王 芳,黄 坚,严成其,,庞万幅,程 晔,金黎平(.宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 5040; .中国农业科学院 蔬菜花卉研究所,北京 008;.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 00)
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)
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。
花旗马铃薯品种; 茎尖脱毒; 组织培养; 快繁技术
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]。
1.1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-1GA3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。
2.1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
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。
[1] 金黎平,屈冬玉,谢开云,等. 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.
[2] 安颖蔚,孟令文,张辉. 马铃薯脱毒及微型薯繁育技术体系的研究与应用[J].杂粮作物,2006,26(3):197- 199.
[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.
[4] 蒋瑜,张丽芳,朱维贤,等. 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.
[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.
[6] 裘尧军,王芳,林波,等.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.
[7] 王芳,魏章焕,陆兴苗,等.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.
[8] 金黎平,石瑛,李广存,等. 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.
(责任编辑:张瑞麟)
S532
:B
:0528- 9017(2017)09- 1577- 02
2017- 06- 30
浙江省重大攻关项目(2012C12901- 2);宁波市重大科技项目(2015C110013),浙江省农业新品种选育重大科技专项(2016C02050- 7- 6)
王 芳(1981—),女,浙江宁波人,农艺师,主要从事良种选育推广工作。
文献著录格式:王芳,黄坚,严成其,等. 花旗马铃薯品种茎尖脱毒与快繁技术[J].浙江农业科学,2017,58(9):1577- 1578,1583.
10.16178/j.issn.0528- 9017.20170924