马铃薯茎尖组织培养及快速繁殖技术研究

２００２矩　第３６卷　９月　第３期　河南农业大学学报　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｓｅｐ．　２００２　

Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．３　

文章编号：１０００—２３４０（２００２）０３—０２８０—０４　马铃薯茎尖组织培养及快速繁殖技术研究　

任凝辉　，王美平　，史宣杰　，李　靖　（１、河南农业大学林园学院，河南郑州４５０００２；２．河南衣科院园艺所，河南郑州４５０００２）　

摘要：以豫马铃薯ｌ号（郑薯５号）和津引８号马铃薯为外植体，应用不同的培养基对马铃薯茎尖进行组织培养，以所获得的　无毒苗为材料进行快速繁殖研究．结果表明，豫马铃薯ｌ号外植体在Ｍｓ＋ＢＡ　２　ｍｇ・Ｉ　＋ＮＡＡ　０．１　Ｉｎｇ・Ｌ　＋ＧＡ　Ｏ．１　ｍｇ・Ｌ　＋蛋白胨１００　ｍｇ・Ｌ　培养基上成苗率较高；津引８号马铃薯在Ｍｓ＋ＢＡ　１．５　ｍｇ・Ｌ　＋ＮＡＡ　０．１　ｍｇ・Ｌ　＋ＧＡ　Ｏ．１ｍｇ・　＋蛋白胨１００　ｎｌｇ・Ｉ　培养基上戍苗率较高；而１／２　Ｍｓ＋ＩＢＡ　０．３　ｔａｇ・Ｌ　，１／２　Ｍｓ十ＩＡＡ　０．５　ｍｇ・Ｌ　培养基适宜于豫　马铃薯ｌ号无毒苗的快速繁殖；１／２　Ｍｓ＋ＩＢＡ　０．３　ｍｇ・Ｌ　，１／２　Ｍｓ＋ＩＡＡ　０．３　ｍｇ・Ｌ　培养基适宜于津引８号无毒苗的快速繁殖．　关键词：马铃薯；茎尖；组织培养；快速繁殖　中图分类号：￥６３２．９　文献标识码：Ａ　

Ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｒａｐｉｄ　ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　Ｌ．ｓｈｏｏｔ　ｔｉｐ　ＲＥＮ　Ｎｉｎｇ—ｈｕｉ　，ＷＡＮＧ　Ｍｅｉ—ｐｉｎｇ　，ＳＨＩ　Ｘｕａｎ—ｊｉｅ　，ＬＩ　Ｊｉｎｇ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｈｏｒｔｉｃｕｈｕｒｅ，Ｈｅｎａｎ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５０００２，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ，Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５０００２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ“Ｚｈｅｎｇｓｈｕ　ＮＯ．５”ａｎｄ“Ｊｉｎｙｉｎ　ＮＯ．８”．Ｔｈｅ　ａｐｉｃａｌ　ｍｅｒｉｓｔｅｍｓ　ｏｆ　ｅｘ—　ｐｌａｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｕｌｔｕｒｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｄｉａ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｈｏｒｍｏｎｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌａｎｔ　ｏｆ“Ｚｈａｎｇｓｈｕ　ＮＯ．５’’　ｍｕｔｉｐｌｉｃａｔｅｄ　ｒａｐｉｄｌｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＭＳ＋ＢＡ　２　ｍｇ‘Ｉ　一　＋ＮＡＡ　０．１　ｍｇ。Ｉ　一　＋ＧＡ３　０．１　ｍｇ／１Ｌ　ｍｅｄｉｕｍ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｌａｎｔ　ｏｆ　“Ｊｉｎｙｉｎ　ＮＯ．８”ｃａｎ　ｐｒｏｐａｇａｔｅ　ｒａｐｉｄｌｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＭＳ＋ＢＡ　１．５　ｍｇ・Ｌ～　＋ＮＡＡ　０．１　ｍｇ・Ｉ　一　＋ＧＡ３　０．１　ｍｇ・Ｌ～ｍｅｄｉｕｍ．　“Ｚｈｅｎｇｓｈｕ　ＮＯ．５”ｏｎ　ｔｈｅ　ＭＳ＋ＢＡ　１．５　ｍｇ。Ｌ一　ａｎｄ　ＭＳ＋ＩＡＡ　０．３ｍｇ‘Ｌ一　ｍｅｄｉｕｍ．“Ｊｉｎｙｉｎ　ＮＯ．８”ｏｎ　ｔｈｅ　ＭＳ＋ＩＢＡ　０．３　ｍｇ・Ｌ一　ａｎｄ　ＭＳ＋ＩＡＡ　０．５　ｍｇ・Ｌ—ｍｅｄｉｕｍ　ｃａｎ　ｏｂｔａｉｎ　ｇｏｏｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　Ｌ．；ｓｈｏｏｔ　ｔｉｐ；ｔｉｓｓｕｅ　ｃｕｌｔｕｒｅ；ｒａｐｉｄ　ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ　

