大量元素的濃度改變對(duì)彩色馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)的影響

張艷萍+裴懷弟+石有太+陳玉梁

摘要：以彩色肉質(zhì)馬鈴薯03-品種為試材，在原有的試管薯誘導(dǎo)體系的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究MS培養(yǎng)基中大量元素各成分濃度改變對(duì)試管薯形成的影響，探討試管誘導(dǎo)結(jié)薯的高效繁殖技術(shù)，以期為工廠化生產(chǎn)彩色馬鈴薯試管薯提供參考。結(jié)果表明：為增加試管薯產(chǎn)量，在試驗(yàn)?zāi)Ｊ街?，可在原?biāo)準(zhǔn)MS誘導(dǎo)結(jié)薯培養(yǎng)基基礎(chǔ)上對(duì)大量元素成分進(jìn)行修正，增加硝酸銨2 475 mg/L（A2水平）、硝酸鉀2 850 mg/L（B2水平）濃度，保持硫酸鎂（370 mg/L，C水平）、磷酸二氫鉀（70 mg/L，D水平）濃度。

關(guān)鍵詞：大量元素；濃度改變；彩色馬鈴薯；試管薯；誘導(dǎo)

中圖分類號(hào)： S532043文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：002-302（204）2-0038-03

選育無(wú)病毒種薯是目前防止馬鈴薯退化的最有效措施。馬鈴薯試管微型薯是利用脫毒試管苗生產(chǎn)出來(lái)的無(wú)病毒種薯，是繼脫毒試管苗之后發(fā)展出的保存種質(zhì)和生產(chǎn)無(wú)病毒種薯的新形式。試管薯作為馬鈴薯種質(zhì)資源的重要保存方式、交換及脫毒種薯的生產(chǎn)方式而得到應(yīng)用，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不同品種在外源激素、營(yíng)養(yǎng)液配方以及誘導(dǎo)方式等上仍然存在著較大差別。迄今有關(guān)試管薯的形成報(bào)道很多[2-4]，但多數(shù)研究?jī)H在肉色為黃色、白色的馬鈴薯品種上開展，關(guān)于彩色馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)的研究尚很少見(jiàn)。

彩色馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)體系雖然已經(jīng)形成，但試管薯小、質(zhì)量輕，限制了彩色馬鈴薯試管薯的生產(chǎn)應(yīng)用。本研究試圖改變MS培養(yǎng)基中大量元素的各成分濃度，通過(guò)正交試驗(yàn)找出各成分的最佳濃度組合，分析對(duì)彩色馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)的影響，旨在解決試管誘導(dǎo)結(jié)薯的高效繁殖技術(shù)難題，為工廠化生產(chǎn)彩色馬鈴薯試管薯提供參考。

[BT-5]材料與方法

試驗(yàn)材料

無(wú)菌脫毒彩色肉質(zhì)馬鈴薯03-試管苗由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所繁育、保存。

2試驗(yàn)方法

2試管苗的擴(kuò)繁將帶有個(gè)腋芽的試管苗莖段接種于裝有30 mL固體MS培養(yǎng)基（含3%白糖）的培養(yǎng)瓶中，每瓶5個(gè)莖段，pH值58。培養(yǎng)室溫度為（25±） ℃，光照強(qiáng)度 2 000 lx，光照6 h/d，培養(yǎng)約30 d。

22試管薯的誘導(dǎo)試管薯誘導(dǎo)的固液誘導(dǎo)方式：將生長(zhǎng)健壯、來(lái)源一致的試管苗剪成單葉單節(jié)莖段，無(wú)菌條件下接種到含有不同劑量大量元素的培養(yǎng)基（含3%白糖）中，每瓶0個(gè)莖段，每個(gè)處理0瓶重復(fù)，先在（25±） ℃、光照強(qiáng)度 2 000 lx 下，光照6 h/d，培養(yǎng)20 d后，加入20 mL的8%蔗糖誘導(dǎo)液體，然后放于黑暗條件，溫度（9±） ℃下誘導(dǎo)結(jié)薯，60 d后進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

23正交試驗(yàn)通過(guò)正交設(shè)計(jì)分析培養(yǎng)基中大量元素的變化對(duì)試管薯的形成和產(chǎn)量影響。試驗(yàn)采用L9（34）4因素3水平正交組合設(shè)計(jì)，各因素、水平具體見(jiàn)表。試驗(yàn)處理組合為9組，根據(jù)處理配置好相應(yīng)培養(yǎng)基，并標(biāo)號(hào)，每個(gè)處理重復(fù)0瓶，每瓶0個(gè)莖段。

24測(cè)定項(xiàng)目及方法試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括：結(jié)薯數(shù)量（≥3 mm）（粒/瓶）、[2]結(jié)薯株數(shù)（株/瓶）、薯質(zhì)量（g/瓶）、薯塊直徑（cm/粒）、大薯率（每瓶大薯數(shù)/每瓶結(jié)薯總數(shù)，單位為%）等；

