陳廣俠,馬蕾,王培倫,董道峰,楊元軍,劉芳,馬偉清
(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,山東省設(shè)施蔬菜生物學(xué)重點(diǎn)試驗(yàn)室,國(guó)家蔬菜改良中心山東分中心,山東濟(jì)南250100)
不同封口材料對(duì)馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)的影響
陳廣俠,馬蕾,王培倫,董道峰,楊元軍,劉芳,馬偉清*
(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所,山東省設(shè)施蔬菜生物學(xué)重點(diǎn)試驗(yàn)室,國(guó)家蔬菜改良中心山東分中心,山東濟(jì)南250100)
本試驗(yàn)采用單層無(wú)孔膜、雙層帶孔膜、塑料蓋三種不同封口材料,調(diào)查不同處理形成的試管薯個(gè)數(shù)以及大小。結(jié)果表明,‘Favorita’和‘Atlantic’都是采用單層無(wú)孔膜時(shí)結(jié)薯個(gè)數(shù)最多,而‘克新1號(hào)’則是采用雙層帶孔膜時(shí)結(jié)薯個(gè)數(shù)最多。3個(gè)品種在采用塑料蓋封口時(shí)的結(jié)薯個(gè)數(shù)最少,但大薯率最高。
馬鈴薯試管薯;封口材料;試管苗
馬鈴薯(Solanum tuberosum L.)也叫洋芋、土豆、山藥蛋等。馬鈴薯試管薯是利用脫毒后的試管苗,通過(guò)培養(yǎng)條件的調(diào)節(jié)使其在容器內(nèi)形成塊莖,減少了種薯繁殖周期和有關(guān)環(huán)節(jié),有效提高質(zhì)量,減少種薯調(diào)運(yùn)成本,是繼試管苗保存種質(zhì)之后又一種保存種質(zhì)資源及生產(chǎn)無(wú)毒種薯的新形式。試管薯的形成是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,品種以及環(huán)境條件對(duì)誘導(dǎo)試管薯的影響報(bào)道較多。羅玉等[1]認(rèn)為,試管薯的形成與所誘導(dǎo)材料品種的熟性有關(guān),如晚熟品種,其生理特性決定了相對(duì)較長(zhǎng)的誘導(dǎo)期才會(huì)有更多、更大的試管薯形成。劉玲玲[2]研究表明,最佳的誘導(dǎo)條件是20℃下黑暗培養(yǎng)。Blanc等[3]和王貴榮[4]研究表明,每天光照8 h,暗培養(yǎng)16 h有利于試管薯的形成。但是,不同的封口材料對(duì)誘導(dǎo)試管薯的影響則鮮有報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)采取不同的封口材料,研究了其對(duì)不同基因型馬鈴薯在誘導(dǎo)試管薯時(shí)的影響,為在誘導(dǎo)試管薯的生產(chǎn)過(guò)程中采取何種材料對(duì)培養(yǎng)容器進(jìn)行密閉,才能獲得更多、更大的試管微型薯提供參考。
1.1 供試材料
供試品種為早熟品種‘Favorita’、中熟品種‘Atlantic’以及晚熟品種‘克新1號(hào)’,均為山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所保存的脫毒試管苗。試管苗在MS培養(yǎng)基(pH 5.8,蔗糖25 g/L,瓊脂5 g/L)中繼代培養(yǎng),繼代培養(yǎng)時(shí),采用雙層帶孔膜,溫度(25±l)℃,光照強(qiáng)度40μmol/m2·s,光周期16 h/d,每25 d繼代一次。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
每品種采取塑料蓋、雙層帶孔膜、單層無(wú)孔膜3種不同的密封材料,每處理10瓶為一個(gè)重復(fù),設(shè)3個(gè)重復(fù)。
1.3 試驗(yàn)方法
將培養(yǎng)了24 d的壯苗,去除其頂芽和基部第一個(gè)葉后,單節(jié)段切入到6%蔗糖的MS培養(yǎng)基中,切好后放于20℃、40 μmol/m2·s的光照環(huán)境中培養(yǎng)20 d,然后置于黑暗環(huán)境中4周。于收獲時(shí)統(tǒng)計(jì)每10瓶的平均結(jié)薯數(shù)、大薯率、薯重。
2.1 采取不同封口材料對(duì)誘導(dǎo)試管薯結(jié)薯個(gè)數(shù)的影響
試驗(yàn)結(jié)果(表1)表明,無(wú)論是哪個(gè)品種采用塑料蓋、雙層帶孔膜、單層無(wú)孔膜3種不同的密封材料對(duì)誘導(dǎo)試管薯都有一定的影響,‘Favorita’和‘Atlantic’都是采用單層無(wú)孔膜時(shí)結(jié)薯個(gè)數(shù)最多,分別為105和111個(gè)。而‘克新1號(hào)’則是采用雙層帶孔膜時(shí)結(jié)薯個(gè)數(shù)最多為104個(gè)。而3個(gè)品種在采用塑料蓋封口時(shí)的結(jié)薯個(gè)數(shù)最少,‘Favorita’、‘Atlantic’、‘克新1號(hào)’分別為95,97,95個(gè)。每個(gè)品種的各處理之間在獲得的試管薯總個(gè)數(shù)方面的差異都達(dá)到顯著水平。
2.2 采取不同封口材料對(duì)誘導(dǎo)試管薯結(jié)薯大薯率的影響
如表1所示,3個(gè)品種都是在采用塑料蓋封口時(shí)的大薯率最高,‘Favorita’、‘Atlantic’、‘克新1號(hào)’分別為50%,57.7%和66.3%。大薯率最低為‘Atlantic’采用雙層帶孔膜時(shí)為37.3%。每個(gè)品種在采用不同的封口材料時(shí)的大薯率差別明顯,其中‘Favorita’和‘克新1號(hào)’各處理之間大薯率差異都達(dá)到顯著水平,而‘Atlantic’在采用雙層帶孔膜和單層無(wú)孔膜時(shí)差異不顯著。
表1 培養(yǎng)瓶封口方式對(duì)誘導(dǎo)試管薯的影響Table 1 Effect of bottle sealing on induction of microtuber
