梁東超，梁俊梅，云 庭

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯繁育中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031；2.內(nèi)蒙古正豐馬鈴薯種業(yè)股份有限公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031)

馬鈴薯組織培養(yǎng)在新品種選育及品種的大面積推廣過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，是新品種應(yīng)用于生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。由于組織培養(yǎng)時(shí)的溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)、pH等可以滿足微生物生長(zhǎng)所需，因此馬鈴薯組織培養(yǎng)體系容易受到微生物污染。這些污染有可能出現(xiàn)在培養(yǎng)瓶表面、培養(yǎng)基上或培養(yǎng)材料上，會(huì)產(chǎn)生不同形狀、顏色和大小的污染痕跡。造成馬鈴薯組織培養(yǎng)污染的原因復(fù)雜，主要包括以下幾點(diǎn)：培養(yǎng)材料帶菌、生產(chǎn)器具帶菌、培養(yǎng)基污染、培養(yǎng)物生長(zhǎng)環(huán)境污染等。污染是馬鈴薯組織培養(yǎng)致命的一點(diǎn)，包括在早期導(dǎo)致初代培養(yǎng)失敗、增殖效率下降、培養(yǎng)材料長(zhǎng)勢(shì)減緩、玻璃苗增加等；在后期導(dǎo)致試管苗移栽困難和死亡，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)瘃R鈴薯組培苗遺傳變異。污染控制是馬鈴薯組織培養(yǎng)工廠化生產(chǎn)成敗的關(guān)鍵，如果控制不當(dāng)，不僅會(huì)直接影響當(dāng)季生產(chǎn)，使得經(jīng)濟(jì)效益下降，而且會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)物滅亡。因此，控制好污染是馬鈴薯組織培養(yǎng)中亟需解決的問(wèn)題。筆者針對(duì)馬鈴薯組織培養(yǎng)中的細(xì)菌、真菌以蟲(chóng)害污染及其化學(xué)防控進(jìn)行綜述，以期為優(yōu)化馬鈴薯組織培養(yǎng)的工廠化生產(chǎn)提供參考。

1 馬鈴薯組織培養(yǎng)中污染分類(lèi)

馬鈴薯組織培養(yǎng)中的污染源可分成兩大類(lèi)：第一類(lèi)是組培苗自帶菌，這與組培苗的生長(zhǎng)環(huán)境有關(guān)，其本身帶有較多病菌；第二類(lèi)是生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污染或操作不當(dāng)使病菌入侵而引起的污染。造成組培苗污染的病原主要是霉菌、酵母菌和細(xì)菌三大類(lèi)。霉菌和酵母菌在培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)很快，它們所引起的污染在3～5 d會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。而細(xì)菌污染存在一定的潛伏期，在馬鈴薯組織培養(yǎng)中進(jìn)程較為緩慢，有的甚至在繼代培養(yǎng)幾代后才表現(xiàn)出來(lái)。在某些特殊環(huán)境中薊馬也可能引起真菌污染。

2 馬鈴薯組織培養(yǎng)中污染防控

2.1細(xì)菌污染及化學(xué)防控

2.1.1細(xì)菌污染。細(xì)菌污染一般是因工作人員操作不當(dāng)和工具消毒不徹底引起的，表現(xiàn)為莖段基部出現(xiàn)渾濁，培養(yǎng)基出現(xiàn)膿狀物和渾水跡。在馬鈴薯組織培養(yǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，細(xì)菌污染時(shí)有發(fā)生，尤其是由內(nèi)源細(xì)菌引起的污染，其用表面消毒方法不能徹底消除，給生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