马铃薯（Ｓｏｌａｎｕｍ　ｔｕｂｅｒｏｓｕｍ　Ｌ．）是无性繁殖作物，体内病毒的积累可使品种种性退化、品质和产量降　低，对其生产造成严重危害　．茎尖培养是马铃薯脱毒的最主要方法　－３一．因为大部分病毒不能感染马铃　薯分生组织．因此，分离分生组织进行人工培养，生产无病毒植株．再以无病毒植株为材料，进行快速繁殖　是目前国际上防治马铃薯病毒病、提高马铃薯产量和质量的有效方法．但在马铃薯茎尖培养中，有关试验　培养条件的报道各异　。’　，对豫马铃薯１号和津引８号马铃薯脱毒试管苗的快速繁殖尚未见有详细报　道．作者就其茎尖培养和快速繁殖作了研究，旨在为工厂化快速繁育马铃薯脱毒苗提供依据．　

１材料和方法　１．１供试材料　供试材料为河南主栽品种豫马铃薯１号和津引８号马铃薯，豫马铃薯１号由郑州市蔬菜研究所提供，　津引８号马铃薯由天津蔬菜研究所提供．无毒苗的培养在河南农业大学园艺系组织培养实验室中完成，生　

收稿日期：２００２—０４—１６　基金项目：河南省农业综合开发项｝ｊ（九编号）　作者简介：任凝辉（１９５０一），女，河南叶县人，河南农业大学实验师，从事植物组织培养和果蔬贮藏保鲜试验研究工作　

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期　任凝辉等：马铃警茎尖组织培养及快速繁殖技术研究　根苗移栽在荥阳市蔬菜研究所．　１．２试验方法　１．２．１　无毒苗的诱导　在河南农业大学同　艺系人工气候室内将薯块进行沙培催芽，待　芽萌发长至２　３ｃｍ时，取生长健壮的芽，用　自来水冲洗表面污物，在无菌室内用６种方　法（见表１）进行表面消毒；然后用无菌水冲　洗４～５次，在解剖镜下切取带有１　２个叶　原基，长０．３　０．５　ｍｍ的茎尖，接种到附加４　种不同质量浓度激素ＢＡ（６一苄基嘌呤），ｋＴ　（激动素），ＮＡＡ（萘　

