马铃薯茎尖组织培养及快速繁殖技术研究
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马铃薯组织培养技术综述摘要:马铃薯是我国重要粮食作物之一,其组织培养技术日益成熟,目前已大量应用于生产实践和科学研究。
掌握马铃薯组织培养的基本原理与方法,了解影响培养结果的因素,有利于完善培养技术,解决马铃薯组织培养过程中的常见问题如污染、褐变和玻璃化等。
目前国内专述马铃薯组织培养技术的文献不多,本文参考相关研究,就上述方面对马铃薯组织培养技术进行综述。
关键词:马铃薯;组织培养;影响因素;常见问题。
1 前言植物组织培养是指从植物体内取出组织或细胞,在离体的条件下模拟体内的生理环境,使其生存、生长、繁殖,近年来在生产实践上显示出广泛的应用前景。
马铃薯属茄科茄属植物,是粮菜兼用作物,产量仅次于水稻、小麦、玉米,居世界第四位,我国是种植面积最大的国家【1】。
马铃薯生产中多采用块茎进行无性繁殖,在其繁殖过程中,易受病毒和细菌侵染导致产量下降,经数代积累可使种性退化【2】。
通过植物组织培养技术,可以生产马铃薯的脱毒苗,缩短其生长周期,进行批量快速繁殖。
除了满足生产实践的需要,在科学研究上马铃薯是细胞培养和农杆菌介导转化的模式植物之一。
因此,马铃薯组织培养是植物组织培养技术的重要应用领域。
2 植物组织培养概述植物细胞具有全能性。
细胞全能性是指植物体任何一个细胞都携带者一套发育成完整植株的全部遗传信息,在离体培养情况下,这些信息可以表达产生出完整的植株。
根据这一理论,植物组织培养技术在20世纪初建立起来,至今发展已比较成熟,而且随着研究的深入不断涌现新的技术。
植物组织培养需要经过脱分化和再分化的过程。
分化了的植物根、茎、叶细胞,通过脱分化培养可以产生愈伤组织。
愈伤组织是一种能迅速增殖的无特定结构和功能的细胞团。
愈伤组织经过进一步的分化培养,提供不同的营养和激素成分,又可再生出完整的小植株。
植物组织培养常见应用领域包括脱毒和快速繁殖、育种研究、低温储存及种质库的建立、药物及其他生物制剂的工业化生产等【3】。
3 马铃薯组织培养技术3.1基本方法3.1.1表面灭菌由于在培养基上,真菌和细菌的生长远远快于植物试材,导致过盛生长而杀死植株。
水稻长穗期田间管理水稻从分蘖末期到出穗为止称为长穗期。
长穗期的生育特点是营养生长和生殖生长并进,是胚胎形成和发育时期。
这时期对肥水的需要激增,对外界环境条件敏感,是决定穗大、粒多,以穗粒数定产量的关键时期。
这一时期在田间管一、酌施穗肥根据苗情、肥力、气温决定施不施穗肥,一定要慎重。
例如:叶色浅、肥力不足、气温高时应早施、多施;叶色深、肥地、气温低时应晚、少施或不施。
施穗肥的时间在出穗前15—18天。
其目的是增大谷壳容积,使水稻达到秆壮,抽穗快而且整齐,灌浆快,成熟早,穗大、粒多、高产。
如果在8月1一10日抽齐穗,则施穗肥应在7月12一15日。
穗肥施用量,每公顷施硝铵40一60公斤或尿素30—50公斤。
对长势旺,怕倒伏的刘向阳田忠地块,每公顷可施硫酸钾25公斤。
切忌用量过多,以免引起贪青晚熟。
出穗晚、低温年份不宜于追施穗粒肥。
二、灌好“养胎水”水稻长穗期生理需水达到高峰,加上气温高,蒸发量大,是水稻一生需水量最多的时期。
由于幼穗柔嫩,耐旱、耐寒力弱,所以,此期对水分、温度的反应极为敏感。
田间水层要控制在6—8厘米深。
这一时期的最适宜温度是30℃,受冻指标是15—17℃。
当温度下降到受冻指标时,应深水灌溉,田间保持15一18厘米深水层,达到深水保温护胎的目的。
低温过后,排水浅灌,田间保持5—8厘米深水层。
