大量元素的浓度改变对彩色马铃薯试管薯诱导的影响

2015-04-02张艳萍裴怀弟石有太陈玉梁

江苏农业科学 2014年12期

关键词：诱导

张艳萍+裴怀弟+石有太+陈玉梁

摘要：以彩色肉质马铃薯03-品种为试材，在原有的试管薯诱导体系的基础上，进一步研究MS培养基中大量元素各成分浓度改变对试管薯形成的影响，探讨试管诱导结薯的高效繁殖技术，以期为工厂化生产彩色马铃薯试管薯提供参考。结果表明：为增加试管薯产量，在试验模式中，可在原标准MS诱导结薯培养基基础上对大量元素成分进行修正，增加硝酸铵2 475 mg/L（A2水平）、硝酸钾2 850 mg/L（B2水平）浓度，保持硫酸镁（370 mg/L，C水平）、磷酸二氢钾（70 mg/L，D水平）浓度。

关键词：大量元素；浓度改变；彩色马铃薯；试管薯；诱导

中图分类号： S532043文献标志码： A

文章编号：002-302（204）2-0038-03

选育无病毒种薯是目前防止马铃薯退化的最有效措施。马铃薯试管微型薯是利用脱毒试管苗生产出来的无病毒种薯，是继脱毒试管苗之后发展出的保存种质和生产无病毒种薯的新形式。试管薯作为马铃薯种质资源的重要保存方式、交换及脱毒种薯的生产方式而得到应用，但是在实际应用过程中，不同品种在外源激素、营养液配方以及诱导方式等上仍然存在着较大差别。迄今有关试管薯的形成报道很多[2-4]，但多数研究仅在肉色为黄色、白色的马铃薯品种上开展，关于彩色马铃薯试管薯诱导的研究尚很少见。

彩色马铃薯试管薯诱导体系虽然已经形成，但试管薯小、质量轻，限制了彩色马铃薯试管薯的生产应用。本研究试图改变MS培养基中大量元素的各成分浓度，通过正交试验找出各成分的最佳浓度组合，分析对彩色马铃薯试管薯诱导的影响，旨在解决试管诱导结薯的高效繁殖技术难题，为工厂化生产彩色马铃薯试管薯提供参考。

[BT-5]材料与方法

试验材料

无菌脱毒彩色肉质马铃薯03-试管苗由甘肃省农业科学院生物技术研究所繁育、保存。

2试验方法

2试管苗的扩繁将带有个腋芽的试管苗茎段接种于装有30 mL固体MS培养基（含3%白糖）的培养瓶中，每瓶5个茎段，pH值58。培养室温度为（25±） ℃，光照强度 2 000 lx，光照6 h/d，培养约30 d。

22试管薯的诱导试管薯诱导的固液诱导方式：将生长健壮、来源一致的试管苗剪成单叶单节茎段，无菌条件下接种到含有不同剂量大量元素的培养基（含3%白糖）中，每瓶0个茎段，每个处理0瓶重复，先在（25±） ℃、光照强度 2 000 lx 下，光照6 h/d，培养20 d后，加入20 mL的8%蔗糖诱导液体，然后放于黑暗条件，温度（9±） ℃下诱导结薯，60 d后进行测量统计数据。

23正交试验通过正交设计分析培养基中大量元素的变化对试管薯的形成和产量影响。试验采用L9（34）4因素3水平正交组合设计，各因素、水平具体见表。试验处理组合为9组，根据处理配置好相应培养基，并标号，每个处理重复0瓶，每瓶0个茎段。

24测定项目及方法试验统计内容包括：结薯数量（≥3 mm）（粒/瓶）、[2]结薯株数（株/瓶）、薯质量（g/瓶）、薯块直径（cm/粒）、大薯率（每瓶大薯数/每瓶结薯总数，单位为%）等；

