3種抑菌劑對(duì)馬鈴薯試管苗生長(zhǎng)的影響及抑菌效果

[摘 要] 本試驗(yàn)通過(guò)組織培養(yǎng)手段，研究3種抑菌劑在馬鈴薯無(wú)菌組織培養(yǎng)體系各階段中的抑菌效果和對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響，尋找各階段的最優(yōu)技術(shù)參數(shù)組合，以提高馬鈴薯試管苗的培育質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 馬鈴薯;抑菌劑;組織培養(yǎng)

[中圖分類號(hào)] S532 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1674-7909（2019）02-99-2

400多年前馬鈴薯開始傳入我國(guó)，因其營(yíng)養(yǎng)全面，富含大量淀粉、蛋白質(zhì)、維生素和少量脂肪，所以在補(bǔ)充能量和解決饑餓方面?zhèn)涫苤匾?，成為?dāng)今舌尖上的美食。在高寒冷涼地區(qū)，因農(nóng)作物種類相對(duì)較少，而馬鈴薯喜于高海拔冷涼地生長(zhǎng)，再加上馬鈴薯種植技術(shù)得以普及，使其成為高寒地區(qū)老百姓賴以生存的主要糧食作物。近年來(lái)，馬鈴薯被列入“三大主糧作物”之后的“第四大主糧”，朝國(guó)家主糧化趨勢(shì)發(fā)展，大部分地區(qū)都研究出了適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的馬鈴薯品種，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)正不斷壯大。馬鈴薯植株在正常生長(zhǎng)代謝中會(huì)遭受病毒的侵染，至今仍沒有根治辦法。通常情況下，當(dāng)病毒感染的時(shí)機(jī)成熟時(shí)，馬鈴薯植株內(nèi)的病毒加速繁殖，加之連作，病毒在馬鈴薯植株體內(nèi)不斷積累，植株病毒感染不斷加重[1]。在使用藥物防治病毒感染時(shí)，藥物也會(huì)影響馬鈴薯植株的正常生長(zhǎng)，目前還未研究出既能有效防控病毒感染又不影響馬鈴薯植株正常生長(zhǎng)的對(duì)策。

在植物組培中，馬鈴薯常用的“脫毒”方法是，通過(guò)微莖尖脫毒培養(yǎng)來(lái)獲得大量脫毒馬鈴薯植株。具體操作：切取0.2～0.3 mm馬鈴薯幼芽莖尖生長(zhǎng)錐，接種于愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基，經(jīng)組織培養(yǎng)，可育成脫毒試管苗。把莖尖脫毒和無(wú)病毒種薯繁育結(jié)合起來(lái)，形成完整的脫毒快繁供種體系。但組織培養(yǎng)中出現(xiàn)的真菌、細(xì)菌等雜菌污染問(wèn)題尚未得到有效解決，既不能保證試管組培苗的質(zhì)量，也造成生產(chǎn)損失慘重，這已成為馬鈴薯“脫毒”組織培養(yǎng)的最大制約因素[2]。

本試驗(yàn)采用3種抑菌劑處理，研究體外抑菌效果及對(duì)試管苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期篩選出既能抑制雜菌，又不影響瓶苗正常生長(zhǎng)發(fā)育的最適抑菌劑，為降低馬鈴薯試管苗的污染率，提高快繁效率，降低生產(chǎn)成本奠定基礎(chǔ)，也為馬鈴薯開放式組織培養(yǎng)作為參考[2]。

1 材料與方法

1.1 供試材料

植物材料：馬鈴薯脫毒苗“麗薯6號(hào)”，由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)科院提供外植體材料。

抑菌劑：多菌靈（50%可濕性粉劑）、益培隆（A：10 mL/瓶，B：435 mg/瓶）、植培靈3種抑菌劑為上海宇涵生物科技有限公司生產(chǎn)。

培養(yǎng)基：試管苗生長(zhǎng)培養(yǎng)基采用MS培養(yǎng)基。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1，每種處理重復(fù)5組，每組10瓶。所有試驗(yàn)處理的空白對(duì)照為不添加抑菌劑，其他均與處理設(shè)計(jì)一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 愈傷誘導(dǎo)階段

由表2可以看出，在外植體的愈傷誘導(dǎo)階段中，處理D、E和H的污染率最低，達(dá)到了4%，其污染率較處理A、B、C、F、G及對(duì)照分別低83%、60%、78%、33%及89%;處理D的萌芽率高達(dá)76%，分別較處理A、B、C、E、F、G、H以及對(duì)照組高出23%、19%、9%、19%、27%、3%、15%及36%。因此可得處理D的效果最好。綜合比較可得，在外植體誘導(dǎo)階段，益培隆效果比多菌靈和植培靈好。分析結(jié)果可知，多菌靈處理的污染率和萌芽率平均值分別為15.3%和65.3%，益培隆處理的污染率和萌芽率平均值分別為8.7%和66.7%，而植培靈處理的污染率和萌發(fā)率分別為5%和70%，這與空白對(duì)照的38%和56%相比，說(shuō)明使用益培隆和植培靈的差距不大，2種抑菌劑均可有效防止污染，減少內(nèi)生菌的污染。但植培靈更有利于誘導(dǎo)芽的萌發(fā)，適合用于誘導(dǎo)馬鈴薯愈傷組織。

