陕北红洋芋的茎尖脱毒和分化培养基筛选

张艳艳，杨小琴，张媛媛

（陕西榆林市农业科学研究院，719000）

陕北红洋芋的茎尖脱毒和分化培养基筛选

张艳艳，杨小琴，张媛媛

（陕西榆林市农业科学研究院，719000）

应用不同激素配比的培养基对榆林市本土马铃薯品种陕北红洋芋进行茎尖的分化培养，以期获得脱毒试管苗。试验结果表明，最适合陕北红洋芋茎尖分化成苗的培养基配方为MS+0.1 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3+0.05 mg/L 6-BA，成活率达97.4%，分化成苗率达42.1%。

陕北红洋芋；茎尖脱毒；培养基筛选

陕北红洋芋是陕北榆林特有的马铃薯品种，有多年的栽培历史。该品种植株繁茂，茎秆紫褐色，叶色深绿，薯块较大，呈不规则椭圆形，紫皮白肉，产量较为可观。由于马铃薯的传统种植方式是用薯块作为营养体进行繁殖，导致病毒随着世代繁衍在母体内逐渐累积，从而引起种性退化，对生产造成很大为害。本研究采用茎尖脱毒技术来脱除马铃薯体内对生产造成损害的病毒，恢复马铃薯的优良种性，改善品质，提高产量，最终做到为生产服务［1］。同时，本研究还筛选了一系列不同激素配比的培养基，获得了陕北红洋芋最适宜的成活和成苗培养基，为后续的脱毒种苗生产提供了技术依据。

1　材料与方法

1.1试验材料

以本地马铃薯品种陕北红洋芋的薯块萌发幼芽为供试材料。

1.2试验方法

①培养基设计本试验以云薯201［2］，陇薯6号［3］以及费乌瑞它［4］的研究结果为参考依据，以MS作为基础培养基，以NAA、6-BA、GA3、D-泛酸钙这4种生长调节剂的不同配比设计出了8种培养基。培养基成分详见表1。

表1　不同配方的茎尖培养培养基组分

②外植体的制备选用标准薯型的薯块室温下置于暗光中自然萌芽，10 d后待薯块长出约0.5 cm长的白色簇生芽时，将薯块置于自然散射光下继续萌芽。待芽长到1.5～2.0 cm时，即可取芽作外植体。

③外植体的处理用镊子小心取下薯块上的健壮芽，装入纱袋中抽紧袋口，挂于自来水水龙头下流水冲洗40～60 min。在无菌操作台上，用75%的酒精均匀喷湿并静置1 min，用无菌水冲洗一遍，之后用6%的次氯酸钠溶液浸泡10 min，最后再用无菌水冲洗3遍，放于烧杯内控水备用。

④芽茎尖的剥离和培养将处理好的芽用无菌镊子夹取放在体视显微镜下进行剥离，剥离的茎尖大小以带有1～2个叶原基为宜。

将剥离的茎尖接种于上述8种培养基中放在日光温室内培养并开始观察愈伤组织的形成状况。最初的2周适当遮光，2周后置于温度20～27℃、光照16 h/d的条件下培养。待苗高约1 cm时转入MS普通培养基中培养。

⑤统计成活率及成苗率茎尖接种培养6个月后进行调查，统计茎尖成活率（成活茎尖个数与接种茎尖个数之比）和成苗率（成苗茎尖个数与成活茎尖个数之比）。

表2　茎尖接种培养6个月后生长状况

2　结果与分析

马铃薯茎尖接种6个月后，生长状况已经稳定，之后基本上没有大的变化。由表2可以看出，马铃薯茎尖在1号培养基（云薯201培养基）中能够全部成活，但成苗率为0；茎尖在2号培养基（陇薯6号培养基）中能够全部成活，成苗率接近40%；茎尖在3号培养基（费乌瑞它培养基）中的成活率较高，而且成苗率是试验8种培养基中最高的；茎尖在4号培养基中绝大多数能够成活，但多数发展为愈伤组织，且愈伤组织的生活力较强，一部分能够分化成苗；茎尖在5号培养基中生长状况良好，通过愈伤途径可以得到一些苗子；6号培养基较5号培养基中6-BA的含量高了0.05 mg/L，成苗率下降了3.3%，7号培养基中6-BA含量更高，茎尖成苗率又进一步降低；茎尖在8号培养基中，茎尖极少出现愈伤化，生长过于缓慢，极少数能够不通过愈伤途径直接成苗。

