一、實(shí)驗(yàn)材料
帶腋芽的莖段(0.5~1cm)
二、培養(yǎng)基
1.基本培養(yǎng)基為MS[2]培養(yǎng)基;分化培養(yǎng)基為:MS培養(yǎng)基+0.5mg/L KT+1.0mg/L GA+30g/L 蔗糖+5.5g/L 瓊脂pH=6,高壓蒸汽滅菌 121℃,17~18分鐘。
2.以花多多II號(hào)肥(含量為:P2O5,K2O,Mg,B,Cu,F(xiàn)e,Mn,Zn(其中N:P:K=1:1:1))替代MS培養(yǎng)基中的大量元素和微量元素。
3.替代培養(yǎng)基為:不同濃度的II號(hào)肥+440mg/LCaCl2*2H2O+2.0mg/L甘氨酸+0.4mg/L鹽酸硫胺素+0.5g/L鹽酸吡哆素+0.5mg/L煙酸+100mg/L肌醇+0.5mg/L KT+1.0mg/L GA+30g/L蔗糖+5.5g/L瓊脂。
三、實(shí)驗(yàn)方法
1.制作II號(hào)肥替代大量和微量元素的方法:(1)由于化肥本身存在粘合顆粒,其成分混合組成是不均一的,必須將其配成母液。(2)配制培養(yǎng)基時(shí)根據(jù)II號(hào)肥中N元素的含量和MS培養(yǎng)基中N元素所需要估算出大約每升3~8克II號(hào)肥既可替代MS培養(yǎng)基中的大量及微量元素,故設(shè)計(jì)出四種濃度以找出其中適宜替代克數(shù),其濃度分別為3g/L,5g/L,7g/L,8g/L,根據(jù)原液每升含50克II號(hào)肥,分別量取60毫升,100毫升,140毫升,160毫升即可,其大體過程:(水+藥品+蔗糖+瓊脂)→混合→加熱溶解→pH調(diào)整→分裝→高壓蒸汽滅菌→冷卻→凝固。以上四種濃度均加入30g/L蔗糖+5.5g/L瓊脂,pH=6,高壓蒸汽滅菌(121℃,17~18分鐘)。
本文所用培養(yǎng)基見表1(注:各種培養(yǎng)基均用自來水配制;MSII表示以II號(hào)肥替代大量、微量的培養(yǎng)基,下標(biāo)表示每升加入的克數(shù))
2.無菌材料的獲得:從生長健壯,無病蟲害的馬鈴薯植株上切取2~3cm帶腋芽的莖段,除去葉片,置燒杯中,用自來水沖洗10~15分鐘取出后,在超凈工作臺(tái)上先用70%的酒精浸泡30秒,再用飽和的次氯酸鈣溶液浸泡,根據(jù)材料的老嫩,分別采用不同的浸泡時(shí)間,大致為8~12分鐘,然后迅速用無菌水沖洗一次,以便快速降低消毒液濃度,再用無菌水沖洗3~5次。馬鈴薯外植體大小一般切割莖段1cm左右接種在對(duì)照培養(yǎng)基和各個(gè)替代培養(yǎng)基上,接種時(shí)材料在培養(yǎng)容器內(nèi)分布要均勻,以保證必要的營養(yǎng)面積和光照條件,莖段基部插入培養(yǎng)基中。
3.培養(yǎng)條件:在100ml三角瓶中,每個(gè)瓶內(nèi)放3~4段,自然光照射,馬鈴薯培養(yǎng),對(duì)溫度沒有特殊要求,但溫度過高或過低都對(duì)其生長發(fā)育不利,因而在標(biāo)準(zhǔn)溫室25℃+2℃中培養(yǎng)即可。
四、結(jié)果與分析
1.不同濃度替代培養(yǎng)基中愈傷組織的生長及芽的誘導(dǎo)情況:將接種在不同濃度的替代培養(yǎng)基及對(duì)照培養(yǎng)基中的莖段培養(yǎng)4天后統(tǒng)計(jì)出芽率。出芽率=出芽的莖段數(shù)/接入的莖段數(shù)。
外植體接種后約2~3天生長點(diǎn)開始萌動(dòng),通過對(duì)所培育外植體的觀察,在莖端出現(xiàn)黃白色較致密的愈傷組織,但其并不繼續(xù)增長,這與培養(yǎng)基中所加調(diào)節(jié)激素有關(guān)系(激素KT、GA的存在及其濃度不利于誘導(dǎo)愈傷組織,利于誘導(dǎo)芽的形成)。
2.不同濃度的培養(yǎng)基中幼芽的生長情況:僅僅依據(jù)出芽率而不觀測后期幼芽的生長情況是片面的,根據(jù)每天記錄的數(shù)據(jù)(見表3)測出其每天平均增長高度用于對(duì)比分析。
從表3可以看出,MS II3和MS II5培養(yǎng)基中幼苗生長情況較好,其株高與對(duì)照的MS培養(yǎng)基培育出的幼苗相差不多,而MS II7和MS II8其生長速度稍微緩慢,植株的生長與培養(yǎng)基內(nèi)離子濃度高低有關(guān),并不是所含離子越多越好,如離子超過一定濃度則抑制植株生長。
3.成本核算:從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,簡化培養(yǎng)基與常規(guī)配制的MS培養(yǎng)基相比,對(duì)出芽率及幼苗的生長的影響無顯著差異,說明替代培養(yǎng)基對(duì)試管苗的生長不會(huì)造成抑制或危害,可節(jié)約藥品費(fèi)用和省去燒制蒸餾水的耗電及人工費(fèi)用。
五、結(jié)論與建議
1.結(jié)論:(1)本實(shí)驗(yàn)研究了以不同濃度的復(fù)合肥(花多多II號(hào)肥)替代MS培養(yǎng)基中的大量、微量、有機(jī)成分及蔗糖。通過實(shí)驗(yàn)得出替代的最佳替代濃度(將以花多多II號(hào)肥5g/L替代大量、微量元素)。(2)從實(shí)驗(yàn)得出在簡化培養(yǎng)基中的幼苗平均株高、,成苗率與全量培養(yǎng)基幼苗相比無顯著差異,表明簡化培養(yǎng)基具有良好的培養(yǎng)效果,節(jié)省了藥品及其他損耗,降低了成本。
2.建議:本實(shí)驗(yàn)研究了培養(yǎng)基中藥品的替代。建議以后的工作可將本研究結(jié)論應(yīng)用到脫毒苗的簡化體系中進(jìn)行驗(yàn)證并進(jìn)一步優(yōu)化,以期為馬鈴薯及相關(guān)植物的脫毒快繁系統(tǒng)提供一套短流程、高效率、低消耗的技術(shù)線路。
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作者單位:撫寧縣第二中學(xué)