等通过对种质资源的筛选,得出想要获得不同品种(系)的脱毒苗,最适宜的激素配比为MS+0.01 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3。
1 材料与方法
1.1 试验材料及试剂
河北北方学院旱作农业研究中心新选育马铃薯新品种北方002,试管苗为旱作农业研究中心通过茎尖培养脱毒所得。
试剂:MS基本培养基;蔗糖;琼脂;吲哚丁酸(IBA)、6-苄基腺嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA3);将上述激素配制成1.0 g/L的溶液,存放于4 ℃冰箱中备用。
1.2 试验方法
1.2.1 无菌试管苗的获得
将马铃薯催芽,待马铃薯芽长至1~2 cm时,用干净的刀片将马铃薯芽切下,剥去外层叶片,放置于烧杯中,用纱布封口,放置在水龙头下沖洗30~40 min,然后在超净工作台上用1% HgCl2进行外植体消毒。
1.2.2 接种与培养
试验于河北北方学院旱作农业研究中心组织培养研究室中进行。在25 ℃、每天光照16 h条件下培养,约30 d后获得无菌苗。选择经过两次继代培养的同一无性系组培苗为试验材料。切成长度约1.0 cm、含1个腋芽的茎段,每个处理接种10瓶,每瓶约两个外植体,每个处理3次重复。
培养基种类以MS培养基为基本培养基,pH值调至5.8,试验共设计6种处理,见表1。
1.3 试管苗生长指标测定
观察不同浓度植物激素对马铃薯试管苗的影响,35 d后,测量并记录株高、茎粗、生根数等。
2 结果与分析
2.1 不同激素配比对马铃薯组培苗植株的影响
由表2数据可知,在MS+0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA和MS+0.1 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA的基础上加入不同浓度的GA3 后,株高均低于对照。其中处理5和处理6株高几乎不长。由此可知,目前浓度配比对株高有明显的抑制作用。各处理组培苗株直径只有处理1株直径比对照粗。综上,0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L GA3可以促进茎粗的增加。各处理组培苗叶片数由多到少依次为CK>处理2>处理1>处理4>处理6>处理5>处理3,各个处理叶片数均比对照少。各处理组培苗鲜重由重到轻依次为CK>处理3>处理1>处理4>处理2>处理6>处理5,6个处理鲜重均低于对照。
2.4 不同激素配比对马铃薯组培苗根部的影响
由表2可知,不同激素处理后,各处理组培苗根长由长到短依次为CK>处理2>处理5>处理1>处理6>处理3>处理4,处理3与处理4根长抑制作用明显,各个处理根长均低于对照。各处理组培苗根数由多到少依次为CK>处理2>处理1>处理5>处理6>处理3>处理4,各个处理均比对照根数少。处理1、处理2、处理5的生根率均为100%,其次为处理4,生根率为80%,处理6生根率为60%,处理3生根率仅为50%。
3 结论与讨论
马铃薯根、茎、叶的长势反映了组培苗的健壮程度,为马铃薯扩繁及品种选育打下良好基础。不同植物激素共同作用在植物生长发育中发挥着重要作用,尤其在组织培养过程中有着重要意义。当二者以适当比例配比时,可提高组织培养材料的壮苗程度和扩繁系数,但是在不同的品种或品系间对植物激素所需类型与浓度比例均有差异。
本试验以马铃薯北方002为材料,北方002组培苗在本实验室目前适合的培养基为MS+0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA和MS+0.1 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA,在此基础上加入不同浓度的GA3,以期筛选出更为适合的培养基。探究不同激素配比对马铃薯组培苗壮苗生根的影响,可为提高新品种试管苗品质及脱毒种薯规模化生产提供技术基础。结果表明,在原有培养基配方上加入不同浓度的GA3后并未提高株高、增加节数,壮苗效果不明显。仅在株直径方面大于对照,而在株高、叶片数、根长、生根数等方面均低于对照,尤其在根部处理3和处理4抑制作用明显。可能是因为激素浓度不适宜或因马铃薯品种特性而造成的,具体原因还需要进一步探究。
参考文献:
[ 1 ] 刘卫平,李玉华,孙秀梅,等.马铃薯离体茎尖生长点对几种培养因子的生长反应[J].中国马铃薯,2001(2):81-82.
[ 2 ] 吴兴泉,陈士华,王朔,等.马铃薯茎尖组织培养技术研究[J].安徽农业科学,2009,37(3):1039-1040.
[ 3 ] 方贯娜,庞淑敏,李建欣. 基因型与不同激素配比对马铃薯茎尖组织培养的影响[C]//河南省植物生理学会(Henan Society for Plant Physiology).河南省植物生理学会三十周年庆典暨学术研讨会论文集.郑州:河南省科学技术协会,2010:4.