2.1.2化學(xué)防控。諸多學(xué)者利用抗生素對(duì)馬鈴薯組織培養(yǎng)過(guò)程中的細(xì)菌污染防控進(jìn)行了研究。彭廣霖等[1]研究發(fā)現(xiàn)，在MS培養(yǎng)基中加入5～10 mg/L次氯酸鈉可達(dá)到消除馬鈴薯組培苗細(xì)菌污染的目的；楊瓊芬等[2]研究表明，組培苗快繁階段在培養(yǎng)基中添加20 mg/L克林霉素可有效抑制細(xì)菌生長(zhǎng)；王航等[3]研究發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中添加400 mg/L青霉素可以使污染率降低到16.6%；王春等[4]研究表明，在培養(yǎng)基中添加20 mg/L氨芐西林鈉或硫酸鏈霉素時(shí),能有效抑制馬鈴薯品種“大西洋”試管苗的細(xì)菌侵染,并增強(qiáng)試管苗生長(zhǎng)勢(shì)，縮短繁殖周期；張小靜等[5]研究表明，冰片、益培隆和鹽酸萬(wàn)古霉素濃度分別為20、50和80 mg/L時(shí)，細(xì)菌抑制率達(dá)100.0%；鄒曾碩等[6]比較了蒼術(shù)、艾葉與甲醛的熏蒸效果，結(jié)果表明蒼術(shù)的平均滅細(xì)菌率為77.9%，艾葉的平均滅細(xì)菌率為44.1%，甲醛熏蒸的平均滅細(xì)菌率為68.8%。

2.2真菌污染及化學(xué)防控

2.2.1真菌污染。馬鈴薯組織培養(yǎng)中真菌污染大多表現(xiàn)為污染部分長(zhǎng)出不同顏色的霉菌,其在整個(gè)培養(yǎng)期間都會(huì)出現(xiàn)，其中酵母菌污染的菌落表現(xiàn)為粉紅色。污染的原因是外植體自帶菌、培養(yǎng)基滅菌不徹底、接種工具消毒不徹底、操作不規(guī)范、環(huán)境清潔不夠徹底等。在馬鈴薯組織培養(yǎng)過(guò)程中一旦暴發(fā)真菌污染會(huì)導(dǎo)致整個(gè)培養(yǎng)材料報(bào)廢。

2.2.2化學(xué)防控。諸多學(xué)者對(duì)馬鈴薯組織培養(yǎng)中真菌污染防控也做了大量研究。陳亞蘭等[7]研究表明在MS培養(yǎng)基中添加70%甲基硫菌靈可濕性粉劑和50%多菌靈可濕性粉劑可有效抑制馬鈴薯組培苗生產(chǎn)中常見(jiàn)的青霉菌、細(xì)菌和酵母菌，且對(duì)馬鈴薯試管苗生長(zhǎng)及生根的負(fù)影響最?。秽u曾碩等[6]比較了蒼術(shù)、艾葉與甲醛的熏蒸效果，結(jié)果表明蒼術(shù)的平均滅真菌率為44.8%，艾葉的平均滅真菌率為 68.4%，甲醛熏蒸的平均滅真菌率為70.2%；宋景榮等[8]分別應(yīng)用常用表面消毒劑、不同濃度梯度氟康唑和不同濃度抗生素配比防除霉菌，結(jié)果表明次氯酸鈉(7%)+吐溫 20(2%)+氟康唑(50 mg/L)處理殺菌效果最佳；張小靜等[5]研究表明，冰片與益培隆濃度為20和50 mg/L時(shí)，對(duì)青霉菌的抑制率達(dá)100.0%，冰片、益培隆和制霉菌素濃度為50、80和80 mg/L時(shí)，對(duì)黑曲霉的抑制率達(dá)100.0%，3種抑菌劑濃度均為20 mg/L時(shí)，試管苗生長(zhǎng)發(fā)育及成活率為最佳；張薪薪等[9]研究表明，在培養(yǎng)基中添加62.500 0 mg/L的 YI-1抑菌劑能有效抑制微球菌、葡萄球菌，在培養(yǎng)基中添加濃度分別為15.625 0、7.812 5 mg/L的YI-1抑菌劑能有效抑制棕曲霉、黑青霉菌絲生長(zhǎng)；康俊[10]研究表明，在培養(yǎng)基中添加0.10 g/L多錳鋅(多菌靈含量16%、代森錳鋅含量34%、可濕性粉劑)抑菌效果較好且馬鈴薯組培苗的生長(zhǎng)不受影響；陳英等[11]研究表明，在培養(yǎng)基中加0.1 g/L二氯異氰尿酸納(SDIC)不用高壓滅菌就能殺死雜菌且對(duì)組培苗生長(zhǎng)不造成影響；楊瓊芬等[2]研究表明，組培苗快繁階段在培養(yǎng)基中添加20 mg/L克林霉素可有效抑制霉菌。