表１　不同消毒处理时间和方法　Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　

乙酸），ＧＡ　（赤霉酸）的ｌ２种ＭＳ培养基上，培养基代号　分别为：ＸＩ，Ｘ２，　３，Ｘ４，Ｘ５，Ｘ６，Ｘ７，Ｘ８，Ｘ９，Ｘ…、Ｘｌｌ，　Ｉ！　（表２），以不加任何生长调节剂的培养基为对照，接种后　置于培养室内培养，光照强度为２　０００　１ｘ，温度（２５±　１）Ｃ（　，光照时间１２　１４　ｈ・ｄ一，４周后观察　同培养基配　方对茎尖分化的影响．　１．２．２快速繁殖及生根诱导　将茎尖分生组织培养所　得到的试管苗用酶联免疫检测法进行病毒鉴定，证明为　无毒苗后．即可通过培养带有侧芽的茎切段进行快速繁　殖，即在无菌条件下，将茎尖分生组织诱导所得的无毒苗　切成一节一叶的短枝（顶芽带１　２片展开叶片），插于含　有不同质量浓度的ＩＢＡ（吲哚丁酸），ＮＡＡ（萘乙酸）和ＩＡＡ　（吲哚乙酸）的１／２　ＭＳ培养基中，以不加任何生长调节剂　的１／２　ＭＳ为对照（见表４），每种培养基接种顶芽，腋芽　

表２　不同质量浓度生长调节剂组合的培养基配方　Ｔａｂｌｅ　２　Ｍｅｄｉａ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｈｏｒｍｏｎｅ　

切段各６瓶，每瓶５株．接种后置于和诱导无毒苗相同的条件下培养，比较不同质量浓度和种类的生长调　节剂对无毒苗顶芽和腋芽生长的影响．　１．２．３试管苗移栽　当试管苗具有３—５片展开叶时，即可进行移栽．将试管苗从三角瓶中取出，小心洗　去根上附着的培养基，移栽到盛有以灭菌蛭石为基质的育苗盘中，并用无菌水浇透，　即用薄膜严密封罩，　置于潮湿的荫棚下，栽后１～５　ｄ放置散射光下，严防强光暴晒，３　ｄ后于清晨和傍晚开口适当通风，而后去　薄膜加遮阳网，逐渐放到自然光下炼苗，温度控制在２５—３０　ｃ（＝，并定时浇灌营养液．　

２结果与分析　２．１不同消毒处理方法对茎尖成活率及污染率的影响　不同消毒处理结果（表３）表明，在马铃薯茎尖组织　培养中，将外植体在自来水下冲洗１５　ｒａｉｎ后，不经乙醇　消毒，直接用质量分数为０．１％的ＨｇＣ１２处理５　ｒａｉｎ（处理　３）或用体积分数为２％的ＮａＣＩＯ处理２０　ｒａｉｎ（处理６），均　可使污染率控制在５％以下，离体茎尖成活率达９０％以　上．但由于ＨｇＣ１２的渗透性强，不宜彻底清洗，月｜对环境　污染严重，所以在组织培养外植体消毒方面，应用ＮａＣＩＯ　消毒为宜．　２．２不同培养基配方对茎尖分化的影晌　

表３不同消毒处理方法对茎尖成活率及污染率的影响　Ｔａｂｌｅ　３　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｄｉｓｉｎｆｅｃｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｎ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｓｕｒｖｉｖａｌ　ａｎｄ　ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｈｏｏｔ　ｔｉｐｓ％　

由试验结果（表４）可以看出：（１）在小含任何生长调节剂的情况下，茎尖的成苗率较低．有些茎尖虽然　能形成小绿点，但生长速度极慢，最终不能再生成苗．（２）在ＮＡＡ和ＧＡ　质量浓度相同的情况下，６－ＢＡ和　

维普资讯 http://www.cqvip.com 河南农业大学学报　第３６卷　ＫＴ都可以促使生长点萌动和产生愈伤组织，但６一ＢＡ培养基上的茎尖的分化率明显高于ＫＴ培养基，这可　能是由于ＫＴ培养基形成愈伤组织过大，从而抑制了芽的生长，降低了成苗率．（３）在６一ＢＡ，ＫＴ和ＮＡＡ质量　浓度相同的情况下，加入ＧＡ，可使茎尖生长加快，且成苗率提高，所以ＧＡ，对马铃薯茎尖分化成苗有促进　作用．　

