不同马铃薯植株茎尖脱毒试验研究


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摘要:以“中薯1号”、“早大白”、“大西洋”3种马铃薯茎尖分生组织为试验材料,研究不同品种的马铃薯茎尖分生组织及同一品种不同来源植株脱毒苗的成活情况。结果表明,“中薯1号”的成苗率可到达70%,“早大白”的成苗率为50%,而“大西洋”的成苗率仅为40%,表明不同品种马铃薯茎尖脱毒成效存在差异。“中薯1号”种薯侧芽培养出的脱毒苗染菌率较高,生长情况较差,成活率为50%,培养箱培养成活率为80%。

关键词:马铃薯;茎尖脱毒;培养

马铃薯种植过程中,容易感染病毒,病毒侵染马铃薯植株后会逐代传递并积累,最终导致种性退化而大幅度减产。解决这一问题的最有效办法是,采用茎尖脱毒技术脱除已侵染到块茎中的病毒,使之恢复原有品种的生长特性。本文对“中薯1号”、“早大白”、“大西洋”3个品种的马铃薯茎尖进行脱毒研究,并对“中薯1号”的3种来源的植株进行了脱毒研究,进而比较不同品种马铃薯脱毒的差异,及同一品种不同来源植株脱毒的差异。

1.试验材料、试验试剂及试验仪器

1.1试验材料、试验试剂

以马铃薯品种“中薯1号”、“早大白”、“大西洋”为基本试验材料。马铃薯品种来源于齐齐哈尔市马铃薯育种培育中心。试验用试剂:蔗糖、琼脂粉、硝酸钾、硝酸铵、氯化钙、硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、乙二胺四乙酸钠、硫酸锰、硫酸锌、硼酸、硫酸铜、碘化钾、氯化钴、钼酸钠、甘氨酸、肌醇、烟酸、维生素B:、维生素B6、吲哚乙酸等。

1.2试验仪器与器皿

显微镜(时代TMR200)、电子分析天平(精确到0.1g)、PHS-3C型精密PH计、LCZX-40SBI型立式自动电热压力蒸汽灭菌器、JB-CJ-1FX型超净工作台、HPG-280B型光照培养箱、海尔冰箱、电热炉、锥角瓶、培养皿、无菌封口膜、烧杯、容量瓶、移液枪、滴管、解剖刀等。

2.操作步驟

2.1种薯催芽

在试验过程中,为打破马铃薯种薯的休眠状态,需要对其做催芽处理。使用10mg/L的GA3浸泡马铃薯10min,制于阴凉处晾干4~8h。经过几天马铃薯上就会出芽,经过1周,马铃薯上有大量的嫩芽。

2.2种薯侧芽消毒

块茎上的幼苗长4cm左右,右叶未展开时切取(不可用老芽,因为老芽易分化出花芽),剥取块茎上的嫩芽。取用茎尖之前,先对需要使用的茎尖进行消毒,把小芽放在烧杯中30min,用纱布封好,在95%酒精中沾取一下(时间不超过2s),放入5%的次氯酸钠溶液中20min,再用蒸馏水冲洗3~4次,这样即可进行取茎尖。

2.3剥离茎尖和接种

操作要在超净台上进行,对茎进行消毒后置于解剖镜下,用解剖针一层一层剥去芽顶的嫩叶片,待露出1-2个叶原基和生长锥后,用解剖刀或自制的长把刀,把带叶原基的生长锥(0.1~0.3mm)切下,立即接种在试管内培养基上,每个试管只接种3个茎尖,并在试管上编号,以便成苗后检查。

2.4茎尖培养

茎尖试管接种后,放在培养箱中培养,室内保持20-25°C,每日16h光照,光照强度2000~3000Lux。通常情况下,茎尖经过1个月的培养后会迅速长大。在叶原基形成小叶后如未生根,可把茎尖放入无生长调节剂的培养基上进行培养,小苗会很快形成自己的根系。经过4个月的培养,茎尖可发育成小植株,待小植株长至4-5节时,进行单节切段接种到试管或三角瓶内的培养基中,仍注明编号。经过30d再把试管或三角瓶内的小植株单节切段种于3~4个三角瓶中,进行扩繁。

3.试验结果与讨论

3.1马铃薯茎尖分生组织成苗情况

在分化程度上,3个品种的马铃薯茎尖分生组织有明显的区别,见表1。“大西洋”的茎尖成苗率仅为40%,“早大白”的成苗率稍高,但也仅达到50%,“中薯1号”的分化程度最高且死亡率低,成苗率达到了70%。

3.2马铃薯茎尖染茵情况

对“中薯1号”田间马铃薯植株的茎尖、母薯上剥离的马铃薯茎尖、恒温培养箱马铃薯脱毒幼苗的茎尖3种不同来源的植株进行了脱毒培养。对这3种不同的茎尖进行比较,它们在相同的培养周期下,染菌情况见表2。结果表明,培养箱里生长的幼苗茎尖染菌率最低,母薯的茎尖染菌率较高;田间植株幼苗上的马铃薯茎尖与母薯上生长的茎尖相比染菌率较低。

3.3 3种马铃署植株茎尖的成活率与成苗率

对“中薯1号”母薯茎尖、田间植株茎尖以及培养箱脱毒幼苗茎尖的成活率与成苗率进行比较,见表3。结果表明,成活率与成苗率最低的是母薯茎尖,田间植株茎尖成活率与成苗率稍高一些,培养箱里生长的幼苗茎尖成活率最高。

4.结论

(1)试验结果表明,不同的马铃薯品种脱毒效率是有差异的,“中薯1号”的脱毒苗成活率可达70%,“早大白”的成活率为50%,而“大西洋”的成活率仅为40%。

(2)“中薯1号”3种类型的茎尖脱毒研究结果表明,染菌率较高的是母薯上茎尖,其生长状况不佳,成苗率仅50%;田间植株的脱毒苗染菌率稍高,但侧芽生长速度较快,成活率与成苗率达到了70%;培养箱中的脱毒幼苗通过了脱毒预处理,且在无菌环境下生长的侧芽,其染菌率低,成苗率能够达到80%。因此,使用培养箱中的脱毒苗进行马铃薯脱毒培养,能够得到最好的效果。

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