紫外线消毒和异噻唑啉酮杀毒对铁皮石斛破损蒴果育苗效果的影响

严荣斌，玉桂成，陈剑成，吴 俊，庞永容，黄丽丹

(玉林市林业科学研究所,广西 玉林 537501)

紫外线消毒和异噻唑啉酮杀毒对铁皮石斛破损蒴果育苗效果的影响

严荣斌，玉桂成，陈剑成，吴 俊，庞永容，黄丽丹

(玉林市林业科学研究所,广西 玉林 537501)

对铁皮石斛正常蒴果和破损蒴果进行常规消毒，破损蒴果紫外线0.5、1、1.5、2、3、10、24h消毒和紫外线1.0、1.5、2.0 h消毒、异噻唑啉酮10、15、20、30、40、50 mg·l-1浓度杀毒育苗试验，破损蒴果种子不经紫外线消毒处理，直接在种子萌发培养基培养，污染率为100 %；试验结果为，正常蒴果播种后20d萌发成原球茎，种子污染率为6.1 %，成活率为96.7 %；紫外线消毒时间0.5～24.0 h污染率为1.6%～97.2%，成活率为0～89.6%，随着消毒时间延长，成活率逐步下降；紫外线消毒0.5～24.0 h+异噻唑啉酮含量10～50 mg·l-1污染率为1.6%～97.2%，成活率为0～89.6%，随着消毒时间延长和异噻唑啉酮浓度升高，成活率逐步下降；异噻唑啉酮含量10 mg·l-1+紫外线消毒1.0 h成活率最高(89.6%)，是破损蒴果种子消毒较好条件，生产中也可选择种子用紫外线灯消毒1～2h+异噻唑啉酮浓度15～40 mg·l-1作为抗菌剂。

铁皮石斛；蒴果；紫外线消毒；异噻唑啉酮杀毒；育苗

铁皮石斛(Dendrobiumcandidum)为兰科多年生附生草本植物，具有重要的观赏价值、药用价值和食用价值[1]。目前，铁皮石斛自然状态下的无性分蘗繁殖和有性种子繁殖系数都很低，无法满足工厂化育苗需求，只有通过组织培养的方法进行无性繁殖(如取根、茎、叶等器官组培繁殖)或是种子瓶播育苗，其中种子瓶播繁殖是目前工厂化育苗的最常用方式。铁皮石斛种子瓶播育苗繁殖一般都是通过采收成熟的蒴果进行表面消毒后，取出果内无菌种子播种在萌芽培养基内生长成原球茎，原球茎长成1～3片小叶的小苗后，再通过移接到生根壮苗培养基进行壮苗和生根等步骤来组培扩繁。铁皮石斛种子播种时要求蒴果外表无破损才能进行常规方法——液态消毒液消毒，而其为粉末状且轻于水，破损后漂浮在消毒溶液上，按常规消毒方法无法从消毒液中取出大量种子、也无法完全清洗掉种子表面残留的消毒液。本试验探讨筛选能够大量高效处理铁皮石斛粉末状种子的方法，达到即快速消毒铁皮石斛种子且不影响种子瓶播后正常生长。

1 材料与方法

1.1 试验材料

正常与破损的铁皮石斛蒴果均为人工授粉所产，从广西玉林市林科所铁皮石斛大棚采集。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

(1)种子紫外线消毒试验

设8个处理水平，即种子紫外线消毒时间设置为：0、0.5、1、1.5、2、3、10、24 h，对照2个，即CK1为完好蒴果常规消毒处理，接种在萌芽培养基；CK2为破损蒴果种子不采用紫外线消毒处理，直接接种到萌发培养基。每个处理3次重复。

紫外线灯消毒方法为将破损蒴果预处理、放入育苗容器，再将容器放置在实验或生产用的无菌操作台上，打开紫外灯按试验设计时间进行消毒，风速调至最低速档位。把实验处理后的种子均匀撒播在萌发基质上，瓶播育苗2～3周后，种子萌发成原球，统计种子萌发成活率。

(2)含异噻唑啉酮成分的育苗基质消毒试验

在种子紫外线消毒试验即试验一初步结论——单一使用紫外线消毒种子效果并不理想的基础上，设计试验二；试验二设2个因素，即种子紫外线消毒时间(因素1)和不同异噻唑啉酮浓度(因素2)，因素1设3个水平，即种子紫外线消毒中效果较好的3个消毒时间——1.0、1.5、2.0 h，因素2设6个处理水平 ，即异噻唑啉酮浓度为10、15、20、30、40、50 mg·l-1，对照为破损蒴果种子不采用紫外线消毒处理，接种含异噻唑啉酮萌发培养基；每个处理3次重复。

