花旗马铃薯品种茎尖脱毒与快繁技术
王芳1, 黄坚1, 严成其1,3, 庞万幅2, 程晔3, 金黎平2
1.宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315040
2.中国农业科学院 蔬菜花卉研究所,北京 10081
3.浙江省植物有害生物防控省部共建国家重点实验室培育基地,浙江 杭州 310021

作者简介:王 芳(1981—),女,浙江宁波人,农艺师,主要从事良种选育推广工作。

摘要

取带1~2个叶原基大小为0.2~0.4 mm的茎尖,在MS+6-BA 1.00 mg·L-1+NAA 0.10 mg·L-1培养基中培养50 d,成苗率50%。试管苗经指示植物检测出试管苗脱毒率为59%,脱毒苗茎段快繁的最佳配方为MS+6-BA 0.20 mg·L-1+NAA 0.20 mg·L-1。双层基质栽培脱毒试管苗生长快、长势好,微型薯产量高、成本低。

关键词: 花旗马铃薯品种; 茎尖脱毒; 组织培养; 快繁技术
中图分类号:S532   文献标志码:B   文章编号:0528-9017(2017)09-1577-02

在侵染马铃薯的18种病毒中, 有9种是专门寄生于马铃薯上的病毒, 其中国内发现的有类病毒PSTV, 以及PVX、PVY、PVS、PVM、PVMA、PVA、PLRV7种病毒[1]。这些病毒一旦侵入马铃薯块茎和植株, 就表现为束顶、花叶、卷叶几种类型, 植株表现为矮小、顶部叶片变色、卷缩, 叶片失绿、叶片卷曲坏死、块茎表现为龟裂、变尖、变小、内部网状坏死等各种各样的退化类型, 严重者失去发芽能力, 不能作种, 一般减产30%左右, 严重者减产80%以上[2], 病情逐年加重, 最后失去种用价值。

利用茎尖脱毒快繁是目前解决马铃薯种薯退化最直接有效的方法。按照规范、严格的技术流程, 并通过茎尖脱毒快繁获得无毒微型薯进行良种繁育, 不断地为生产提供优质种薯, 可长期保持马铃薯优良品种的增产潜力[3]

1 材料与方法
1.1 材料

花旗马铃薯品种是地方特色优质高效品种, 采于宁波市海曙区梅树孔村。

1.2 方法

1.2.1 材料采集与消毒

选取健康无病斑的花旗马铃薯洗净后用30 mg· kg-1 GA3浸种30 min, 埋在消毒过的泥炭中, 放入25 ℃培养箱中暗培养催芽, 露芽后30 ℃热处理7 d。剪取生长旺盛的茎尖5 cm, 切去叶片, 用75%的乙醇浸泡20~30 s后, 用无菌水冲洗1遍, 然后用0.1%的升汞消毒6 min, 最后用无菌水冲洗4次备用[4]

1.2.2 茎尖剥离与培养

在双目解剖镜下, 将消毒后的茎尖置于载玻片上, 用解剖针轻轻剥去叶片, 并用解剖刀切去, 仅留1~2个叶原基的茎尖, 大小为0.2~0.3 mm。将留下的茎尖接种在含有不同浓度NAA和6-BA的MS培养基中。培养条件为温度(28± 2)℃, 湿度50%, 光照强度2 000~3 000 lx, 光照时间12~16 h· d-1

1.2.3 试管苗脱毒鉴定

用指示作物千日红进行试管苗脱毒鉴定。

1.2.4 脱毒苗快速繁殖

以MS为基本培养基, 附加不同浓度的NAA和6-BA, 置于温度25 ℃、光照强度2 000 lx和光照时间12 h· d-1的环境中培养, 30 d后统计植株高度、叶片数、根数等生长情况。

1.2.5 脱毒苗大田种植试验

脱毒苗的移植采用4个配方, 蛭石、蛭石+泥炭(1∶ 1)、蛭石+河沙(1∶ 1)、双层基质即底层铺20 cm厚的营养土, 上层铺蛭石5 cm, 脱毒苗移植后用塑料薄膜覆盖, 夏天高温还需加黑膜, 保持湿度90%以上, 温度在30 ℃左右, pH 6.5左右, 基质就有良好的通气性。

2 结果与分析
2.1 不同培养基对茎尖成苗率的影响

设13组含有不同浓度激素的MS培养基, 每组培养基接20个茎尖, 50 d后观察结果。表1表明, MS培养基中添加不同浓度的激素均可诱导茎尖成苗, 对花旗马铃薯茎尖再生成苗率最好培养基配方是MS+6-BA 1.00 mg· L-1+NAA 0.10 mg· L-1, 成苗率达到50%。