这样灌溉,可保证胚胎正常生长所需水分,减少胚胎退化,从而减少空粒。
三、及时防治病虫害水稻胡麻斑病、赤枯病、稻瘟病,要早期预防。
应用双效微肥800倍液均匀喷雾(喷后6小时内遇雨要重喷)。
对上述几种病害有较好的预防和防治效果。
且可使水稻增产15%左右。
防治穗颈瘟的措施是:在叶瘟较重或有穗颈瘟危害的地块,当抽穗5—10%时,用富士一号每公顷1.5公斤500倍液预防,严重时在齐穗后再喷一次。
稻飞虱一般用敌敌畏800倍液,敌杀死、杀灭菊脂1500倍液喷洒,效果很好。
四、消灭后期杂草稻田除草,本着除早、除小、除了的原则,人工除草应在孕穗期前结束.但后期杂草较多时也可继续拔除,并铲除池埂、渠道上的杂草,以免挡光影响水温升高,还可减轻下一年的草荒。
一、实验目的1. 了解马铃薯的生长习性及繁殖方法。
2. 掌握马铃薯的离体培养技术。
3. 观察马铃薯生长过程中的形态变化。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:马铃薯块茎、无菌水、无菌滤纸、无菌刀片、移液枪、培养皿、超净工作台、恒温培养箱、显微镜等。
2. 实验试剂:氯化钠、氯化钙、葡萄糖、琼脂、氢氧化钠、硫酸铜、硝酸钾等。
三、实验方法1. 马铃薯块茎表面消毒:将马铃薯块茎洗净,用无菌刀片切去表面1-2cm,用无菌水清洗3-5次,再用70%酒精浸泡1分钟,最后用无菌滤纸吸干水分。
2. 马铃薯芽尖剥离:用无菌刀片将消毒后的马铃薯块茎切成3cm×3cm的小块,确保芽尖位于小块中央。
3. 培养基制备:按照以下配方制备培养基:- 营养基:马铃薯浸出粉20g,葡萄糖20g,氯化钠1g,氯化钙0.5g,硝酸钾0.5g,硫酸铜0.01g,琼脂10g。
- pH值调至6.0-6.5。
4. 培养基灭菌:将制备好的培养基分装于无菌培养皿中,用高压蒸汽灭菌法进行灭菌,灭菌时间为20分钟。
5. 马铃薯芽尖接种:将灭菌后的培养基冷却至50℃左右,将马铃薯芽尖接种于培养基上,每皿接种3个芽尖。
6. 培养条件:将接种后的培养皿置于恒温培养箱中,温度控制在25℃左右,光照强度为2000-3000勒克斯,光照时间为12小时/天。
7. 观察与记录:每隔一定时间观察马铃薯芽尖的生长情况,记录芽尖的生长高度、叶色、叶形等形态变化。
四、实验结果与分析1. 马铃薯芽尖生长情况:接种后第5天,芽尖开始生长,表现为芽尖变绿,生长速度逐渐加快。
第10天,芽尖高度可达1cm左右,叶片开始展开,颜色鲜绿。
第15天,芽尖高度可达2cm左右,叶片数量增多,颜色更加鲜绿。
2. 马铃薯芽尖形态变化:接种后第5天,芽尖开始分化出茎和叶,茎逐渐变粗,叶片逐渐展开。
第10天,茎粗约1mm,叶片数量约4片,颜色鲜绿。
第15天,茎粗约2mm,叶片数量约6片,颜色更加鲜绿。
马铃薯加速繁殖技术要点作者:孙雪丹来源:《农民致富之友(上半月)》 2020年第1期孙雪丹一、良种高速繁殖法1、分株繁殖:把马铃薯根据出芽的多少进行分割,在把马铃薯播种后,每一块马铃薯一般会长出两个植株,把其中比较强壮的植株进行分开栽种,这样可以提高马铃薯的繁殖。
方法是:马铃薯苗长到六个叶子的时候,在种植穴内只留一个茎,把多余的植株连接的根部从马铃薯会上摘下,直接摘到空的种植垄上,让马铃薯苗可以快速生长扎根。
2、育牙掰苗繁殖:在马铃薯播种前的两个月左右,要把健康的马铃薯种放在温室内催芽,发芽后,放在阳光充足的地方晾晒15天,使幼牙变得粗壮,变成绿色,然后按照出芽的情况把马铃薯进行切块分割,然后进行育苗播种。
3、扦插繁殖:扦插可以大幅度的提高马铃薯的繁殖潜力,何以使马铃薯繁殖数倍的一种方法。