不同的基因型對(duì)誘導(dǎo)試管薯的影響研究中,王紅梅等[5]試驗(yàn)結(jié)果表明,基因型是決定誘導(dǎo)率高低的關(guān)鍵因素之一。不同基因型的馬鈴薯結(jié)薯數(shù)量和重量都有很大的差異。韋瑩[6]試驗(yàn)結(jié)果表明,同一基因型取材部位的不同影響結(jié)薯,基部節(jié)段比頂部易于結(jié)薯且薯塊質(zhì)量好。另外蔗糖濃度、活性炭都對(duì)試管薯形成有較大影響。Li等[7]研究表明,在全黑暗或短日照條件下,僅高濃度蔗糖即可誘導(dǎo)一系列不同基因型的馬鈴薯試管苗結(jié)薯;而當(dāng)培養(yǎng)基中不加蔗糖,或僅含低濃度的蔗糖(小于4%)時(shí),無(wú)論添加何種上述“誘導(dǎo)結(jié)薯因子”均無(wú)法誘導(dǎo)塊莖的發(fā)生和形成。劉仁祥[8]報(bào)道,在含有一定比例的大量元素、微量元素的培養(yǎng)基中,加1%活性炭可使試管薯的形成率顯著提高。
從本試驗(yàn)可以看出,采用不同的封口材料,對(duì)誘導(dǎo)試管薯的影響與不同的馬鈴薯基因型有關(guān),其中‘克新1號(hào)’在采用塑料蓋封口時(shí)取得的大薯率最多,‘Atlantic’在采用單層無(wú)孔膜時(shí)獲得的個(gè)數(shù)最多。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果,除了基因型不同外,應(yīng)該是不同的封口材料的透氣性不同造成的,單層無(wú)孔膜不透氣,密閉性好容易形成較多的試管薯,塑料蓋由于其與培養(yǎng)瓶之間是螺絲旋緊的,可能透氣性要好于其他兩種封口材料,而形成較高的大薯率,這也說(shuō)明了只有合適的空氣、濕度等條件才有利于試管薯的形成,但對(duì)于每個(gè)品種需要多大的濕度等條件還需要進(jìn)一步研究。
[1]羅玉,田洪,張鐵.高溫下馬鈴薯試管薯的誘導(dǎo)[J].馬鈴薯雜志,2000,14(1):4-7.
[2]劉玲玲.光照和培養(yǎng)基類型對(duì)馬鈴薯微型薯誘導(dǎo)結(jié)薯的影響[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2004(6):21-23.
[3]Blanc A,Mery J C,Biosard J.Action des rediations de lumiere rouge sur la survie et la tuberisation de germes de pomme de terre cultives in vitro:influence de leur age physiologique[J]. Potato Res,1986,29:381-389.
[4]王貴榮.馬鈴薯脫毒和試管微型薯誘導(dǎo)技術(shù)[D].福州:福建農(nóng)林大學(xué),2003.
[5]王紅梅,李淑潔,張正英,等.不同基因型馬鈴薯試管薯的誘導(dǎo)及其再生研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,43(5):55-58.
[6]韋瑩.馬鈴薯組織培養(yǎng)及試管薯形成的研究[D].南寧:廣西大學(xué),2007.
[7]Li Z S,Gallet O,Gaillard C,et al.Reconstitution of active sucrose transportin plantproteoliposomes[J].FEBSLett,1991,286:117-120.
[8]劉仁祥.活性炭和無(wú)機(jī)鹽對(duì)馬鈴薯試管薯的誘導(dǎo)效應(yīng)[J].植物生理學(xué)通訊,2001,37(4):295-298.
Effect of Bottle Sealing on Induction of Microtuber
CHEN Guangxia,MA Lei,WANG Peilun,DONG Daofeng,YANG Yuanjun,LIU Fang,MA Weiqing*
(Vegetable and Flower Research Institute,Shandong Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Installation Vegetable Biology of Shandong Province/Shandong Branch Center of National Center for Vegetable Improvement,Jinan,Shandong 250100,China)
The expe riment tested three different sealing materials(the single-layer non-porous membrane,double-layer perforated film,and plastic cover)to understand the effects ofdifferentsealing materials on the numbers and sizes ofmicrotuber induced.The results showed that for'Favorita'and'Atlantic',use of single-layer non-porous membrane produced more microtubers;for'Kexin 1'double-layer perforated film was the best.Use of plastic cover produced the least number of microtubers forallthree cultivars ofpotatoes,butthe highestlarge-sizedmicrotuberpercentage.
potato microtuber;sealing material;plantlet in vitro
S532
B
1672-3635(2013)05-0273-03
2013-08-26
國(guó)家馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)基金(CARS-10-ES10)。
陳廣俠(1978-),女,碩士,研究實(shí)習(xí)員,主要從事馬鈴薯栽培與生物技術(shù)研究。
馬偉清,高級(jí)農(nóng)藝師,主要從事馬鈴薯栽培與生物技術(shù)研究,E-mail:maweiqingch@sohu.com.。