[ 4 ] 罗源,陈耀锋,李春莲,等.马铃薯茎段愈伤组织培养体系的优化[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2007(10):159-162.
[ 5 ] 许娟,郑虚,韦民政,等.马铃薯新品种桂农薯1号组培快繁研究[J].南方农业学报,2014,45(3):383-388.
[ 6 ] 周芳,贾景丽,刘兆财,等.不同激素配比对马铃薯茎尖成苗率的影响[J].中国马铃薯,2016,30(3):140-143.
[ 7 ] 杨莎,邓玉萍,林萱,等.马铃薯试管苗培养及试管薯诱导研究进展[J].中国园艺文摘,2013,29(1):58-61.
[ 8 ] 王德信.马铃薯愈伤组织诱导中激素浓度配比优化研究[J].安徽农业科学,2012,40(10):5795-5796.
[ 9 ] 金建钧,刘志文.植物激素对马铃薯试管苗的影响及微型薯高效形成条件分析[J].作物杂志,2011(2):20-24.
[ 10 ] 王萍,王罡,季静.马铃薯两个基因型不同外植体的组织培养与植株再生[J].中国马铃薯,2006(6):326-328.
[ 11 ] 李凤云.植物激素对马铃薯脱毒试管苗微繁的影响[J].中国农学通报,2006(3):29-32.
关键词:马铃薯;组培苗;激素配比;壮苗生根;影响
文章编号: 1005-2690(2021)10-0032-02 中国图书分类号: S532 文献标志码: B
马铃薯属茄科茄属草本植物,在国内外广泛种植,已成为仅次于水稻、小麦和玉米的世界第四大粮食作物,目前我国正在大力推进马铃薯主食化[1]。马铃薯组织培养在种薯脱毒、种质资源保存等方面具有重要意义[2]。但在实际操作过程中存在诸多问题,因此,通过优化马铃薯培养基配方、改进培养方式、建立试管苗快速繁殖体系,可培育出高质量的试管苗。总结出一套生长周期短、操作简便、成本低的新培养技术,对马铃薯生产具有重大的现实意义。研究人员发现,由于不同马铃薯品种遗传背景存在差异,最适宜的壮苗培养基也存在差异,不同基因型配比对培养基的激素配比要求也不同[3]。例如早大白[4]最适壮苗培养基是MS+0.01 mg/L 6-BA+0.05 mg/L NAA;马铃薯桂农1号最佳茎尖诱导配方为MS+1.5 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA[5]。另外,费乌瑞它、大西洋、夏波蒂、中薯3号、克新12号、克新13号、东农303、皖马铃薯1号、皖马铃薯2号等[6-11]壮苗快繁体系均有报道。Miler等发现在 MS培养基中加入植物激素GA3后可以显著提高株高;贾长盛等发现,加入植物激素GA3和 NAA后,可使试管苗节数增加;姜英德等发现,加入植物激素GA3、NAA、BAP和泛酸钙后,可以培育壮苗。周芳等通过对种质资源的筛选,得出想要获得不同品种(系)的脱毒苗,最适宜的激素配比为MS+0.01 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA+0.5 mg/L GA3。
1 材料与方法
1.1 试验材料及试剂
河北北方学院旱作农业研究中心新选育马铃薯新品种北方002,试管苗为旱作农业研究中心通过茎尖培养脱毒所得。
试剂:MS基本培养基;蔗糖;琼脂;吲哚丁酸(IBA)、6-苄基腺嘌呤(6-BA)、赤霉素(GA3);将上述激素配制成1.0 g/L的溶液,存放于4 ℃冰箱中备用。
1.2 试验方法
1.2.1 无菌试管苗的获得
将马铃薯催芽,待马铃薯芽长至1~2 cm时,用干净的刀片将马铃薯芽切下,剥去外层叶片,放置于烧杯中,用纱布封口,放置在水龙头下沖洗30~40 min,然后在超净工作台上用1% HgCl2进行外植体消毒。
1.2.2 接种与培养
试验于河北北方学院旱作农业研究中心组织培养研究室中进行。在25 ℃、每天光照16 h条件下培养,约30 d后获得无菌苗。选择经过两次继代培养的同一无性系组培苗为试验材料。切成长度约1.0 cm、含1个腋芽的茎段,每个处理接种10瓶,每瓶约两个外植体,每个处理3次重复。
培养基种类以MS培养基为基本培养基,pH值调至5.8,试验共设计6种处理,见表1。
1.3 试管苗生长指标测定
观察不同浓度植物激素对马铃薯试管苗的影响,35 d后,测量并记录株高、茎粗、生根数等。
2 结果与分析
2.1 不同激素配比对马铃薯组培苗植株的影响
