岑湘濤 林小靜 吳詩敏 施潔紅 韋秀青 潘明鳳 陳秀蘭 沈偉

摘要：以木薯（Manihot esculenta Crantz）華南102無菌苗為試驗材料，研究植物生長調(diào)節(jié)劑對木薯組織培養(yǎng)再生的影響。結(jié)果表明，當(dāng)MS培養(yǎng)基中添加0.4 mg/L KT時木薯腋芽增殖效果最好；1/2 MS培養(yǎng)基中添加MET能使木薯組培苗根變粗壯，添加濃度以0.4 mg/L為宜；單獨(dú)添加2，4-D可誘導(dǎo)木薯無菌苗葉片愈傷組織，同時添加6-BA可改善愈傷組織質(zhì)地。

關(guān)鍵詞：木薯（Manihot esculenta Crantz）；植物生長調(diào)節(jié)劑；外植體；再生體系

中圖分類號：S533 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）16-0102-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.16.024 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of Plant Growth Regulators on in Vitro Plant Regeneration of Cassava

CEN Xiang-tao，LIN Xiao-jing，WU Shi-min，SHI Jie-hong，WEI Xiu-qing，PAN Ming-feng，CHEN Xiu-lan，SHEN Wei

（College of Agricultural and Food Engineering，Baise University，Baise 533000，Guangxi，China）

Abstract： The effects of plant growth regulators on in vitro plant regeneration of cassava were investigated through tissue culture methods using seedlings derived from sterile germination of cassava varieties of huanan 102 as material. Experiment results showed that the proliferation of cassava axillary bud turned out best while added the 0.4 mg/L KT into the MS culture medium. The roots of cassava tissue cultured seedlings grew stout while added the 0.4 mg/L MET into the 1/2 MS Medium. 2，4-D could induced callus of the leaves of cassava without vaccine，Meanwhile added 6-BA could improved the texture of callus.

Key words： cassava （Manihot esculenta Crantz）； plant growth regulator； explants； regeneration system

木薯（Manihot esculenta Crantz）屬大戟科木薯屬植物，是熱帶及亞熱帶地區(qū)重要的糧食及能源作物[1]。廣西壯族自治區(qū)作為全國最大的木薯優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)[2]，其木薯產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入快速發(fā)展階段。但品種老化，缺乏作為生物能源的木薯品種在一定程度上制約著廣西壯族自治區(qū)木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3]，加強(qiáng)良種選育是解決問題的關(guān)鍵之一。植物組織培養(yǎng)技術(shù)在植物新品種選育上具有重大作用[4]，國內(nèi)有不少以快繁為目的用木薯帶芽莖段或莖尖培養(yǎng)的報道[5，6]，但關(guān)于葉片再生的報道較少。本試驗通過建立木薯無性繁殖體系進(jìn)而利用無菌苗葉片進(jìn)行愈傷組織誘導(dǎo)及植株再生研究，以期為實現(xiàn)木薯人工快速繁殖及品種改良奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

以木薯品種華南102無菌苗為試驗材料。

1.2 方法

1.2.1 繼代增殖 初代培養(yǎng)獲得木薯無菌苗后，將無菌苗切成含有1個芽的莖段，再接種于添加不同濃度6-BA或KT的增殖培養(yǎng)基中，以基本培養(yǎng)基（即不含植物生長調(diào)節(jié)劑的MS培養(yǎng)基）為對照，培養(yǎng)40 d，期間記錄芽的生長情況以及增殖系數(shù)。

1.2.2 生根培養(yǎng) 將繼代增殖獲得的木薯無菌苗切成高度約為1 cm的單株，接種于添加不同濃度MET的1/2 MS培養(yǎng)基中，以不添加MET的1/2 MS培養(yǎng)基為對照，30 d后記錄生根情況。

1.2.3 愈傷組織誘導(dǎo) 將木薯無菌苗葉片切成0.4～0.6 cm2大小的小塊接種于添加不同濃度2，4-D和6-BA組合的MS培養(yǎng)基中，選取最適宜的愈傷組織誘導(dǎo)培養(yǎng)基。

1.2.4 愈傷組織分化 將生長良好的愈傷組織切成大小適中的小塊接種到添加不同細(xì)胞分裂素和生長素組合的分化培養(yǎng)基中，以MS為基本培養(yǎng)基，40 d后開始統(tǒng)計分化率。

1.2.5 培養(yǎng)條件 室溫為（25±2） ℃，光周期為（光/暗）10 h/14 h，光照度1 600～2 000 lx。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析 增殖系數(shù)和愈傷組織誘導(dǎo)率計算公式參照周珊[7]的方法：增殖系數(shù)=初代培養(yǎng)后新長出的單芽節(jié)數(shù)/接種時總的腋芽數(shù)；愈傷組織誘導(dǎo)率=（誘導(dǎo)出愈傷組織的外植體數(shù)/接入外植體數(shù)）×100%。愈傷組織生長量參照文獻(xiàn)[8]分為5個等級。