2结果与分析

2不同浓度大量元素对彩色马铃薯试管薯诱导的影响

对各处理进行了方差分析比较（表2）。处理2的试管薯结薯数最高，与处理5、6、7之间没有显著差异，与其他处理差异显著；处理5薯质量最高，与处理、2、8没有显著差异，与其他处理均差异显著；处理的薯直径最高，与处理2、4、5、8、9之间没有显著差异，与其他处理均差异显著；处理2的大薯数最高，与处理、5、6、7、8之间没有显著差异，与其他处理差异显著。综合比较，处理2、5这2个组合对试管薯的诱导结果较好，其因素水平组合为AB2C2D2和A2B2C3D。

不同因素水平对彩色马铃薯试管薯诱导的影响见图。从结薯数看，各因素最好的水平分别为A3、B2、C、D2；从薯质量看，各因素最好的水平分别为A2、B2、C、D。从薯直径看，各因素最好的水平分别为A2、B2、C、D。从大薯数看，各因素最好的水平分别为A2、B2、C、D2。

从表3各因素方差分析结果看，因素A仅在结薯数上有显著性影响；因素B对结薯数、薯质量和大薯数有极显著影响；因素C对结薯数和大薯数有显著性影响；因素D对结薯数、薯质量、薯直径和大薯数均有显著或极显著的影响。综合对各结果的影响显著性看，因素显著顺序为D>B>C>A。对于结薯数的最优组合为D2B2CA3；在薯质量方面，因素C、A水平间影响的差异不显著，但是从结果上看C和A2较高些，故对于薯质量的最优组合为DB2CA2；在薯直径方面，因素B、C、A水平间影响的差异不显著，但是从结果上看B2、C和A2较高些，故对于薯直径的最优组合为DB2CA2；在大薯数方面，因素A水平间影响的差异不显著，但是从结果上看A2较高些，故对于大薯数的最优组合为D2B2CA2。从综合结果看，因素B、C、A分别选择水平B2CA2为最优，对于因素D，比较了 D和D2所显著影响的参数结果，其中薯质量是试管薯诱导工作中追求的一个重要参数，故D因素选择水平D为最佳。通过上述分析，对于培养基中大量元素的成分含量最佳组合为DB2CA2。

3讨论与结论

在马铃薯矿质营养中氮、磷、钾吸收量最多，是促进根系、茎叶和块茎生长的主要元素，对马铃薯产量形成起着最重要的作用[3]。氮、磷、钾必须合理配合才能有效促进马铃薯产量形成。本研究结果表明，在离体条件下，采用试管苗茎段直接诱导试管薯形成体系中，氮、磷、钾各营养配合施用同样对马铃薯试管薯产量形成有重要影响。

试验结果表明，培养基中适当增加氮和钾的供应，在很大程度上能促进试管薯产量的提高，将原MS诱导结薯培养基中[CM（25]的硝酸铵和硝酸钾浓度适当增加，试管薯的结薯数量和单瓶结薯鲜质量都有所提升，这与张志军[5]研究的氮过多不利于试管薯块茎形成的结果相反，这可能与不同马铃薯品种的氮需求量不同有关。镁是叶绿素结构的核心，是保持茎叶正常生长的重要营养成分[5]，但本试验系统中，试管薯的形成是在黑[2]暗条件下进行的，叶绿素作用很小，因此镁在本试验系统中对试管薯产量作用不显著，保持原MS培养基中的 MgSO4·7H2O 浓度即可。磷对块茎合成淀粉作用很大，理论上提高磷的供应，有利于试管薯产量的提高[5]，但试验结果显示增加或减少磷的供应都没有原MS培养基中的磷浓度效果好，说明原有的磷浓度是满足试管薯生长所需的最佳浓度。综上所述，为增加试管薯产量，在本试验模式中，可在原标准MS诱导结薯培养基基础上对大量元素成分进行修正，增加硝酸铵和硝酸钾浓度，保持硫酸镁和磷酸二氢钾浓度，即添加 2 475 mg/L 硝酸氨（A2水平）、2 850 mg/L硝酸钾（B2水平）、370 mg/L硫酸镁（C水平）、70 mg/L磷酸二氢钾（D水平）。

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