2.2 指示植物病毒检测结果

以千日红对试管苗用嫁接法进行病毒检测, 脱毒率达到59%。对已脱毒苗进行快速繁殖, 对未脱毒的苗进行淘汰[5]

2.3 不同培养基对脱毒苗快速繁殖的影响

表2表明, NAA能促进脱毒苗的生根, 但随着6-BA浓度的升高, NAA的生根作用被抑制。6-BA浓度高于0.50 mg· L-1时, 茎段出现愈伤组织化, 且苗生长缓慢, 颜色变浅。由此可见, 低浓度的NAA与低浓度的6-BA结合最适合组培苗的快速繁殖[6]

表1 茎尖分生组织在不同培养基中成苗情况
表2 不同培养基对花旗马铃薯品种脱毒苗快速繁殖的影响
2.4 脱毒苗的大田种植

将花旗马铃薯脱毒苗种在4个基质配方中, 7 d后打开薄膜(表3)生长在蛭石配方中其成活率可达95%, 脱毒苗移栽成活率最高的是生长在底层铺一层20 cm厚的营养土, 上层铺蛭石5 cm双层基质中其成活率可达到96%, 在蛭石+泥炭配方中为85%, 成活率最低的是生长在蛭石+河沙 配方中70%; 生长50 d后统计每株微型薯数结果为, 生长在蛭石配方中, 每株平均微型薯数为3.1粒, 接微型薯最好的是在底层铺20 cm厚的营养土, 上层铺蛭石5 cm双层基质, 其每株平均微型薯数3.5粒, 在蛭石+泥炭配方中每株平均微型薯数为2.0粒, 每株微型薯最低的是生长在蛭石+河沙配方中, 每株平均微型薯数1.5粒。

表3 花旗马铃薯脱毒苗对微型薯生产的影响
3 小结与讨论

马铃薯茎尖分生组织可以获得脱毒苗, 为马铃薯病毒病的防治展示了广阔的前景[7, 8]。但不同激素浓度的培养基对茎尖出苗率有很大的影响。6-BA是影响花旗马铃薯成苗的一个重要因子。NAA是影响甘薯茎尖成苗的一个次要因子, 其浓度在0.1~0.2 mg· L-1最为合适。在马铃薯茎段快速繁殖过程中, 低浓度的6-BA和NAA结合能促进腋芽的萌发, 高浓度的6-BA使植株愈伤化严重, 且NAA对植株的生根作用也会随着6-BA浓度的升高而受到抑制。脱毒马铃薯原原种生产中, 试管苗栽培基质的选用比较重要。生产上一般采用蛭石、珍珠岩、粗砂等作基质, 也可用棉籽皮、锯末、灰渣、森林土等, 但必须进行高温消毒。使用单一基质生产脱毒种薯存在营养供给不足的现象, 双层基质栽培试管苗生长快、长势好, 原原种产量高, 成本低, 比单一基质栽培具有明显的优势。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献:
[1] 金黎平, 屈冬玉, 谢开云, . 我国马铃薯育种资源和育种技术研究进展[J]. 种子, 2003(5): 98-100. [本文引用:1]
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[3] 王芳. 无土基质栽培生产脱毒马铃薯微型薯的关键技术[J]. 作物杂志, 2008(5): 95-99. [本文引用:1]
[4] 蒋瑜, 张丽芳, 朱维贤, . 马铃薯茎尖脱毒培养基的筛选及影响因素分析[J]. 长江蔬菜(学术版), 2010(4): 11-13. [本文引用:1]
[5] 梁秀芝. 脱毒马铃薯微型薯工厂化生产的关键技术[J]. 内蒙古农业科技, 2001(1): 22-23. [本文引用:1]
[6] 裘尧军, 王芳, 林波, . 甘薯甬紫薯1 号的特性及栽培技术[J]. 浙江农业科学, 2014(1): 20-21. [本文引用:1]
[7] 王芳, 魏章焕, 陆兴苗, . 化学诱变新品种甬紫薯1号的选育[J]. 浙江农业学报, 2015(27): 2061-2064. [本文引用:1]
[8] 金黎平, 石瑛, 李广存, . 马铃薯种质资源重要性状的基因发掘及遗传多样性研究[C]//马铃薯产业与现代可持续农业, 2015: 139-144. [本文引用:1]