马铃薯试管薯生产技术研究

柴生武，王拴福，姬青云，穆艳娥，邓利爱，张东红

（山西省薯类脱毒中心，山西 太原 030006）

马铃薯试管薯生产技术研究

柴生武，王拴福，姬青云，穆艳娥，邓利爱，张东红

（山西省薯类脱毒中心，山西 太原 030006）

利用液体 MS+蔗糖 8%+5 mg/L BA＋不同激素水平（500 mg/L CCC、0.05 mg/L PP333、0.01 mg/L PP333、0.5 mg/L PP333）培养基作为诱导培养基，对马铃薯早熟品种“费乌瑞它”和中晚熟品种“同薯20号”进行试管薯诱导，研究其实用化的生产技术。结果表明，添加0.5 mg/L PP333、0.1 mg/L PP333的诱导培养基分别可作为“同薯20号”和“费乌瑞它”的试管薯生产的诱导培养基。

马铃薯；试管薯；诱导培养基

马铃薯试管薯是指马铃薯脱毒试管苗在培养瓶内通过诱导，于叶腋间形成的微型薯块。试管薯生产期间处在无菌环境中，杜绝了常规网室生产微型薯过程中外来病原体的侵染，使试管薯具有同试管苗相近的质量，不仅具有试管苗的所有优点,而且由于体积小、重量轻，贮藏、运输、种植都很方便。马铃薯试管薯的诱导与生产,还具有不受气候影响，可全年生产的特点，为工业化生产提供了切实可行的手段，同时更便于优良种质的保存、运输和推广，有很大的发展潜力。

近些年来，许多学者对试管薯的诱导作了大量的研究，对各种影响诱导的因素和诱导方法都作了较多的报道，同时也报道了不同品种（具有不同的基因型）对于同一诱导条件的反应有所不同。另外，试管薯生产操作繁杂、成本较高也是制约试管薯在生产中广泛应用的关键所在。所以针对特定品种研究相应的适宜诱导条件，对于试管薯生产至关重要，同时规范操作程序、降低成本也是必须考虑的因素。本实验通过研究马铃薯两个不同品种对诱导条件的反应,并对实验流程进行优化，探索针对特定品种的可以提高诱导效率、降低生产成本的适用于规模化生产的技术方法。

1 材料与方法

1.1 材料

本实验研究在山西省薯类脱毒中心组织培养实验室进行。试验材料选用马铃薯早熟品种“费乌瑞它”和中晚熟品种“同薯20号”的脱毒试管苗，由山西省薯类脱毒中心提供。脱毒试管苗扩繁应用MS固体培养基，培养条件为光照强度2 000～3 000 lx、光照16 h/d、温度23±2℃，为诱导结薯提供来源一致的基础试管苗。试验使用的试剂矮壮素 （CCC）和BA （6-苄基腺嘌呤，62benzylam inopu rine)、多效唑（PP333）等均为分析纯制剂。培养瓶为220 mL的玻璃瓶。

1.2 试验方法

本实验分两步进行，第一步先用液体壮苗培养基培养成苗，然后加入液体诱导培养基进行诱导结薯。

1.2.1 壮苗培养

在无菌条件下，将脱毒试管苗剪去顶芽，切取带3～4个腋芽的茎段，转接到装有液体培养基的培养瓶内。培养基采用杨元军等研制的PBM液体培养基 （2×PBM大量元素，1×PBM微量元素,蔗糖19 g/L，有机物同MS），pH5.8，利用滤纸作桥，经 121 ℃灭菌 20 min，每瓶装入20 mL左右的培养基，接入5个茎段，培养条件为光照强度 2 000～3 000 lx、光照 16 h/d、温度 23±2 ℃，3周左右即可长成有5～7节的壮苗。

1.2.2 诱导培养

成苗后，培养液基本吸收完毕，如有残余将其倒出，然后加入经高压灭菌的液体诱导培养基。诱导培养基采用液体MS培养基+蔗糖8%+不同激素处理 （表1），pH均为5.8，每瓶加入20 mL，每处理3瓶，重复3次。培养条件为光照强度1 500～2 500 lx、光照时间8 h/d、温度23/18℃。培养期间定期观察，从第10 d开始纪录各处理中形成试管薯（直径大于3 mm）的数量。诱导培养50 d后收获，统计、测量各品种不同处理的结薯时间、试管薯产量(每瓶薯重、单瓶结薯粒数)等指标,来评价各处理的效果。

