甘薯莖尖組培快繁技術(shù)

顧淼

甘薯是我國重要的農(nóng)業(yè)作物，年產(chǎn)量僅次于水稻、小麥和玉米。甘薯以其甘甜可口的特點深得人們的喜愛。然而，病毒病害卻一直影響著甘薯的產(chǎn)量，極大地影響了甘薯的生產(chǎn)，我國每年因甘薯病毒病造成的產(chǎn)量損失價值高達(dá)40億元，這個問題一直困擾著很多研究此方面問題的科技人員。甘薯病毒有許多種類，其中，甘薯卷葉病毒（sweet potato leaf curl virus，簡稱SPLCV）是引起甘薯產(chǎn)量大幅降低的主要病原之一，SPLCV可引起甘薯葉片上卷、植株矮化等，在自然條件下由昆蟲介體煙粉虱通過持久方式進(jìn)行傳播，也可通過嫁接方式進(jìn)行傳播。

當(dāng)前防治甘薯病毒病的方法通常是剝離莖尖分生組織，離體培養(yǎng)后得到脫毒苗來去除病毒，然后進(jìn)行培育、快繁，將脫毒種薯應(yīng)用于大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。多年來，各個國家的科技人員致力于甘薯脫毒培養(yǎng)技術(shù)的研究，以尋求防治甘薯病毒病的最有效方法，但由于病毒種類多，變異快，很難杜絕甘薯病毒的發(fā)生。然而，莖尖分生組織脫毒培養(yǎng)技術(shù)為有效防治甘薯病毒病開辟了一片新天地，是目前獲取和培養(yǎng)脫毒苗最常用的手段。脫毒后的甘薯能恢復(fù)其品種原始的優(yōu)良性狀，采用快速繁殖技術(shù)將甘薯這些優(yōu)良品質(zhì)遺傳下去，可達(dá)到提高甘薯產(chǎn)量和質(zhì)量的目的。該研究以商薯19莖尖為外植體，經(jīng)過愈傷誘導(dǎo)、分化、增殖和生根培養(yǎng)，依托甘薯莖尖脫毒組培快繁技術(shù)，為生產(chǎn)優(yōu)良的甘薯組培脫毒苗提供理論依據(jù)。

研究結(jié)果如下：綜合不同滅菌方法的效果來看，最佳選擇是處理0.1%升汞滅菌6～7min。外植體莖段接種15d后觀察其生長狀況，再加入6-BA和NAA組合的培養(yǎng)基中，無菌芽伸長快，高度正常，并且芽呈綠色（圖1）；莖尖誘導(dǎo)的培養(yǎng)基最佳選擇為MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L。莖尖15d后可分化出苗（圖2），30d后可增殖達(dá)到6～7片葉（圖3），適宜增殖的最佳培養(yǎng)基為1/2 MS+6-BA1.0mg/L+CW2.0g/L，苗生長快，健壯，葉大而綠。

用已消毒的鑷子將單莖葉的形態(tài)學(xué)下端扦插于培養(yǎng)基中，通過生長調(diào)節(jié)劑的作用誘導(dǎo)單莖葉生根，側(cè)芽向上生長，形成一棵完整的植株（圖4）。NAA有利于單莖葉的誘導(dǎo)生根，濃度稍高的NAA效果更好。誘導(dǎo)生根培養(yǎng)基的最佳選擇為1/2MS+NAA0.5mg/L，生根多而且健壯，有利于后期整棵植株的營養(yǎng)供應(yīng)。

莖尖分生組織培養(yǎng)技術(shù)是當(dāng)前獲取和培養(yǎng)脫毒苗的主要手段。本研究以商薯的莖尖為外植體，初步建立了甘薯的脫毒苗組培快繁體系。由于本試驗選取的研究對象是商薯19，因此本試驗所建立脫毒苗快繁體系不一定完全適應(yīng)其他品種的甘薯。在實踐中，可根據(jù)事實情況酌情變動培養(yǎng)基的配比。試驗表明：

在商薯莖尖表面消毒過程中，通過本試驗發(fā)現(xiàn)，以0.1%的升汞滅菌6～7min為宜，低于6min外植體容易發(fā)生不同程度的污染，高于7min外植體容易死亡，0.1%的升汞滅菌效果好于10%的次氯酸鈉。由于升汞對人體及環(huán)境有害，使用過的升汞應(yīng)作特殊處理，不能隨意丟棄。

脫毒苗快速繁殖技術(shù)的關(guān)鍵在于剝離的莖尖組織的誘導(dǎo)分化，在培養(yǎng)基中加入適量的6-BA和NAA有利于芽的誘導(dǎo)分化，但要注意濃度大小應(yīng)適中，過高或過低不僅不能誘導(dǎo)分化，反而起抑制作用。

在商薯苗的增殖培養(yǎng)階段，在培養(yǎng)基中加入適量的CW有利于苗的生長。但是要注意CW的濃度及用量，過高或過低都不能起到促進(jìn)苗增殖的作用。脫毒苗快速繁殖利用單莖葉來進(jìn)行，MS培養(yǎng)基和1/2MS培養(yǎng)基是適合商薯生根的基本培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入適量的NAA有利于單莖葉的誘導(dǎo)生根，并且生出的根粗壯，有利于后期成苗的營養(yǎng)吸收。

配制培養(yǎng)基時，注意培養(yǎng)瓶封口的工作及培養(yǎng)基滅菌程序，避免污染培養(yǎng)基，影響商薯器官組織的成活率。此外，要注意培養(yǎng)基中添加的蔗糖和瓊脂的濃度，以及誘導(dǎo)愈傷組織形成器官時的光照和溫度?？傊?，要盡量給予商薯各組織器官生長的最適條件。

將莖尖分化出的苗從培養(yǎng)皿移植到培養(yǎng)瓶中時，要注意輕輕夾取，避免用力過度而損傷莖和葉。同時，試驗要在酒精燈旁操作，避免空氣中的細(xì)菌污染培養(yǎng)基及莖尖分化組織。此外，操作時動作要快，避免酒精燈熱量灼傷莖尖分化組織。 在剝離莖尖組織及切取單莖葉時，多次用到解剖刀、解剖針及鑷子，注意每次使用前后都要進(jìn)行頻繁的高溫消毒，避免污染商薯莖尖分生組織及單莖葉等，影響脫毒的成功率。此外，經(jīng)高溫消毒的鑷子、解剖刀和解剖針要冷卻后再使用，避免燙傷商薯幼苗的器官組織，影響成活率。