试验结果说明，参试的8种培养基中，3号参考费乌瑞它培养基而设计的培养基配方最适于陕北红洋芋的茎尖组培；对于陕北红洋芋来说最适宜其茎尖组培的6-BA浓度为0.05 mg/L。

3　结论与讨论

陕北红洋芋在陕北榆林具有较好种植和推广前景。至今未对该品种作出判定，遗传背景不详。通过本试验，笔者认为陕北红洋芋与云薯［2］和陇薯［3］的培养特性相差较大，茎尖培养直接成苗的最适宜培养基的可借鉴性较低［5］。而与费乌瑞它［4］的茎尖培养直接成苗的最适宜培养基成分最为接近，并且参考费乌瑞它的最适宜培养基而设计的培养基配方可以使陕北红洋芋的茎尖培养直接成苗率达到最高。故笔者猜测陕北红洋芋与费乌瑞它或有相对较近的遗传背景。

在NAA、GA3浓度固定的情况下调整6-BA的使用浓度，在一定范围内能够提高茎尖的成活率和成苗率，陕北红洋芋的最适6-BA浓度为0.05 mg/L。当浓度达到0.2 mg/L的时候，对茎尖发育会产生抑制作用，这与前人结果一致［6］。另外，用D-泛酸钙代替培养基中的NAA，初期虽然能够明显地促进不定芽的分化，但中后期茎尖分化就会日趋缓慢，甚至衰老死亡。因此，用D-泛酸钙代替NAA促使茎尖分化成芽的培养基配方还有待改进。此外，有研究［7］在马铃薯茎尖分化培养的培养基中添加适量的玉米素，有显著的成苗效果，在同等条件下，与6-BA相比较，效果更加显著。

马铃薯在体外扩繁中，通过愈伤组织和不定芽再生的过程，会频发多倍性。Curry等［8］建议应用流式细胞仪对任意途径获得的分化苗进行遗传漂变的检测，从而筛选对生产有价值的单株，摒弃无意义的变异材料。这为我们通过茎尖剥离获得脱毒种苗的研究提供了遗传性的检测依据。

［1］黄晓梅.植物组织培养［M］.北京：化学工业出版社，2011：91-106.

［2］杨琼芬，隋启君，李世峰，等.马铃薯新品种“云薯201”脱毒种苗生产中的影响因素研究［J］.西南农业学报，2006，19（4）：679-682.

［3］齐恩芳，王一航，张武，等.马铃薯茎尖脱毒培养方法优化研究［J］.中国马铃薯，2007，21（4）：200-202.

［4］姜秀芳，张改英，田炜，等.郑薯5号和费乌瑞它试管苗培育、快繁及试管薯诱导培养基的筛选［J］.中国马铃薯，2004，18（5）：280-281.

［5］郝文胜，赵青辉，曹亚利，等.诱导早大白茎尖分生组织适宜培养基的筛选［C］//中国作物学会马铃薯专业委员会2002年年会论文集，2002.

［6］仲乃琴.植物生长调节剂对不同马铃薯品种茎尖分生组织离体培养的影响［J］.甘肃农业大学学报，1999（3）：296-299.

［7］Muhammad A A，Hakoomat A.Effect of culture medium on direct organogenesis from different explants of various potato genotypes［J］.Biotechnology，2004（2）:187-193.

［8］Curry R F，Cassells A C.Callus initiation，maintenance，and shoot induction in potato［J］.Plant Cell Culture Protocols，1999，111:31-42.

Shoot-tip Virus-free Tissue Culture and Screening of Optimal Differential Medium of Shaibeihongyangyu

ZHANG Yanyan，YANG Xiaoqin，ZHANG Yuanyuan

In the paper，we prepared different differential medium with different ratios of hormones to culture the shoot tips of a native potato cultivar Shaibeihongyangyu in Yulin in vitro，in order to obtain virus-free plantlets.Ultimately，54 plantlets were obtained.The results showed that，the most optimal differential medium formula for Shaibeihongyangyu to achieve virus-free plantlet was MS+0.1 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3+0.05 mg/L 6-BA，and the survival rate was 97.4%，while the seedling rate was 42.1%.

Shaibeihongyangyu；Virus-free of shoot tips；Screening of differential medium

S532

A

1001-3547（2015）04-0042-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2015.04.015

国家马铃薯产业技术体系项目（CARS-10）

张艳艳（1984-），女，硕士，农艺师，从事马铃薯研究，电话：15029737898，E-mail：3881229@163.com

2014-12-23