2.2 增殖階段

從表2的增殖階段數(shù)據(jù)來(lái)看，植培靈處理的污染率、莖節(jié)個(gè)數(shù)和莖芽伸長(zhǎng)平均分別為6%、5.4個(gè)和6.6 cm，莖節(jié)個(gè)數(shù)、莖芽伸長(zhǎng)量最高，污染率最低;而多菌靈分別為12.3%、4.6個(gè)和5.7 cm，益培隆分別為8.7%、4.7個(gè)和5.8cm，雖然多菌靈處理后的污染率較空白對(duì)照（16%）相差不大，但莖節(jié)個(gè)數(shù)和莖芽伸長(zhǎng)比空白對(duì)照組（5.0與5.9 cm）低出8%和3.3%，所以使用多菌靈作為抑菌劑，在增殖培養(yǎng)階段對(duì)馬鈴薯試管苗的生長(zhǎng)有抑制作用。植培靈處理的莖芽伸長(zhǎng)和增殖個(gè)數(shù)，較空白對(duì)照分別高8%、12%，污染率比對(duì)照低62.5%。由此可見，植培靈既可有效降低雜菌污染，又不會(huì)抑制馬鈴薯試管苗的生長(zhǎng)，適合于馬鈴薯增殖培養(yǎng)，其中0.25%為最適濃度，濃度過(guò)高對(duì)植株生長(zhǎng)會(huì)起到抑制作用。

3 結(jié)果與討論

由試驗(yàn)可知，多菌靈、益培隆和植培靈對(duì)雜菌污染均有一定的抑制作用，不僅降低了污染，節(jié)省了常規(guī)組培污染的損耗，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的效果，而且一定程度上促進(jìn)了愈傷誘導(dǎo)和試管苗的生長(zhǎng)，所獲得的結(jié)果與同類實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似[3]。本試驗(yàn)中，除多菌靈外的另外2種抑菌劑，均是長(zhǎng)效、廣譜、高活性且新型組織培養(yǎng)專用防污染殺菌劑。益培隆的作用原理是能穿透微生物的細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，與核酸堿基結(jié)合，干擾復(fù)制;或通過(guò)斷開微生物關(guān)鍵蛋白質(zhì)的鍵而起殺菌作用。植培靈由植物源提取，無(wú)毒無(wú)害，熱穩(wěn)定性好，可高溫滅菌，不產(chǎn)生抗藥性，不影響植物生長(zhǎng)，但是其作用原理不詳，有待進(jìn)一步研究。無(wú)論是哪種抑菌劑都要把握其最佳適宜的濃度和時(shí)間，不宜過(guò)高或過(guò)低，過(guò)高可能抑制生長(zhǎng)，過(guò)低則起不到抑菌作用[2，4]。雖然多菌靈對(duì)本試驗(yàn)馬鈴薯各階段的抑菌效果不明顯，但在其他品種的抑菌試驗(yàn)中有明顯效果[5]，且多菌靈的成本較低，在大規(guī)模生產(chǎn)中有很大的應(yīng)用潛力。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源保存和發(fā)展的有效途徑，是繁育和推廣優(yōu)良品種的有效方法，同時(shí)也縮短了育種周期，也是結(jié)合細(xì)胞融合研制新物種繁育的重要手段。然而，植物組培過(guò)程容易被污染是組培“三大難題”之一[6-8]。一直以來(lái)，組培領(lǐng)域許多專家學(xué)者、藥品設(shè)備專家都在進(jìn)行相關(guān)研究。污染原因可分為外源污染和內(nèi)源污染，外源污染又可分為人為操作污染和環(huán)境污染，內(nèi)源污染主要是植物本身自帶的內(nèi)生真菌和內(nèi)生細(xì)菌。嚴(yán)格按照操作要求操作，可減少外源污染，也可以通過(guò)臭氧、紫外燈、熏蒸等方式進(jìn)行環(huán)境消毒;而外植體或試管苗中的內(nèi)生菌消毒，遠(yuǎn)比表面消毒困難[9]。一旦被污染，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可隨著繼代增加，造成成本的消耗和浪費(fèi)。植物開放式組培是在使用抑菌劑的條件下，使植物組織培養(yǎng)脫離嚴(yán)格無(wú)菌的操作環(huán)境。對(duì)未獲得優(yōu)質(zhì)種資資源或創(chuàng)造新物種的科研單位，或?yàn)榱烁咝Э焖佾@得優(yōu)質(zhì)無(wú)污染的種苗的植物組培工廠而言，研究探索出長(zhǎng)效、廣譜、高活性且安全的新型組培防污染抑菌劑尤為重要，是未來(lái)組培發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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