(3)不同消毒处理对种苗生长的影响

待试验(1)和试验(2)所培育的幼苗生长约3个月即原球茎已长成合适移接的小苗时(CK2、CK3没有育出幼苗)，转移到专门的生根壮苗培养基[2]内生长，再经过2个多月的生长，测定其植株高度、根长、根数等。

1.2.2 蒴果预处理

(1)破损蒴果

用棉花团蘸取75%乙醇擦拭蒴果表面(避开蒴果开裂处)，待乙醇自然挥发后，打开蒴果，取粉末状种子均匀地铺开在育苗容器内。

(2)正常蒴果

使用75 %乙醇消毒1分钟洗净再用0.1 %氯化汞消毒30 min后用无菌水洗净五遍，剖开蒴果，取出粉状种子接种不含抗菌成分的种子萌发培养基。

1.2.3 发芽培养条件 种子萌发培养基：MS+NAA0.5 mg·l-1+蔗糖30 g·l-1+琼脂粉7.2 g·l-1；培养温度控制在20～27℃，光照培养时间：12h·d-1，光照强度：1000～2000 lux。

1.2.4 污染率及种子发芽率调查 铁皮石斛种子萌发后，经过20天左右萌发生长成原球茎，统计种子的成活率和污染率。

2 结果与分析

2.1 蒴果状况对种子发芽的影响

试验结果为，正常蒴果播种后20 d萌发成原球茎，种子污染率为6.1%，成活率为96.7%；破损蒴果种子进行常规消毒时，漂浮在消毒溶液表面，取出十分困难，故不宜采用常规消毒；破损蒴果种子不经紫外线消毒处理，直接在种子萌发培养基培养，污染率为100%。表明铁皮石斛正常蒴果经过常规消毒就可以在适宜培养条件下播种育苗，破损的蒴果采取常规方法不能消毒，且不经紫外线消毒处理也不能正常进行播种育苗。

2.2 紫外线消毒对破损种子发芽的影响

由表1可知，随着紫外线消毒时间的延长，铁皮石斛破损种子污染率逐步下降，同时，紫外线消毒时间为0.5 h时，成活率最高，为95.6%，之后随着消毒时间延长，成活率逐步下降，表明紫外线不仅对铁皮石斛破损种子表面等处的致病微生物有毒杀作用，也会对种子的活力造成一定伤害。

表1 紫外线消毒时间效果

2.3基质不同异噻唑啉酮浓度对破损种子发芽的影响

表2显示，当紫外线消毒时间为1.0～2.0 h、异噻唑啉酮浓度为10～50 mg·l-1时，破损的铁皮石斛种子在萌发培养基上的污染率为0～23.1%，种子成活率为3.8%～89.6%，且当紫外线消毒时间一定随异噻唑啉酮浓度的增加，或当异噻唑啉酮浓度一定随紫外线消毒时间的延长，污染率和成活率都逐步降低；只有采取紫外线消毒和异噻唑啉酮消毒结合的条件下，破损铁皮石斛种子才能取得较好的育苗结果；异噻唑啉酮浓度为10 mg·l-1、紫外线消毒1.0h时，种子成活率最高，是破损铁皮石斛种子的最适宜育苗环境。

表2 紫外线消毒的种子接种在含不同异噻唑啉酮含量的培养基效果

2.4 不同消毒方式对幼苗生长的影响

试验结果显示，试验(1)和试验(2)所培育的幼苗经2个月左右生长，植株高度为3～5 cm左右，生根量为4～6根，根长2～3 cm,不同处理之间差异不明显，说明紫外线消毒和加入异噻唑啉酮对铁皮石斛种子发育成原球茎的生长没有影响。