这种方法使用得当,可以获得几百倍甚至几千倍的繁殖。
具体做法分四个步骤:(1)掐尖憋杈:在把马铃薯播种后,幼苗长到七个叶子的时候,在幼苗的顶部生长点的两个叶片掐断,大约在四公分左右掐下,并将其扦插在土床上进行育苗。
(2)分段:生长点上掐下后,侧枝的生长就会比较旺盛,每个叶腋都会出现一个分枝。
在分枝长出六个叶片时,带枝掰下第一个叶片并及时地扦插在温床上生根育苗。
(3)上床育苗:扦插前要把整个床面整理平整,然后用水充分的浇透,把掐下来的尖和分枝,按照一定的距离斜插在土床上,注意扦插的深度,留一个叶片在土面上,这样可减少水分的蒸发。
一定要避免阳光的强照,适当的时候可以搭遮阴棚,在生根后,把带土的马铃薯苗移植到田地间,坐水栽植,定植密度。
(4)分层培土:在马铃薯苗定植之后,会从叶中间很快的长出枝条。
在马铃薯长出六个叶子的时候,要进行第一次培土。
在培土时埋进两片叶,发芽的过程中,可以结出马铃薯的匍匐茎。
可以使用培土来进行封垄。
来增加马铃薯的产量。
在扦插时,通过植物生长激素可以来浸泡掐枝的基部,来促使掐枝可以很快地生根,可以提高马铃薯的成活率。
目录1 茎尖脱毒技术操作规程 (1)1.1 设备条件 (1)1.1.1 试剂配置室 (1)1.1.2 洗涤及灭菌室 (2)1.1.3 无菌室 (2)1.1.4 培养室 (2)1.2 材料的选择 (2)1.3 类病毒和病毒的检测 (2)1.3. 1 类病毒的检测 (2)1.3.2 病毒检测 (9)1.3.3 脱毒材料热处理 (13)1.4 培养基的制备 (13)1.4.1 培养基母液配制 (13)1.4.2 培养基配制 (15)1.5 外植体灭菌 (17)1.6 茎尖剥离前消毒 (17)1.7 茎尖剥离与接种 (17)1.8 培养 (17)1.9病毒检测筛选脱毒苗 (17)1.10 品种典型性鉴定 (18)2 脱毒苗快繁技术操作规程 (18)2.1 茎切段培养基繁殖 (19)2.1.1 扩繁前的准备工作 (19)2.1.2 茎切段和接种 (19)2.1.3 培养 (19)2.2 扦插苗扩繁 (21)2.2.1 培养基础苗 (21)2.2.2 基础苗移栽 (21)2.2.3 基础苗剪切 (21)2.2.4 基础苗切段后的管理 (22)2.2.5 扦插苗 (22)2.2.6 扦插苗管理 (23)马铃薯茎尖脱毒及脱毒苗快繁技术操作规程1 马铃薯茎尖脱毒技术操作规程马铃薯健康种薯的生产方法主要有利用茎尖脱毒快繁技术生产无病毒种薯、田间系选生产良种和实生种子生产无毒实生薯等,其中植物茎尖分生组织培养脱毒技术(即茎尖脱毒)在实际的农业生产中应用最为广泛并取得了巨大成功。
茎尖脱毒技术是根据病毒在植物体内分布不均和茎尖分生组织带毒少的原理,结合使用钝化病毒的热处理方法,通过剥离茎尖分生组织进行培养获得脱毒植株。
这一技术具有周期短、效率高、能与组织培养快速繁殖相结合等特点。
目前除一些类病毒外,绝大多数植株病毒都可以通过茎尖脱毒技术进行脱除。
经茎尖分生组织培养获得的植株经病毒检测并确认其不带病毒后可进一步利用,对仍带有病毒的株系进行淘汰或再脱毒。
马铃薯茎段再生及成苗技术作者:吴青, 姚新灵来源:《天津农业科学》2010年第02期摘要:回顾了植物组织再生技术相关的培养条件和外植体的研究结果,通过本实验室的研究结果提出了马铃薯茎段培养的技术要点及相关参数,其中包括外植体处理、培养基、外源激素、光照及温度条件、试管苗移栽的各个步骤。
研究结果不仅可应用于植物生物技术研究,同时可应用于马铃薯试管苗扩大生产。