表４不同培养基配方对再生植株成苗率的影响　Ｔａｂｌｅ　４　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｍｅｄｉａ　ｏｎ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ　ｏｆ　ｓｈｏｏｔｓ　

注：表中＋，＋＋，＋＋＋分别表示小，较大，最大．Ｎｏｔｅ：＋，＋＋，＋＋＋ｉｎ　ｔｈｅ　ｔａｂｌｅ　ｉｎｅａｎｓ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｒｅｌｙ　ｓ［ｎａ￣．１ａｒｇｅｒ　ａｎｄ　ｌａｒｇｅｓｔ　２．３不同生长调节剂对马铃薯脱毒苗切段生长的影响　观测表明（表５），（１）与不加生长调节剂的对照培养基相比较，培养基中加入ＩＢＡ，ＩＡＡ，ＮＡＡ后，虽然茎　段上腋芽萌发推迟，但生根提前（生长素过量时，易产生愈伤组织，使生根迟缓）．继续生长中观察其平均根　条数也增加，根粗壮，平均展开叶数也增加．这说明适量的生长调节剂对马铃薯脱毒苗的生长有促进作用．　（２）在同种培养基中，顶芽生根要早于腋芽，且继续生长长势较好．这在不加生长调节剂的对照培养基中表　现尤为明显．这可能和顶芽自身含有生长调节剂有关系．（３）在试验中观察到津引８号马铃薯对ＮＡＡ较敏　感．当ＮＡＡ浓度稍有过量时，切段基部即产生较大愈伤组织，从而抑制根的早期生长，使根生长滞后．在相　同时间内，津引８号马铃薯茎段生长缓慢，展开叶片数少．这可能是由于品种间差异所致．　

３结论与讨论　１）组织培养中外殖体的消毒处理是试验成功与否的关键．目前，在马铃薯组织培养中所用消毒剂以　ＨｇＣｌ２者为多　．本试验结果表明，ＨｇＣｌ２和ＮａＣ１０都可使污染率控制在５％以下．鉴于ＨｇＣｌ２的渗透性　强，不宜彻底清洗且严重污染环境，建议在组织培养外植体消毒方面用ＮａＣ１０更合适．　２）无菌苗的诱导是进行无性系快速繁殖的关键环节．试验表明，具有细胞分裂活性的ＢＡ和ＫＴ都可　有效地诱导生长点的分化．而ＢＡ对豫马铃薯１号和津引８号的成苗率明显高于ＫＴ，这可能是由于ＫＴ培　养基形成愈伤组织过大，从而抑制了芽的分化．另外，一定的生长素与细胞分裂素进行适当的配比，对茎尖　的成苗有很大促进作用．试验表明，豫马铃薯１号在ＭＳ＋ＢＡ　２　ｍｇ・Ｌ　＋ＮＡＡ　０．１　ｍｇ．Ｌ一１＋ＧＡ　０．２　ｍｇ・Ｌ　＋蛋白胨１００　ｍｇ・Ｌ　培养基上成苗率较高；津引８号马铃薯在Ｍｓ＋ＢＡ　１．５ｍｇ・Ｌ一　＋ＮＡＡ　０．１　ｍｇ・Ｌ　＋ＧＡ３　０．２哗・Ｌ　＋蛋白胨１００　ｍｇ・Ｌ　培养基上成苗率较高．　３）生根试验表明，适当浓度的生长素有利于根的形成，但浓度过高会抑制根的形成．且不同品种对同　种生长素的敏感程度也不相同．试验证明，１／２　Ｍｓ＋ＩＢＡ　０．３　ｍｇ・Ｌ一，１／２　Ｍｓ＋ＬＡＡ　０．５　ｍｇ－Ｌ一　适宜于豫马　铃薯１号无毒苗的快速繁殖；１／２　Ｍｓ＋ＩＢＡ　０．３　ｍｇ・Ｌ～，１／２　Ｍｓ＋ＩＡＡ　０．３　ｍｇ・Ｌ一　适宜于津引８号的快速繁　殖．