马铃薯品种—秦芋31号试管苗愈伤组织诱导的研究

作者： [刘运华 ]　　文章来源： [马铃薯组培中心]　　点击数：[4452]　　更新时间：[2011-12-06]

1 前言

秦芋31号是安康市农业科学研究所选育的中晚熟鲜食品种。具有中抗轻花叶病毒病，中抗重花叶病毒病，中抗晚疫病的特点。适宜在云南、贵州毕节、四川、重庆、湖北恩施和宜昌，陕西安康、汉中、商洛等西南同一生态一作区种植。

出于对马铃薯基因工程操作和无性系变异筛选育种的需要，国内在使用原生质^[1]、花粉^[2]、叶片^[3]和茎段^[1,4]诱导愈伤组织方面，均已有相关的研究。但普遍存在的问题是：成功的愈伤组织诱导培养条件差异非常大，难以重复、缺乏通用的诱导方法。因此，针对具体的马铃薯品种和培养环境摸索适宜的愈伤组织诱导条件是必要的。研究以秦芋31号茎尖为材料，进行愈伤诱导，以期培养出秦芋31号试管苗，从而进行扩大繁殖，为马铃薯产业提供大量的优良种薯。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1 试验材料

    采用安康市农业科学研究所马铃薯组织培养中心保存的四倍体马铃薯栽培品种秦芋31号的脱毒试管苗。

2.2 培养基

以MS培养基为基本培养基，蔗糖30 g/L，琼脂4.625 g/L，pH为5.8，其他激素种类及浓度见下表1。将培养基分装于150 ml的三角瓶中，每瓶装50 ml，塞上棉塞，用牛皮纸包扎后注明培养基种类，置于121℃高压灭菌20 min。

 

表1 培养基中激素的种类及浓度 (mg/L)

培养基编号	种类及浓度 (mg/L)
	6-BA	KT
1 2 3 4 5	3.0 2.0 2.0 2.0 0.0	1.0 1.0 0.5 0.0 1.0

2.3 方法

2.3.1 愈伤组织诱导

    在超净工作台上，取生长健壮的马铃薯秦芋31号无毒试管苗，剪取不带叶芽的茎段（约5 mm），接种到上述不同处理中，用来诱导愈伤组织。每个处理接种5瓶，每瓶6个茎段。

2.3.2 培养条件

    培养温度23～25℃，光照培养时间12 h/d，光强3000 lx。

2.3.3 观察与统计

    观察愈伤组织诱导及生长状况，统计接种材料的接种茎段数；茎段接种培养20 d后，统计长出愈伤组织的茎段数并观察愈伤组织的生长状态。愈伤诱导率（产生愈伤的外植体数／接种外植体数×100％）

3 结果与分析

3.1 马铃薯秦芋31号愈伤组织的诱导

    取马铃薯秦芋31号无毒试管苗去腋芽的茎段接种于5 种培养基中培养所得到的愈伤诱导率结果见下表2。由表2可知，6-BA与KT的所有组合均能诱导马铃薯品种秦芋31号的茎段产生愈伤组织，诱导率均在13%以上，但不同激素组合的愈伤组织生长状况有明显差异。马铃薯秦芋31号在2号培养基中愈伤组织的诱导率最高，可达63.3％，5号培养基次之，而4号培养基的诱导率最低，只有13.3％。说明在马铃薯品种秦芋31号的茎段愈伤组织诱导中，KT具有很重要的诱导效果，而6-BA的诱导效果并不明显。但是将两种激素配合使用的诱导效果却明显比单独使用好的多，可达63.3％。

 

表 2 马铃薯秦芋31号茎段在 5 种培养基中愈伤组织的诱导率

培养基编号	接种数	出愈数	愈伤诱导率（ ％）
1 2 3 4 5 平均	30 30 30 30 30 30.00	11 19 6 4 16 11.20	36.6 63.3 20.3 13.3 53.3 37.33

 

3.2 马铃薯秦芋31号愈伤组织的生长状态

外植体接种后20d左右，外植体从两端开始膨大变粗，然后向中心扩展，30 d后即可形成增殖膨大的愈伤组织。愈伤组织形状表现为小突起、疏松状、较疏松、致密、较致密、米粒状等，颜色表现为黄白、淡黄、黄绿、暗绿、绿色等。由下表3可以看出马铃薯秦芋31号在2号培养基即MS+2.0 mg/L 6-BA +1.0 mg/L KT组合处理中的愈伤组织质量、生长状况均较好，3号和5号培养基次之，其他组合中不仅诱导率很低，愈伤组织生长量也较少。而且缺乏光泽，生长缓慢。

 

表3 各种培养基诱导愈伤组织生长状态

愈伤组织 状态	培养基种类
	1	2	3	4	5
颜色 生长速度 状态	黄白 较缓慢 小突起	黄绿 快 紧凑	浅绿 较快 较紧凑	淡黄 缓慢 米粒状	浅绿 较快 较紧凑

 

4 讨论

有关马铃薯茎段愈伤组织诱导及植株再生的研究报道较少^[4,5]。本次实验试用与前人研究获得相似的培养基配方^[4,6]，使用常用的6-BA和细胞激动素在前人研究的基础上对秦芋31号马铃薯品种茎段愈伤组织的诱导进行了探讨，但由于各种原因培养效果并不理想，不仅诱导率很低且诱导产生的愈伤组织不易生根、生芽且有褐化现象。结果表明： 秦芋31号茎段愈伤组织最佳诱导培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA +1.0 mg/L KT，可获得较好的的愈伤组织，诱导率可高达63.3%。而高于2.0 mg/L的激素浓度会产生体积过大、膨松、褐变的非胚性愈伤组织，不能得到胚性愈伤组织，属于无效诱导。在细胞激动素类激素中，KT被证实其诱导效果较为稳定有效，浓度1.0 mg/L的KT即能产生较为理想的效果。多个实验表明6-BA可以引起一些植物产生愈伤组织，但在本实验中6-BA对马铃薯茎段培养物诱导效果并不明显，大多数情况下它只引起马铃薯茎段组织变得膨松，较难产生愈伤组织。

 

参考文献

[1]孙敬三,陈维伦.植物生物技术和作物改良[C].北京:中国科学技术出版社,1990,2422～2471.

[2]左秋仙,李淑媛,等.马铃薯花粉粒的分离培养和愈伤组织的形成[J].马铃薯杂志,1990,4(1):192～221.

[3]张永祥.马铃薯叶盘愈伤组织再生苗抗青枯病变异株的筛选[J].马铃薯杂志,1993,7(1):222～261.

[4]邹育礼.马铃薯叶肉细胞再生植株研究初报[J].作物遗传育种,1983,5(2):13～14.

[5]韩善华,郑国昌.马铃薯幼茎(芽)愈伤组织的诱导和植株再生[J].实验生物学报,1982,15(1):111～115.

[6]李清萍.马铃薯组织培养苗的标准化培育[J].中国马铃薯,2003,17(4):240～241.