关键词:马铃薯;组织培养;茎再生;体外条件中图分类号:S532文献标识码:A DOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2010.02.012Stem Cutting Culture of Potato in vitroWU Qing, YAO Xin-ling(College of Life Science,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)Abstract:Studies involving in culture condition and explants of plant tissue culture were reviewed in this paper. In terms of experiments in our lab, parameter and key points in culturing in vitro of potato stem cuttings were put forward, including treatments of explants, culture medium, external hormones, and conditions of light and temperature as well as tube plantlets transplanting. The parameter and points can be used not only in biotechnology study of plant, but also in amplification production of tuber plantlets.Key words: potato;tissue culture;stem regeneration;condition in vitro1体外条件下植物组织再生植物组织培养(Plant tissue culture)是从20世纪30年代初期发展起来的一项生物技术,它是指在无菌条件下,将离体的植物器官(如根尖、茎尖、叶、花、未成熟的果实、种子等) 、组织(如形成层、花药组织、胚乳、皮层等) 、细胞(如体细胞、生殖细胞等) 、胚胎(如成熟和未成熟的胚) 、原生质体,在人工控制的条件下,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱发产生愈伤组织或潜伏芽等,或长成完整的植株的技术[1,2]。
一、实验简介实验名称:土豆组织培养实验目的:通过本实验,了解植物组织培养的基本原理和方法,掌握土豆离体培养技术,观察其生长和分化过程,为土豆育种和繁殖提供技术支持。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:- 土豆(品种:大西洋薯片)- MS培养基(含植物激素)- 70%酒精- 0.1%氯化汞- 琼脂- 无菌水- 植物组织培养室2. 实验仪器:- 高压蒸汽灭菌器- 电子天平- 离心机- 移液器- 培养皿- 灭菌镊子- 显微镜三、实验方法1. 土豆切块- 将土豆洗净,切成1cm×1cm×1cm的小块,用70%酒精消毒,再用0.1%氯化汞浸泡10分钟,最后用无菌水冲洗干净。
2. 培养基配制- 按照MS培养基配方,称取相应量的琼脂、植物激素等,加入蒸馏水溶解,调节pH值至5.8。
3. 组织培养- 将消毒后的土豆小块接种于MS培养基中,放入植物组织培养室,在适宜的温度、光照条件下培养。
4. 观察记录- 每隔一段时间观察土豆小块的生长情况,记录其生长速度、分化情况等。
四、实验结果与分析1. 土豆小块的生长- 经过一段时间培养,土豆小块开始生长,出现白色芽点,随后芽点逐渐长大,形成完整的植株。
