陳亞蘭
(定西師范高等專科學(xué)校,甘肅 定西 743000)
隨著馬鈴薯脫毒技術(shù)的廣泛應(yīng)用,在脫毒馬鈴薯試管苗的擴(kuò)繁生產(chǎn)中,會(huì)出現(xiàn)試管苗培養(yǎng)基被細(xì)菌、霉菌、酵母菌、放線菌污染的現(xiàn)象,這些微生物,生長(zhǎng)速度快,將培養(yǎng)基中的有效養(yǎng)分先行利用,使試管苗因缺少營(yíng)養(yǎng)而枯死,造成生產(chǎn)上的損失。如何大幅度地降低馬鈴薯試管苗以及脫毒種薯的生產(chǎn)成本,為大面積推行脫毒種薯的應(yīng)用、提高馬鈴薯的單產(chǎn)水平和整體推進(jìn)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在這方面進(jìn)行了一些研究和報(bào)道[1,2]。
本文對(duì)不同濃度的醫(yī)用抗生素、防腐劑和化學(xué)農(nóng)藥降低馬鈴薯試管苗的污染進(jìn)行了研究,旨在為完善馬鈴薯標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系和大規(guī)模工廠化生產(chǎn)降低馬鈴薯試管苗的生產(chǎn)成本提供參考。
1.1.1 組培污染的雜菌
試驗(yàn)用的青霉菌、細(xì)菌和酵母菌3種菌種分別從污染的組培苗中分析純化獲得。
1.1.2 抑菌類試劑
醫(yī)用抗生素:慶大霉素注射液(K-1,8萬(wàn)單位),氯霉素注射液(K-2,25萬(wàn)單位),鏈霉素可濕性粉劑(K-3,100萬(wàn)單位),青霉素可濕性粉劑(K-4,80萬(wàn)單位),四環(huán)素片劑(K-5,0.25 g)。
防腐劑:苯甲酸鈉(F-1),山梨酸鉀(F-2),丙二酸鈉(F-3)。
化學(xué)農(nóng)藥:70%甲基硫菌靈可濕性粉劑(N-1),50%多菌靈可濕性粉劑(N-2)。
1.1.3 培養(yǎng)基
菌類生長(zhǎng)培養(yǎng)基為12 g/L瓊脂的MS培養(yǎng)基;試管苗生長(zhǎng)培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基[2-4]。
1.1.4 馬鈴薯組培苗
本試驗(yàn)采用‘隴薯3號(hào)’為試驗(yàn)材料,以未處理的‘隴薯3號(hào)’為對(duì)照。
1.2.1 醫(yī)用抗生素母液的配置以及使用
慶大霉素注射液(K-1):5劑+無(wú)菌水,定容至80 mL。
氯霉素注射液(K-2):2劑+無(wú)菌水,定容至100 mL。
鏈霉素可濕性粉劑(K-3):1瓶+無(wú)菌水,定容至200 mL。
青霉素可濕性粉劑(K-4):1瓶+無(wú)菌水,定容至100 mL。
四環(huán)素片劑(K-5):1粒(0.25 g)+ 無(wú)菌水,定容至100 mL。
使用濃度:采用液體倍比稀釋法,其中最大濃度為0.1倍母液濃度,共5個(gè)濃度梯度。培養(yǎng)基經(jīng)高溫滅菌后直接用注射器注入該類抑菌物質(zhì),依濃度從小到大分別標(biāo)記為:K-11,K-12,K-13,K-14,K-15;其余均用該方法標(biāo)記。
1.2.2 防腐劑與化學(xué)農(nóng)藥母液配置以及使用
稱取樣品0.5 g,無(wú)菌水溶解后定容至100 mL母液。
每升培養(yǎng)基中所加濃度梯度分別為:1 mL,10 mL,20 mL,30 mL,40 mL,依濃度從小到大分別標(biāo)記,標(biāo)記方法同醫(yī)用抗生素類。
表1 菌劑的類型及其代號(hào)Table1 Types of bacteriostatic agent and their code
各種抑菌劑類型及其代號(hào)見(jiàn)表1。
第15 d、25 d時(shí)分別測(cè)量馬鈴薯組培苗污染率、苗高和根數(shù)并記錄數(shù)據(jù)。
菌類生長(zhǎng)抑制率(%)=[(對(duì)照菌落直徑-處理菌落直徑)/對(duì)照菌落直徑]×100