2 结果

2.1 不同激素处理的诱导效果

在8 h/d光照、温度23/18℃条件下，各处理均能诱导形成试管薯（见图1）。试管薯的形成主要集中在诱导培养后10～22 d，25 d后，几乎所有处理形成的试管薯都接近最终数量。不同基因型对不同种类和浓度的植物生长调节剂反应各不相同，“同薯20号”在0.05 mg/L～0.5 mg/L PP333条件下形成试管薯的速度随浓度的增加而增快，在0.5 mg/L PP333条件下对试管薯的诱导速度最快，500 mg/L CCC的诱导速度次之，但明显高于0.1 mg/L和0.05 mg/L PP333。 “费乌瑞它”对 PP333的反应较“同薯20号”更为敏感，在0.1 mg/L PP333时产生薯块形成速度快，次之是500 mg/L CCC，而在0.5 mg/L PP333时试管薯形成的数量反而大幅下降。

表1 不同激素处理的诱导培养基

表2 各品种在不同处理下试管薯的产量

图1 不同品种对不同激素处理的反应

2.2 不同激素处理的试管薯产量

不同激素种类和浓度对试管薯的产量有明显的影响，并且不同基因型表现也是不同的。“同薯20号”在0.5 mg/L PP333（T4）处理下平均每瓶结薯数和结薯重均最高，同其他处理差异显著，500 mg/L CCC（T2）处理相比较T0、T1、T3产量要高且达到显著水平；而“费乌瑞它”在0.1 mg/L PP333（T3）处理下平均每瓶结薯数和结薯重均最高，同其他处理差异显著，500 mg/L CCC（T2）处理相比较T0、T1、T3产量高且达到显著水平。而试管薯平均粒重与结薯数并无相对应的关系。

上述实验结果表明，液体MS+蔗糖8%+5mg/L BA+0.5 mg/L PP333可作为“同薯20号”试管薯生产的诱导培养基，而液体MS+蔗糖8%+5 mg/L BA+0.1 mg/L PP333可作为“费乌瑞它”试管薯生产的诱导培养基。

3 讨论

在试管薯的诱导中，粗壮的基础苗更易形成试管薯，在本实验中也观察到同样的效果，因此培养健壮的基础苗是提高试管薯效率的前提。一般研究者多以MS作为培养基进行脱毒苗的扩繁，而一些研究则认为MS培养基中N浓度对马铃薯来说偏高，杨元军设计了PBM培养基，在本研究中也得到了成功的应用。试验表明，利用PBM大量元素加倍液体培养基得到的脱毒苗，较MS培养基茎秆粗壮、叶片肥大，可能与降低N浓度和提高K、Ca、Mg浓度有关。在仅有5 mg/L BA的参与下最终能形成试管薯，不过形成的效率较低。在本研究中，“费乌瑞它”在0.1 mg·L-1的PP333处理下诱导试管薯能早结薯,每瓶结薯数和结薯重都显著增加,有利于试管薯产量和质量的提高，与张志军以夏波蒂为材料的研究结果相同；而“同薯20号”则在0.5 mg/L PP333处理下结薯效率和产量最高，可能与基因型有关，与多数研究者的研究相同。500 mg·L-1 CCC在本研究中对两个差别较大基因型都具有较好的诱导效果，可作为要求较粗放的通用培养基。8 h/d光照条件在有激素条件下通过变温处理可以形成试管薯，与一些研究者认为全黑暗是诱导试管薯和增加结薯数的必要条件有所不同。变温处理可能是促进试管薯形成的有利条件，本实验仍采用两步法进行生产，增加了操作的复杂性。研究利用固体培养基给予适当的激素处理和适当的低夜温处理直接诱导，可能是简化试管薯生产的途径，有待进一步研究。

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1005-2690（2013）04-0050-03

S532.035.2

A

2013-04-03

柴生武(1973-)，男，山西广灵人，硕士，农艺师，主要从事蔬菜育种和马铃薯脱毒种薯繁育技术研究。