2. 土豆植株的分化- 在适宜的培养基和条件下,土豆小块分化出叶、茎、根等器官,形成完整的植株。
3. 土豆植株的生长速度- 土豆植株在适宜的培养基和条件下,生长速度较快,植株高度、叶片数量等指标均优于对照。
五、实验结论通过本实验,我们掌握了土豆组织培养的基本原理和方法,成功诱导土豆小块分化出完整植株。
该实验为土豆育种和繁殖提供了技术支持,具有一定的实际应用价值。
六、实验讨论1. 在实验过程中,土豆小块的生长和分化受到多种因素的影响,如培养基配方、植物激素的种类和浓度、培养条件等。
在今后的实验中,我们可以进一步优化培养基配方和培养条件,提高土豆小块的生长和分化率。
2. 土豆组织培养技术具有繁殖速度快、繁殖量大、不受季节限制等优点,为土豆育种和繁殖提供了新的途径。
马铃薯繁殖方式一、引言马铃薯是世界上重要的食物作物之一,它的繁殖方式有多种,包括种子繁殖、茎块繁殖和组培繁殖等。
本文将详细介绍这些方法的原理、步骤和优缺点,以帮助读者更好地了解马铃薯的繁殖方式。
二、种子繁殖1. 原理种子繁殖是指利用马铃薯结实的果实中所含有的种子进行繁殖。
这种方法适用于育种和新品种选育,因为通过杂交可以产生更多变异体。
2. 步骤(1)收集成熟果实:在马铃薯开花后,果实会逐渐成熟并变黄。
当果实变黄时,可以采摘下来。
(2)清洗果实:将采摘下来的果实放在清水中浸泡,并轻轻搓洗去除表面污垢。
(3)晾干:将清洗干净的果实放在通风良好的地方晾干。
(4)剥离外壳:使用刀片或其他工具将外壳剥离,得到种子。
(5)储存种子:将种子放在干燥、通风、避光的地方储存,以便后续使用。
3. 优缺点优点:可以产生更多变异体,适用于育种和新品种选育。
缺点:繁殖周期长,成本高。
三、茎块繁殖1. 原理茎块繁殖是指利用马铃薯的茎块进行繁殖。
这种方法适用于普通的马铃薯栽培和扩繁。
2. 步骤(1)选取茎块:选择健康、无病虫害的马铃薯茎块作为繁殖材料。
(2)处理茎块:将选好的茎块在室温下晾晒一段时间,让其表面伤口愈合。
然后,在阳光下晾干一段时间,使其表面变硬。
(3)切割茎块:使用刀片或其他工具将茎块切割成小块,每个小块应该有至少一个芽眼。
(4)处理切割部位:使用硫酸铜或其他杀菌剂消毒切割部位,以防止病菌感染。
(5)储存茎块:将处理好的茎块放在通风、干燥、避光的地方储存,以便后续使用。
3. 优缺点优点:繁殖周期短,成本低。
缺点:无法保证新植株的品质和数量。
四、组培繁殖1. 原理组培繁殖是指利用马铃薯的组织培养技术进行繁殖。
这种方法适用于马铃薯育种和大规模生产。
2. 步骤(1)选择母本植株:选择健康、无病虫害的马铃薯作为母本植株。
(2)取样:从母本植株中取出一段茎段或叶片,并在无菌条件下进行处理。
(3)培养基处理:制备适合马铃薯生长的培养基,并在无菌条件下进行处理。
组培课程论文题目马铃薯茎尖培养脱毒研究进展学院生命科学技术学院专业生物技术(制品方向)姓名刘小强指导教师李胜职称教授甘肃农业大学生命科学技术学院二〇一一年六月马铃薯茎尖培养脱毒研究进展刘小强(甘肃农业大学生命科学技术学院09级甘肃兰州 730070)摘要: 综述了马铃薯茎尖培养脱毒的原理,影响马铃薯茎尖培养脱毒的因素,马铃薯试管苗快繁技术与培养条件优化等方面的研究进展,指出了茎尖培养脱毒中尚存在的一些问题。
关键词: 马铃薯;茎尖培养脱毒;脱毒试管苗;前景马铃薯是世界上第四大粮食作物,属茄科茄属双子叶植物,其特点是产量高、营养丰富、适应性强、经济价值较高,又是重要的工业原料。
随着农业产业结构的调整和国内外马铃薯加工业的不断发展扩大,市场对马铃薯的需求也逐渐增多,近年来,我国马铃薯的栽培面积不断扩大,占世界第二位。