試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示(表2),醫(yī)用抗生素類抑菌劑對(duì)組培苗污染物有一定的抑制作用,而且隨著抑菌劑濃度的加大抑菌效果也提高,但是較高濃度的抑菌劑對(duì)組培苗的生長(zhǎng)有一定的抑制作用,如K-15、K-24、K-25、K-35、K-45、K-54、K-55 的苗高及生根數(shù)都低于對(duì)照及其它低濃度的處理。試驗(yàn)表明:既能起到抑菌效果又對(duì)組培苗的生長(zhǎng)影響較小的醫(yī)用抗生素類抑菌劑的最大濃度處理分別為K-13、K-22、K-34、K-43 和 K-52。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明(表3),防腐劑類抑菌劑對(duì)組培苗污染物有很好的抑制作用,但是濃度過(guò)大時(shí)對(duì)組培苗有致死作用,也會(huì)抑制根的形成,如F-13、F-14、F-15、F-23、F-24、F-25、F-35的 7個(gè)處理。既能起到抑菌效果又對(duì)組培苗的生長(zhǎng)影響較小的防腐劑類抑菌劑的最大濃度處理分別為F-11、F-21、F-32。
試驗(yàn)結(jié)果顯示(表4),化學(xué)農(nóng)藥類抑菌劑對(duì)組培苗污染物有較好的抑制作用,但是濃度較大不僅對(duì)組培苗有抑制作用,而且過(guò)大的濃度會(huì)抑制根的形成甚至造成組培苗的死亡,如N-13、N-14、N-15、N-25的4個(gè)處理均無(wú)生根,且苗高較對(duì)照減80%以上。由表4中結(jié)果分析可知,既能起到抑菌效果又對(duì)組培苗的生長(zhǎng)無(wú)影響的化學(xué)農(nóng)藥類抑菌劑的最大濃度處理為N-11、N-23。
表3 防腐劑的抑菌效果及對(duì)馬鈴薯組培苗生長(zhǎng)生根的影響Table3 Effects of different preservatives on growth and rooting of potato plantlets
為了比較分析不同抑菌劑的抑菌效果,對(duì)組培苗抑菌效果試驗(yàn)中篩選出的既能起到抑菌效果又對(duì)組培苗的生長(zhǎng)無(wú)影響的不同抑菌劑的最大使用濃度進(jìn)行體外抑菌作用試驗(yàn),試驗(yàn)中對(duì)所培養(yǎng)菌的菌落直徑進(jìn)行測(cè)量,并計(jì)算菌類生長(zhǎng)抑制率。
結(jié)果顯示(表5),70%甲基硫菌靈可濕性粉劑和50%多菌靈可濕性粉劑對(duì)馬鈴薯組培苗生產(chǎn)中最常見(jiàn)的青霉菌、細(xì)菌和酵母菌3種菌都具有較好的抑制作用,且對(duì)青霉菌的生長(zhǎng)抑制率均達(dá)到80%以上。其它抑菌劑中,慶大霉素和四環(huán)素對(duì)青霉菌有較好的抑制作用,其菌落生長(zhǎng)抑制率達(dá)到50%以上;鏈霉素對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)抑制效果較明顯;氯霉素、鏈霉素和山梨酸鉀3種抑菌劑對(duì)酵母菌有較好的抑制作用,生長(zhǎng)抑制率達(dá)到60%以上。
表4 化學(xué)農(nóng)藥的抑菌效果及對(duì)馬鈴薯組培苗生長(zhǎng)生根的影響Table4 Effects of different chemical bactericides on growth and rooting of potato plantlets
表5 不同抑菌劑抑菌效果的比較分析Table5 Comparison of different bacteriostatic agent effects
降低馬鈴薯組培苗生產(chǎn)中的污染率,可以大大降低馬鈴薯組培苗的生產(chǎn)成本,從而進(jìn)一步推動(dòng)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在眾多的抑菌劑類型中,可選擇對(duì)馬鈴薯組培生產(chǎn)中最常見(jiàn)的3種菌都具有較好抑制作用的化學(xué)農(nóng)藥類抑菌劑,即70%甲基硫菌靈可濕性粉劑和50%多菌靈可濕性粉劑。
另有研究表明:馬鈴薯脫毒試管苗繼代培養(yǎng)基中添加20 mg/L氨芐西林鈉或硫酸鏈霉素時(shí),能有效抑制試管苗的細(xì)菌性侵染,并提高試管苗的生長(zhǎng)勢(shì),縮短繁殖周期,加快繁殖速度[4,5]。其次,在馬鈴薯組培苗污染的初步防治中,無(wú)法通過(guò)浸泡處理挽救已受污染的組培苗,而將菌殺保果、硫酸慶大霉素和1229消毒劑3種抑菌劑加入培養(yǎng)基能較好的防治組培苗發(fā)生污染[6]。
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