由表2数据可知,在MS+0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA和MS+0.1 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA的基础上加入不同浓度的GA3 后,株高均低于对照。其中处理5和处理6株高几乎不长。由此可知,目前浓度配比对株高有明显的抑制作用。各处理组培苗株直径只有处理1株直径比对照粗。综上,0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L GA3可以促进茎粗的增加。各处理组培苗叶片数由多到少依次为CK>处理2>处理1>处理4>处理6>处理5>处理3,各个处理叶片数均比对照少。各处理组培苗鲜重由重到轻依次为CK>处理3>处理1>处理4>处理2>处理6>处理5,6个处理鲜重均低于对照。
2.4 不同激素配比对马铃薯组培苗根部的影响
由表2可知,不同激素处理后,各处理组培苗根长由长到短依次为CK>处理2>处理5>处理1>处理6>处理3>处理4,处理3与处理4根长抑制作用明显,各个处理根长均低于对照。各处理组培苗根数由多到少依次为CK>处理2>处理1>处理5>处理6>处理3>处理4,各个处理均比对照根数少。处理1、处理2、处理5的生根率均为100%,其次为处理4,生根率为80%,处理6生根率为60%,处理3生根率仅为50%。
3 结论与讨论
马铃薯根、茎、叶的长势反映了组培苗的健壮程度,为马铃薯扩繁及品种选育打下良好基础。不同植物激素共同作用在植物生长发育中发挥着重要作用,尤其在组织培养过程中有着重要意义。当二者以适当比例配比时,可提高组织培养材料的壮苗程度和扩繁系数,但是在不同的品种或品系间对植物激素所需类型与浓度比例均有差异。
本试验以马铃薯北方002为材料,北方002组培苗在本实验室目前适合的培养基为MS+0.1 mg/L IBA+0.5 mg/L 6-BA和MS+0.1 mg/L IBA+1.5 mg/L 6-BA,在此基础上加入不同浓度的GA3,以期筛选出更为适合的培养基。探究不同激素配比对马铃薯组培苗壮苗生根的影响,可为提高新品种试管苗品质及脱毒种薯规模化生产提供技术基础。结果表明,在原有培养基配方上加入不同浓度的GA3后并未提高株高、增加节数,壮苗效果不明显。仅在株直径方面大于对照,而在株高、叶片数、根长、生根数等方面均低于对照,尤其在根部处理3和处理4抑制作用明显。可能是因为激素浓度不适宜或因马铃薯品种特性而造成的,具体原因还需要进一步探究。
参考文献:
[ 1 ] 刘卫平,李玉华,孙秀梅,等.马铃薯离体茎尖生长点对几种培养因子的生长反应[J].中国马铃薯,2001(2):81-82.
[ 2 ] 吴兴泉,陈士华,王朔,等.马铃薯茎尖组织培养技术研究[J].安徽农业科学,2009,37(3):1039-1040.
[ 3 ] 方贯娜,庞淑敏,李建欣. 基因型与不同激素配比对马铃薯茎尖组织培养的影响[C]//河南省植物生理学会(Henan Society for Plant Physiology).河南省植物生理学会三十周年庆典暨学术研讨会论文集.郑州:河南省科学技术协会,2010:4.
[ 4 ] 罗源,陈耀锋,李春莲,等.马铃薯茎段愈伤组织培养体系的优化[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2007(10):159-162.
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[ 6 ] 周芳,贾景丽,刘兆财,等.不同激素配比对马铃薯茎尖成苗率的影响[J].中国马铃薯,2016,30(3):140-143.
[ 7 ] 杨莎,邓玉萍,林萱,等.马铃薯试管苗培养及试管薯诱导研究进展[J].中国园艺文摘,2013,29(1):58-61.
[ 8 ] 王德信.马铃薯愈伤组织诱导中激素浓度配比优化研究[J].安徽农业科学,2012,40(10):5795-5796.
[ 9 ] 金建钧,刘志文.植物激素对马铃薯试管苗的影响及微型薯高效形成条件分析[J].作物杂志,2011(2):20-24.
[ 10 ] 王萍,王罡,季静.马铃薯两个基因型不同外植体的组织培养与植株再生[J].中国马铃薯,2006(6):326-328.
[ 11 ] 李凤云.植物激素对马铃薯脱毒试管苗微繁的影响[J].中国农学通报,2006(3):29-32.