但是长期以来有“植物癌症”之称的病毒病一直困扰着马铃薯生产的发展。
马铃薯整个生育期均易感染多种病毒病,在我国马铃薯产区危害马铃薯的主要病毒和类病毒有:马铃薯X 病毒(PVX)、马铃薯Y 病毒(PVY)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯A 病毒(PVA)、马铃薯S病毒(PVS),还有一种类病毒-马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVD)。
其中PVY、PLRV、PVX 是危害马铃薯最严重的病毒。
田间表现使植株矮小,叶片翻卷、花叶、皱缩,马铃薯品种种性退化,品质变劣,甚至失去种用价值。
目前主要通过茎尖脱毒获得脱毒试管苗的方法防治该病的发生。
目前,马铃薯茎尖培养脱毒的研究及在生产上的广泛应用取得了巨大的经济效益。
近年来, 这方面的研究又取得了不少研究成果, 现作一综述。
1 马铃薯病毒病及茎尖培养脱毒原理目前, 在马铃薯作物上已发现了多种病毒、类病毒以及植原体, 已报道的就有25 种之多, 但仅少数病毒危害严重, 如马铃薯Y 病毒( PVY) 、马铃薯卷叶病毒(PLRV) 、马铃薯A 病毒和 X 病毒(PVA、PVX) 以及马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVD) 等。
马铃薯的种植技术,附组织培养步骤选择种薯:要选择品种优良的种薯,一般选择表皮鲜艳且健康无畸形的马铃薯。
催芽处理:将选取的种子放在湿润且厚度在10cm左右的沙土中,平放种子,在上面覆盖一层5cm厚度的过筛沙土,浇水,保持土壤潮湿。
整地需求:栽种前消毒土壤,再浇入有机肥后进行松土。
入栽定植:栽种前在土表埋入少量稀薄的有机肥颗粒。
一、马铃薯的种植技术1、选择种薯种植马铃薯时,要挑选品种优良的种薯,一般选择表皮鲜艳且健康无畸形的马铃薯,再对其进行催芽处理。
2、催芽处理催芽处理是马铃薯种植技术中的关键,主要将选取的种子放在湿润且厚度在10cm左右的沙土中,将种子平放在里面,在上面覆盖一层5cm厚度的过筛沙土,用喷水壶进行浇水,保持土壤湿润状态,温度保持在20°C左右即可。
3、科学整地(1)栽种前需要将土壤进行消毒,消毒方法为喷洒稀薄的硫酸铜或者草木灰溶液,以防止病菌的滋生。
(2)基质应以疏松肥力足且富含有机质的土壤为主,马铃薯不适合连作,易发生病害,可在浇入有机肥后进行松土。
4、入栽定植(1)栽种前需要在土表埋入少量稀薄的有机肥肥粒,以加快根系的生长。
(2)一般早熟的种苗间距需保持在20公分左右,中熟品种的则在25公分左右,栽后覆盖一层6-10cm左右的细土,浇入水分后保湿,进行深耕处理。
5、栽后管理(1)如气温较低,需要在土壤上覆盖一层地膜,以免植株冻伤。
(2)在生长期间需控制温度在16°C-20°C左右,3月时可以打开地膜,利于通风,长势好的时候可追施1-2次的磷酸二氢钾,保持土壤湿润。
二、马铃薯的组织培养步骤1、什么是马铃薯的组织培养(1)马铃薯的组织培养是指,通过无菌操作分离马铃薯体的一部分(外植体explant),接种到培养基上,在人工控制的条件下(包括营养、激素、温度、光照、湿度)进行培养,使其产生完整植株的过程。
(2)主要有原生质体(Protoplast),悬浮细胞,组织(愈伤组织Callus、茎尖分生组织),器官(胚,花药,子房,根和茎的培养)。
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.