馬鈴薯試管苗夏季保苗技術(shù)

相叢超，樊建英，李東玉，封志明，張淑青

（石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北 石家莊 050021）

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）屬于茄科多年生草本植物，營養(yǎng)價值較高[1]。主要栽培種植于歐洲與亞洲，其中最大的生產(chǎn)和消費國是中國[2]。馬鈴薯是中國第4大糧食作物，栽培面積廣闊，優(yōu)良種薯需求量較大，而馬鈴薯試管苗培養(yǎng)是獲得優(yōu)良種薯的基礎(chǔ)；但由于夏季高溫潮濕，適宜微生物繁殖，常造成馬鈴薯試管苗在培養(yǎng)過程中出現(xiàn)污染嚴(yán)重的問題。中華人民共和國農(nóng)業(yè)部于2015年提出了“馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略”，為馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了政策保障[3]。優(yōu)良種薯是馬鈴薯生產(chǎn)的核心[4]，莖尖脫毒是獲得優(yōu)良種薯的基礎(chǔ)，馬鈴薯試管苗培養(yǎng)即是從莖尖脫毒到優(yōu)良種薯生產(chǎn)過程的必要環(huán)節(jié)。由于夏季容易滋生各種霉菌，在馬鈴薯試管苗培養(yǎng)過程中必須面對夏季保苗這一問題[5]，因此采用在培養(yǎng)基中添加植物生長調(diào)節(jié)劑、抑菌劑，長筒試管培養(yǎng)以及綜合防治措施可以有效防止試管苗的雜菌污染，從而達到夏季保苗的目的。

1 馬鈴薯試管苗夏季污染的原因及危害

造成馬鈴薯試管苗污染的原因有很多方面，具體見表1，其中夏季污染尤為突出。夏季高溫潮濕，各種細(xì)菌、真菌適宜滋生，通常情況下6月初—8月初是霉菌多發(fā)期，大約持續(xù)兩個多月的時間。使用錐形瓶培養(yǎng)試管苗，一般的情況下轉(zhuǎn)接時間大概是20 d左右，整個夏季共需要轉(zhuǎn)接3～4次。在霉菌大量滋生的夏季，每次轉(zhuǎn)接都存在被污染的可能，從而造成馬鈴薯試管苗的染病。馬鈴薯試管苗污染按菌類的不同可分為真菌性污染和細(xì)菌性污染，被雜菌污染的馬鈴薯試管苗生長受到抑制，枝葉枯黃萎蔫，甚至死亡，且不易脫菌（圖1）。

表1 試管苗污染源及污染原因

圖1 馬鈴薯試管苗污染情況

2 馬鈴薯試管苗夏季防治污染措施

通過制定嚴(yán)格的無菌操作制度，并嚴(yán)格按照制度執(zhí)行可以減少試管苗的污染；但在多菌的夏季，每個環(huán)節(jié)的操作疏忽都有可能產(chǎn)生失誤，并造成幼苗污染，故夏季試管苗保苗應(yīng)遵循減少繼代次數(shù)和防菌滅菌的原則。夏季試管苗的無菌培養(yǎng)可通過以下4個方面的優(yōu)化來實現(xiàn)。第一，控苗：就是通過在培養(yǎng)基中添加適宜濃度的植物生長劑減緩試管苗生長速度，減少轉(zhuǎn)接次數(shù)實現(xiàn)夏季保苗。第二，殺菌：通過在培養(yǎng)基中添加適宜濃度的殺菌劑，有效殺滅試管苗轉(zhuǎn)接和培養(yǎng)過程中感染的雜菌。第三，擴大生長空間：就是使用較大空間的培養(yǎng)器皿實現(xiàn)較長時間的培養(yǎng)，減少轉(zhuǎn)接次數(shù)，實現(xiàn)夏季保苗。第四，加強組培室管理：通過嚴(yán)格的組培室管理，也可以有效減少雜菌污染。