2結(jié)果與分析

2不同濃度大量元素對(duì)彩色馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)的影響

對(duì)各處理進(jìn)行了方差分析比較（表2）。處理2的試管薯結(jié)薯數(shù)最高，與處理5、6、7之間沒(méi)有顯著差異，與其他處理差異顯著；處理5薯質(zhì)量最高，與處理、2、8沒(méi)有顯著差異，與其他處理均差異顯著；處理的薯直徑最高，與處理2、4、5、8、9之間沒(méi)有顯著差異，與其他處理均差異顯著；處理2的大薯數(shù)最高，與處理、5、6、7、8之間沒(méi)有顯著差異，與其他處理差異顯著。綜合比較，處理2、5這2個(gè)組合對(duì)試管薯的誘導(dǎo)結(jié)果較好，其因素水平組合為AB2C2D2和A2B2C3D。

不同因素水平對(duì)彩色馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)的影響見(jiàn)圖。從結(jié)薯數(shù)看，各因素最好的水平分別為A3、B2、C、D2；從薯質(zhì)量看，各因素最好的水平分別為A2、B2、C、D。從薯直徑看，各因素最好的水平分別為A2、B2、C、D。從大薯數(shù)看，各因素最好的水平分別為A2、B2、C、D2。

從表3各因素方差分析結(jié)果看，因素A僅在結(jié)薯數(shù)上有顯著性影響；因素B對(duì)結(jié)薯數(shù)、薯質(zhì)量和大薯數(shù)有極顯著影響；因素C對(duì)結(jié)薯數(shù)和大薯數(shù)有顯著性影響；因素D對(duì)結(jié)薯數(shù)、薯質(zhì)量、薯直徑和大薯數(shù)均有顯著或極顯著的影響。綜合對(duì)各結(jié)果的影響顯著性看，因素顯著順序?yàn)镈>B>C>A。對(duì)于結(jié)薯數(shù)的最優(yōu)組合為D2B2CA3；在薯質(zhì)量方面，因素C、A水平間影響的差異不顯著，但是從結(jié)果上看C和A2較高些，故對(duì)于薯質(zhì)量的最優(yōu)組合為DB2CA2；在薯直徑方面，因素B、C、A水平間影響的差異不顯著，但是從結(jié)果上看B2、C和A2較高些，故對(duì)于薯直徑的最優(yōu)組合為DB2CA2；在大薯數(shù)方面，因素A水平間影響的差異不顯著，但是從結(jié)果上看A2較高些，故對(duì)于大薯數(shù)的最優(yōu)組合為D2B2CA2。從綜合結(jié)果看，因素B、C、A分別選擇水平B2CA2為最優(yōu)，對(duì)于因素D，比較了 D和D2所顯著影響的參數(shù)結(jié)果，其中薯質(zhì)量是試管薯誘導(dǎo)工作中追求的一個(gè)重要參數(shù)，故D因素選擇水平D為最佳。通過(guò)上述分析，對(duì)于培養(yǎng)基中大量元素的成分含量最佳組合為DB2CA2。

3討論與結(jié)論

在馬鈴薯礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)中氮、磷、鉀吸收量最多，是促進(jìn)根系、莖葉和塊莖生長(zhǎng)的主要元素，對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量形成起著最重要的作用[3]。氮、磷、鉀必須合理配合才能有效促進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)量形成。本研究結(jié)果表明，在離體條件下，采用試管苗莖段直接誘導(dǎo)試管薯形成體系中，氮、磷、鉀各營(yíng)養(yǎng)配合施用同樣對(duì)馬鈴薯試管薯產(chǎn)量形成有重要影響。

試驗(yàn)結(jié)果表明，培養(yǎng)基中適當(dāng)增加氮和鉀的供應(yīng)，在很大程度上能促進(jìn)試管薯產(chǎn)量的提高，將原MS誘導(dǎo)結(jié)薯培養(yǎng)基中[CM（25]的硝酸銨和硝酸鉀濃度適當(dāng)增加，試管薯的結(jié)薯數(shù)量和單瓶結(jié)薯鮮質(zhì)量都有所提升，這與張志軍[5]研究的氮過(guò)多不利于試管薯塊莖形成的結(jié)果相反，這可能與不同馬鈴薯品種的氮需求量不同有關(guān)。鎂是葉綠素結(jié)構(gòu)的核心，是保持莖葉正常生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)成分[5]，但本試驗(yàn)系統(tǒng)中，試管薯的形成是在黑[2]暗條件下進(jìn)行的，葉綠素作用很小，因此鎂在本試驗(yàn)系統(tǒng)中對(duì)試管薯產(chǎn)量作用不顯著，保持原MS培養(yǎng)基中的 MgSO4·7H2O 濃度即可。磷對(duì)塊莖合成淀粉作用很大，理論上提高磷的供應(yīng)，有利于試管薯產(chǎn)量的提高[5]，但試驗(yàn)結(jié)果顯示增加或減少磷的供應(yīng)都沒(méi)有原MS培養(yǎng)基中的磷濃度效果好，說(shuō)明原有的磷濃度是滿足試管薯生長(zhǎng)所需的最佳濃度。綜上所述，為增加試管薯產(chǎn)量，在本試驗(yàn)?zāi)Ｊ街校稍谠瓨?biāo)準(zhǔn)MS誘導(dǎo)結(jié)薯培養(yǎng)基基礎(chǔ)上對(duì)大量元素成分進(jìn)行修正，增加硝酸銨和硝酸鉀濃度，保持硫酸鎂和磷酸二氫鉀濃度，即添加 2 475 mg/L 硝酸氨 （A2水平）、2 850 mg/L硝酸鉀 （B2水平）、370 mg/L硫酸鎂 （C水平）、70 mg/L磷酸二氫鉀（D水平）。

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