2 結(jié)果與分析

2.1 木薯無菌芽的繼代增殖

從表1可以看出，將木薯無菌莖段培養(yǎng)在添加不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑的MS基本培養(yǎng)基上，培養(yǎng)40 d后各種處理已經(jīng)萌芽，當(dāng)MS培養(yǎng)基中添加0.6 mg/L 6-BA和0.4 mg/L KT的時候，莖段長勢快，植株較壯，節(jié)間稍短，增殖系數(shù)最大，但在添加0.6 mg/L 6-BA的培養(yǎng)基中無菌苗莖段基部愈傷組織較接種于添加0.4 mg/L KT的培養(yǎng)基多。當(dāng)6-BA和KT濃度增加到0.8 mg/L時，增殖系數(shù)與對照無差異，且接觸培養(yǎng)基的莖段基部有明顯的愈傷組織。綜合考慮無菌苗生長情況，最適增殖培養(yǎng)基為MS+0.4 mg/L KT。

2.2 木薯無菌芽生根培養(yǎng)

多效唑?qū)铙w植物具有控長矮化，促進(jìn)生根的生理效應(yīng)[9]。由于木薯組培苗普遍較弱小，移栽成活率不高，將木薯品種華南102的無菌芽接種到含有不同多效唑的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)。多效唑濃度分別為0.1、0.2、0.4、0.8 mg/L，以不含植物生長調(diào)節(jié)劑的1/2 MS培養(yǎng)基為對照，結(jié)果如表2所示。由表2可知，多效唑具有壯苗的效果，濃度過高，會抑制苗的伸長生長，導(dǎo)致苗的生長發(fā)生畸形，最適生根培養(yǎng)基為1/2 MS+0.4 mg/L多效唑。

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑組合對木薯葉片愈傷組織誘導(dǎo)的影響

由表3可知，華南102木薯無菌苗葉片在未添加任何植物生長調(diào)節(jié)劑的基本培養(yǎng)基中，愈傷組織誘導(dǎo)率為0，不同濃度2，4-D處理主要影響木薯無菌苗葉片愈傷組織的發(fā)生時間，而對其出愈率和愈傷組織顏色質(zhì)地影響并不大。當(dāng)2，4-D和6-BA配合使用時，添加0.5 mg/L的6-BA使葉片愈傷組織的質(zhì)地緊密，出愈率降低到63.3%。結(jié)果表明，未添加植物生長調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基不適合木薯無菌苗葉片愈傷組織誘導(dǎo)，添加1.0 mg/L 2，4-D就能使出愈率達(dá)到100%，添加6-BA在改善愈傷組織質(zhì)地的同時會降低出愈率。

2.4 葉片愈傷組織的分化

從表4可以看出，不同濃度的細(xì)胞分裂素和生長素組合的分化培養(yǎng)基都不能誘導(dǎo)華南102的愈傷組織分化出芽，但在MS+6-BA 3.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中愈傷組織長出葉片，在MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L培養(yǎng)基中有不定根產(chǎn)生。

3 討論與結(jié)論

植物生長調(diào)節(jié)劑具有植物內(nèi)源激素作用的人工合成藥劑，是植物組織培養(yǎng)的關(guān)鍵物質(zhì)，在增殖階段常用的植物生長調(diào)節(jié)劑有6-BA、KT、NAA和GA3等，用于生根培養(yǎng)的植物生長調(diào)節(jié)劑主要有IAA、 IBA、NAA，愈傷組織誘導(dǎo)效果較佳的植物生長調(diào)節(jié)劑為2，4-D。培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素和生長素的比例決定愈傷組織根和芽的分化[10]。

本試驗中6-BA和KT對芽增殖系數(shù)有顯著影響，但KT對無菌苗的生長更有利，莖段基部產(chǎn)生愈傷組織較少。隨著多效唑濃度的增加苗越矮壯，根長越短。單獨(dú)添加2，4-D就能使木薯離體葉片誘導(dǎo)出愈傷組織，2，4-D和6-BA配合使用能改善愈傷組織質(zhì)地但降低出愈率。不同濃度6-BA和IBA、NAA組合的分化培養(yǎng)基都不能誘導(dǎo)華南木薯102的愈傷組織分化出芽，需要在這方面進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 歐文軍，韋卓文，梁海波.推動中非木薯科技合作服務(wù)國家“一帶一路”戰(zhàn)略[J].中國熱帶農(nóng)業(yè)，2016（4）：9-12.

[2] 張慧堅，劉恩平，劉海清，等.廣西木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r與對策[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，5（6）：161-164.

[3] 何 晶.廣西木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D].南寧：廣西大學(xué)，2012.

[4] 黃 強(qiáng)，李 軍.廣西木薯種質(zhì)資源的收集利用和品種選育[J].廣西熱帶農(nóng)業(yè)，2007（1）：35-37.

[5] 文 峰，蘇文潘，黃建祺，等.木薯再生體系建立的研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（8）：156-158.

[6] 曾文丹，陸柳英，謝向譽(yù)，等.優(yōu)良木薯品種新選048離體快繁技術(shù)[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，45（6）：950-954.

[7] 周 珊.紫心馬鈴薯“黑美人”品種的組織培養(yǎng)[D].南寧：廣西大學(xué)，2012.

[8] 李 琰，張朝紅，崔宏安，等.杜仲愈傷組織誘導(dǎo)的研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，31（5）：153-157.

[9] 龔玉蓮，陳堅毅，曾碧健.多效唑在植物組織培養(yǎng)中應(yīng)用前景的探討[J].廣東教育學(xué)院學(xué)報，2000，20（3）：103-106.

[10] 潘瑞熾.植物組織培養(yǎng)[M].第七版.北京：高等教育出版社，2012.