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑保苗

植物生長調(diào)節(jié)劑可以實現(xiàn)馬鈴薯試管苗夏季保苗。保苗原理：植物生長調(diào)節(jié)劑通過減緩馬鈴薯試管苗的生長，進而減少夏季試管苗轉(zhuǎn)接次數(shù)，減少試管苗的污染幾率，達到夏季保苗的目的。通常情況下霉菌多發(fā)期主要在6月初—8月初，大約2個月的時間，采用合適的植物生長調(diào)節(jié)劑及其適宜濃度可以使整個夏季不用轉(zhuǎn)接試管苗，從而減少霉菌污染機會，實現(xiàn)夏季保苗。關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑在延緩馬鈴薯試管苗生長方面的主要研究成果，見表2[6-10]。石家莊市農(nóng)林科學(xué)院實驗室在綜合各家研究的基礎(chǔ)上，探究出了在馬鈴薯試管苗培養(yǎng)基中添加適宜濃度的多效唑或矮壯素進行夏季保苗的措施。

多效唑夏季保苗措施：采用MS培養(yǎng)基+0.6～0.8 mg/L的多效唑，可以有效減緩費烏瑞它馬鈴薯試管苗的生長速度，使其培養(yǎng)時間增加到60 d以上，從而安全度夏。由于多效唑?qū)Σ煌R鈴薯試管苗的影響不同，所以對于其他品種需做進一步的試驗驗證。

矮壯素夏季保苗措施：采用MS培養(yǎng)基+0.03～0.09 g/L的矮壯素可以有效減緩石薯1號、費烏瑞它、荷蘭14、康尼貝克、中薯3號和晉薯16號試管苗的生長速度，使其培養(yǎng)時間增加到60 d以上。與多效唑類似，矮壯素對于不同品種馬鈴薯試管苗生長的影響亦有不同，所以對于其他品種的適宜濃度還需做進一步試驗分析。

表2 植物生長調(diào)節(jié)劑在馬鈴薯試管苗培養(yǎng)上的應(yīng)用研究

2.2 添加抑菌劑保苗

生產(chǎn)上也有在培養(yǎng)基中添加甲基硫菌靈等抑菌劑保苗的實例，其保苗原理：添加適宜濃度的抑菌劑可以殺滅轉(zhuǎn)接或培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的少量霉菌，且對試管苗不產(chǎn)生明顯藥害，從而達到試管苗無菌度夏的目的。關(guān)于抑菌劑在試管苗防菌殺菌方面的應(yīng)用主要有宿飛飛等、康萍芝等的研究，各項應(yīng)用研究見表3[11-15]。石家莊市農(nóng)科院實驗室在綜合各家研究的基礎(chǔ)上，探究出了在馬鈴薯試管苗培養(yǎng)基中添加適宜濃度的70%甲基硫菌靈可濕性粉劑進行夏季保苗的措施。

70%甲基硫菌靈可濕性粉劑夏季保苗措施：首先配置5 g/L的母液，然后采用MS培養(yǎng)基+3～5 mL甲基硫菌靈母液培養(yǎng)試管苗，可在不顯著影響試管苗生長的前提下，降低試管苗被雜菌感染的幾率。如果組培室污染嚴(yán)重，可以適當(dāng)增大濃度，但要慎重，濃度太大會抑制植株生長。

2.3 采用長筒試管培養(yǎng)保苗

生產(chǎn)上主要采用規(guī)格較大的試管培養(yǎng)試管苗進行保苗。保苗原理：與植物生長調(diào)節(jié)劑保苗原理類似，都是通過減少夏季轉(zhuǎn)接次數(shù)，減少污染幾率，進而達到保苗的目的；不同之處是，試管培養(yǎng)過程中增大了培養(yǎng)空間，從而延長培養(yǎng)時間，進而減少轉(zhuǎn)接次數(shù)，達到安全度過夏天的目的。

長筒試管培養(yǎng)保苗措施：采用長19.80 cm、內(nèi)徑2.22 cm的試管，同時添加6.00 cm厚度的培養(yǎng)基培養(yǎng)試管苗，可以實現(xiàn)45～60 d轉(zhuǎn)接1次，保障幼苗安全度過夏天。

2.4 綜合措施保苗

結(jié)合生產(chǎn)實際情況，還可以采用多種措施組合進行保苗。如：多效唑或矮壯素+長筒試管培養(yǎng)，殺菌劑+長筒試管培養(yǎng)，多效唑或矮壯素+殺菌劑培養(yǎng)，以及多效唑或矮壯素+殺菌劑+長筒試管培養(yǎng)等。