3 结论与讨论

本试验结果为正常蒴果播种后20 d萌发成原球茎，种子污染率为6.1%，成活率为96.7%；破损蒴果种子不经紫外线消毒处理，直接在种子萌发培养基培养，污染率为100%。铁皮石斛正常蒴果经过常规消毒就可以在适宜培养条件下播种育苗，破损的蒴果采取常规方法不能消毒且不经紫外线消毒处理也不能正常播种育苗。紫外线消毒0.5～24.0 h+异噻唑啉酮含量10～50 mg·l-1污染率为1.6%～97.2%，成活率为0～89.6%，随着消毒时间延长，成活率逐步下降；异噻唑啉酮含量10 mg·l-1、紫外线消毒1.0 h成活率最高(89.6%)，是破损蒴果种子消毒较好条件，生产中可以选择种子用紫外线灯消毒1～2 h、异噻唑啉酮浓度15～40 mg·l-1作为抗菌剂，效果也不错。不同消毒处理培育的铁皮石斛幼苗在植株高度和根系数量及长度方面无显著差异。

紫外线对细菌、病毒的去氧核糖核酸(DNA)及核醣核酸(RNA)具有强大破坏力，能使细菌、病毒丧失生存力及繁殖力进而消灭细菌、病毒，达到消毒灭菌[3,4]。异噻唑啉酮通过断开细菌蛋白质的键而起杀生作用，对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用[5]，具有高温易降解，低毒、低残留等特点[6]，紫外线消毒与异噻唑啉酮杀毒两者结合使用才能达到满足生产要求。1个铁皮石斛蒴果内种子多达10万以上，如果容器不够大，可以分1～2次消毒，如果蒴果破损严重，可以省去酒精擦拭蒴果表面的步骤，并同时在一个容器中消毒几颗破损严重的蒴果。

[1] 吉占和.中国植物志[M].北京.科学出版社,19995.

[2] 梁钧淞,玉桂成,陈剑成，等.铁皮石斛的杂交育种方法：中国, CN102388797A[P].2012-03-28.

[3] 耿文奎,王树声.实用消毒技术[M].南宁：广西科学出版社,1996.

[4] 张辰,张欣,吕东明，等.紫外线消毒的理论研究[J].给水排水,2004,30(1):21-24.

[5] 丁晓京.新型二甲基异噻唑啉酮MIT杀菌剂[J].日用化学品科学，2004,27(5):40-41.

[6] 张佩玉,喻秀,陈智勇等.新型异噻唑啉酮化合物的合成和抑菌活性研究[J].有机化学，2005(25):1142-1146.

[7] 林英学,李惠运,官宇.紫外线空气消毒时间和消毒效果变量关系的实验研究[J].实用护理杂志,2003,19(10):3.

EffectofUVDisinfectionandIsothiazoloneinDendrobiumcandidumCapsuleonDamagedTissueCulture

YAN Rong-bin, YU Gui-chen, CHEN Jian-cheng,WU Jun, PANG Yong-rong, HUANG Li-dan

(YulinForestryResearchInstitute,Yulin,Shaanxi537501)

Before culture,Dendrobiumcandidumcapsules intact or broken were pre-treated for disinfection with ultraviolet light for 0.5h, 1h, 1.5h, 2.0h,3.0h, 10h, and 24h, or 1.0h,1.5h, and 2.0h, and with isothiazolone at 10,15,20,30,40 and 50 mg-1, respectively.The contrast is without pretreatment of ultraviolet light. The result showed that the seeds without pretreatment for culture, the infection rate were 100%. Normal seeds could germinate 20days after sowing, with infection rate at 6.1% and survival rate at 96.7%. For the seeds with UV treatment from 0.5 to 24h, infection rates ranged from 1.6% to 97.2% and survival rate from 0 to 89.6%, indicating a trend of lower survival rate with longer treatments. With UV treatments 0 to 24h plus use of isothiazolone concentrations ranging from 10 mg·l-1, infection rates ranged from 1.6% to 97.2% and survival rates from 0 to 89.6%, indicating a trend of lower survival rates with longer UV treatment and higher concentrations of isothiazolone. The optimum treatments for broken seeds ofDendrobiumcandidumwere isothiazolone at 10 mg·l-1and UV treatment for 1.0h, which could have a survival rate 89.6%.In practice, treatment of seeds can be UV for 1 to 2h plus isothiazolone at concentrations from 15 to 40 mg·l-1.

UV disinfection; isothiazolone;Dendrobiumcandidum; damaged; capsule; tissue culture

2017-04-19

严荣斌(1985-)，男，助理工程师，广西梧州人，主要从事林木组织培养和林木遗传育种研究。

Q813.1

A

1001-2117(2017)04-0001-03