紫薯脱毒苗的组培快繁技术研究
2018-09-14张星辰姜孟琪刘兆辉刘新元郑世英
张 迪,张星辰,姜孟琪,刘兆辉,刘新元,郑世英
(德州学院生态与园林建筑学院,山东德州 253000)
紫薯(Ipomoea batatas(L.)Poir.)旋花科(Convolvulaceae)番薯属,又叫黑薯,薯肉呈紫色至深紫色。其富含蛋白质、淀粉、果胶、纤维素、氨基酸、维生素及多种矿物质,同时还富含硒元素和花青素[1]。紫薯营养丰富具特殊保健功能,其中的蛋白质氨基酸都是极易被人体消化和吸收的。其中富含的维生素A可以改善视力和皮肤的粘膜上皮细胞,维生素C可使胶元蛋白正常合成,防治坏血病的发生,花青素是天然强效自由基清除剂[2]。在实际生产中,影响紫薯品质和产量的主要因素是病毒[3]。通过组培方法繁育脱毒紫薯苗是目前防治紫薯病毒的有效途径。本试验利用不同类别的培养基和植物生长调节物质对紫薯品种泰中11号(由泰安农业科学研究院繁育)脱毒试管苗组培快繁进行研究,为泰中11号脱毒苗的生产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试紫薯为泰中11号,置于28±2℃温室中进行培养。
1.2 试验方法
1.2.1 试验材料的处理。取紫薯泰中11号植株,除掉大部分叶片、叶柄,用0.1%的洗衣粉液洗涤后,再用蒸馏水清洗干净,放置于超净工作台上进行灭菌处理。具体操作步骤是先在75%酒精中浸泡30 s,再用0.1%的HgCl2溶液消毒20 min,用无菌水进行清洗。在超净工作台上将泰中11号脱毒苗修剪成段,截成1~2 cm带1-2个腋芽的小段,按形态学方向在设计好的培养基上进行接种。每瓶接种6个外植体,观察其生长状况。
1.2.2 培养基设计。根据配方培养基设计为3种:(1)基本培养基分别为:MS、N6和B5。(2)分别添加NAA 0.1、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5mg/L 的 MS 培养基。(3)分别添加 6-BA 0.1、0.5、1.0、2.0、3.0mg/L 的 MS培养基。
所有培养基,pH值5.8~6.0,蔗糖含量3.0%,琼脂0.7%。每处理接种10瓶,每瓶接种2株。接种后,置于28~30℃ ,光强 2000~2500Lx,光照 11h/d 条件下培养。每隔3d统计试管苗的生根和出芽,30d后测量株高、单株叶片数,单株根长和根数。
2 结果与分析
2.1 基本培养基对紫薯试管苗生长的影响
由表1可以看出,不同培养基对紫薯脱毒苗的生根率、平均根长、单株平均根数、单株平均叶片数、株高等均有明显影响。其中MS培养基有利于提高紫薯脱毒苗的成苗率。
表1 基本培养基对泰中11号脱毒苗生长的影响(30d)
2.2 生长调节剂对泰中11号脱毒苗生长的影响
2.2.1 NAA对脱毒苗生长的影响。从表2可以看出,随着NAA处理浓度的不断增加,在含有NAA的MS培养基中,试管苗的出芽时间、生根时间、生根数、根长、叶片数和株高均有不同的变化。当NAA浓度为0.50mg/L时,接种后5.8d产生根原基,8.5d开始出芽,30d株高可达5.2cm,叶片数达4片,新生根数9条,平均根长4.0cm,生根、出芽比平均7.91d和10.8d分别快2.11d和2.3d.。当NAA浓度高于1.0mg/L时,根和芽的诱导时间均延长,并且根数、根长及叶片数也降低。所以,当NAA浓度为0.5~1.0 mg/L时,能有效促进泰中11号紫薯脱毒试管苗的生长发育。
表2 不同浓度的NAA对泰中11号脱毒苗生长的影响(30d)
2.2.2 6-BA对脱毒苗生长的影响。由表3可以看出,MS培养基中加入6-BA的浓度对试管苗生根、生芽、根数、根长、叶片数、株高等均有影响。当6-BA浓度为1.0mg/L时,试管苗出芽时间为7.2d,比平均出芽时间缩短2.02d;生根时间4.5d,比平均生根时间缩短1.13d;单株根数3.8条,单株叶数4.3个。当6-BA浓度为0.1mg/L时,根长为5.5cm,当6-BA浓度为0.5 mg/L时,株高生长最快为5.3cm。当6-BA浓度为2.0mg/L或更高时,抑制了根的形成,所有处理均未产生幼根,茎叶影响较小。说明当6-BA浓度为0.1~1.0 mg/L时,更有利于泰中11号紫薯脱毒试管苗的快速生长。
表3 不同浓度的6-BA对泰中11号脱毒苗生长的影响(30d)
3 讨论
N6、B5、MS 培养基的生根株数分别是 10、9、18株,生根率分别为50%、45%、90%,根数分别为4.5、5.1和7.2条,根长分别为2.1、3.2和4.8cm,成苗数分别为10、8 和 19 个,片数分别为 4.5、4.1、和 7.8 片,株高分别为3.9、4.2和6.8cm,成苗率分别为 50%、40%和95%。MS培养基最有利于泰中11号紫薯试管苗的生长。
在含有NAA的MS培养基中,当NAA浓度为0.1和0.25mg/L时,出芽时间分别为9.8和9.7d;生根时间分别为7.8和7.6d;根数分别为5.4和3.6条;根长分别为4.7和4.5cm;叶片数分别为3.8片和2.片;株高分别为 6.4和 5.7cm。当 NAA浓度为 1.5、2.0和2.5mg/L时,出芽时间分别为11.5、12.3和14.6 d;生根时间分别为7.7、9.2和11.8d;根数分别为5.5、4.3和5.8条;根长分别为4.7和4.5cm;叶片数分别为3.8和2.7片;株高分别为6.4和5.7cm。所以,当NAA浓度为0.5~1.0mg/L时,能有效促进泰中11号紫薯脱毒试管苗的生长发育。
在含有6-BA的MS培养基中,当6-BA浓度为0.1、0.5、1.0mg/L 时,出芽时间分别为 9.8、8.2 和 7.2 d;生根时间分别为6.8、5.6和4.5 d;根数分别为2.8、3.0和3.8条;根长分别为5.5、4.8和4.5cm;叶片分别为3.2、3.5和4.0片;株高分别为5.0、5.3和5.2cm。
当6-BA浓度大于1.0mg/L时,不能生根。所以,6-BA浓度为0.1~1.0mg/L时,能促进泰中11号紫薯脱毒试管苗的生长发育。