除了以上保苗措施以外，生產(chǎn)上還應(yīng)注重保持轉(zhuǎn)接人員和組培室的衛(wèi)生。具體的措施要點包括：第一，工作人員進入組培室應(yīng)做好消毒滅菌工作，保持個人衛(wèi)生；第二，組培室應(yīng)定期紫外滅菌，必要時還應(yīng)采用化學(xué)試劑滅菌；第三，超凈工作臺每天上機操作前應(yīng)紫外滅菌30 min，超凈風(fēng)運行30 min；第四，上機操作前應(yīng)做好轉(zhuǎn)接人員的消毒工作，雙手用肥皂洗凈，再用酒精表面消毒；第五，鑷子等轉(zhuǎn)接工具應(yīng)做好高溫滅菌工作，同時每轉(zhuǎn)接1瓶試管苗或當(dāng)手與易帶菌物品接觸時應(yīng)及時用酒精擦拭；第六，上機操作時應(yīng)嚴(yán)格按照試管苗無菌轉(zhuǎn)接要求轉(zhuǎn)接。

3 結(jié)束語

馬鈴薯脫毒試管苗培養(yǎng)是獲得優(yōu)良種薯的重要環(huán)節(jié)，夏季高溫潮濕，霉菌易滋生繁殖，所以容易造成夏季試管苗的污染[5]。馬鈴薯保苗主要是通過4個方面的優(yōu)化來實現(xiàn)，即：控苗、殺菌、擴大生長空間、加強組培室管理。通過在培養(yǎng)基中添加植物生長調(diào)節(jié)劑、抑菌劑，采用長筒試管培養(yǎng)以及綜合防治等措施，對馬鈴薯脫毒試管苗安全度過夏天進行了探索，提供了相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，取得了良好的效果，為馬鈴薯試管苗的安全生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐，同時也對其他植物的試管苗保苗技術(shù)研究提供了參考。

表3 抑菌劑在馬鈴薯試管苗培養(yǎng)上的應(yīng)用研究

[1]劉素穩(wěn),張澤生,楊海延,等.馬鈴薯蛋白的營養(yǎng)價值評價[J].營養(yǎng)學(xué)報,2008,30（2）:208-210.

[2]柳俊.我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2011,13（5）:13-18.

[3]屈冬玉,謝開云,金黎平,等.中國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展與食物安全[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38（2）:358-362.

[4]何學(xué)功,于光軍,常桂先.我國馬鈴薯種業(yè)發(fā)展亟待解決的問題[J].中國種業(yè),2013（2）:9-13.

[5]陳遠(yuǎn)達,辛國斌.馬鈴薯試管苗快繁過程中的污染及解決辦法[J].中國馬鈴薯,2003,17（4）:239-240.

[6]艾辛,夏志蘭,劉明月,等.植物生長調(diào)節(jié)劑對馬鈴薯試管苗生長和保存的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2005,31（5）:514-517.

[7]岳新麗,王春珍,湛潤生,等.4種植物生長抑制劑對馬鈴薯種質(zhì)離體保存的影響[J].作物雜志,2013（5）:33-36.

[8]吳京姬,康哲秀,郎賢波,等.利用山梨醇長期保存馬鈴薯試管苗[J].中國馬鈴薯,2014,28（1）:14-17.

[9]徐志勇,牟文平,曾鋰,等.多效唑?qū)︸R鈴薯試管苗擴繁的影響研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2014（3）:161.

[10]朱云芬,程群,李衛(wèi)東,等.植物生長延緩劑B9對馬鈴薯種質(zhì)資源離體保存的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,53（15）:3501-3503.

[11]宿飛飛,呂典秋,邱彩玲,等.馬鈴薯脫毒試管苗快繁中污染抑菌劑的篩選[J].中國馬鈴薯,2010,24（6）:330-333.

[12]康萍芝,張麗榮,詹虹,等.馬鈴薯脫毒試管苗污染控制效果研究[J].北方園藝,2011（20）:134-136.

[13]陳亞蘭.不同抑菌劑對馬鈴薯試管苗生長的影響[J].中國馬鈴薯,2012,26（5）:260-263.

[14]康俊.真菌抑菌劑在馬鈴薯開放式組織培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44（26）:108-110.

[15]張小靜,李德明,陳富,等.抑菌劑抑菌效果及對馬鈴薯試管苗生長發(fā)育的影響[J].中國馬鈴薯,2017,31（3）:129-133.