2.3薊馬污染及化學(xué)防控

2.3.1薊馬污染。薊馬是馬鈴薯組織培養(yǎng)中常見(jiàn)的蟲(chóng)害污染。這種污染蔓延迅速，難以控制，常常會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。造成薊馬污染的原因主要是組培室與外界隔離不嚴(yán)，引起微型蟲(chóng)體侵入組培苗中。近年來(lái)，馬鈴薯組織培養(yǎng)迅速發(fā)展，所處環(huán)境各異，組培室發(fā)生薊馬為害的情況越來(lái)越多。國(guó)外曾有因薊馬為害造成組培工廠化生產(chǎn)全軍覆沒(méi)的報(bào)道。目前我國(guó)有薊馬發(fā)生頻率增多、危害加重的趨勢(shì)，特別是在一些超過(guò)5年的老組培室中更為常見(jiàn)。薊馬侵入培養(yǎng)瓶中會(huì)為害瓶苗葉片及生長(zhǎng)點(diǎn)，形成不規(guī)則綠色小黑斑，嚴(yán)重時(shí)斑點(diǎn)連成片，造成葉片干枯脫落，甚至造成瓶苗枯死。由于組培苗生長(zhǎng)環(huán)境特殊，易形成較大蟲(chóng)口密度，同時(shí)通過(guò)組培苗轉(zhuǎn)接，蟲(chóng)體易擴(kuò)散到組培苗中，可短時(shí)間為害整個(gè)組培室，薊馬活動(dòng)不僅會(huì)引起細(xì)菌污染還會(huì)造成真菌污染。由于薊馬一般存在于組培瓶中，滅蟲(chóng)必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行，且整個(gè)組培室中的所有組培苗都要進(jìn)行殺蟲(chóng)處理，以保證徹底清除蟲(chóng)體，因此防治有一定困難。

2.3.2化學(xué)防控。目前關(guān)于薊馬污染防治報(bào)道較少。張西英等[12]研究表明，將0.4 g/L吡蟲(chóng)啉(70%的固體粉末狀可溶性藥劑) 加入固體培養(yǎng)基，可達(dá)到很好的薊馬污染防治效果，且該技術(shù)操作方便、刺激性氣味?。涣_智敏等[13]研究表明，在MS培養(yǎng)基中添加20% 吡蟲(chóng)啉可溶性液劑(每瓶針劑2 mL)經(jīng)高壓滅菌，具有良好的滅蟲(chóng)效果。

3 展望

馬鈴薯組織培養(yǎng)快繁技術(shù)發(fā)展至今仍然存在一些難題，如組織培養(yǎng)過(guò)程中的污染防控問(wèn)題。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)馬鈴薯組織培養(yǎng)中的污染問(wèn)題做了大量研究，形成了諸多的理論成果，解決了馬鈴薯組織培養(yǎng)中部分污染問(wèn)題，但若從根本上解決這一技術(shù)難題還需從以下方面繼續(xù)加強(qiáng)研究。

(1)加強(qiáng)對(duì)細(xì)菌污染防治中抗生素使用的研究。抗生素一般不穩(wěn)定，遇酸、堿或加熱都易分解而失去活性。長(zhǎng)期使用抗生素，必然對(duì)組織培養(yǎng)苗的生長(zhǎng)、分化、生根產(chǎn)生一定影響。所以還有待于尋找和開(kāi)發(fā)性能穩(wěn)定、價(jià)格適宜的抑菌劑。

(2)加強(qiáng)對(duì)真菌污染防治中酵母菌和霉菌的研究。目前針對(duì)真菌污染防治的研究相對(duì)較少，而真菌污染在馬鈴薯組織培養(yǎng)中造成的損失非常大，其污染迅速、難控制，對(duì)其污染防治大多數(shù)采用組合藥物，但組合藥物遇酸、堿或加熱易分解而失去活性，使用不方便，造成成本增加，仍需要進(jìn)一步研究。

(3)重視對(duì)馬鈴薯組培苗中薊馬的防治。薊馬防治必須在無(wú)菌條件下進(jìn)行，且整個(gè)組培室中的組培苗都要進(jìn)行殺蟲(chóng)處理，以保證徹底清除蟲(chóng)體，而目前針對(duì)馬鈴薯組培苗中薊馬污染防治的研究還有待加強(qiáng)。

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