植物生长调节剂对木薯组织培养再生的影响

岑湘涛 林小静 吴诗敏 施洁红 韦秀青 潘明凤 陈秀兰 沈伟

摘要：以木薯（Manihot esculenta Crantz）华南102无菌苗为试验材料，研究植物生长调节剂对木薯组织培养再生的影响。结果表明，当MS培养基中添加0.4 mg/L KT时木薯腋芽增殖效果最好；1/2 MS培养基中添加MET能使木薯组培苗根变粗壮，添加浓度以0.4 mg/L为宜；单独添加2，4-D可诱导木薯无菌苗叶片愈伤组织，同时添加6-BA可改善愈伤组织质地。

关键词：木薯（Manihot esculenta Crantz）；植物生长调节剂；外植体；再生体系

中图分类号：S533 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）16-0102-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.16.024 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Plant Growth Regulators on in Vitro Plant Regeneration of Cassava

CEN Xiang-tao，LIN Xiao-jing，WU Shi-min，SHI Jie-hong，WEI Xiu-qing，PAN Ming-feng，CHEN Xiu-lan，SHEN Wei

（College of Agricultural and Food Engineering，Baise University，Baise 533000，Guangxi，China）

Abstract： The effects of plant growth regulators on in vitro plant regeneration of cassava were investigated through tissue culture methods using seedlings derived from sterile germination of cassava varieties of huanan 102 as material. Experiment results showed that the proliferation of cassava axillary bud turned out best while added the 0.4 mg/L KT into the MS culture medium. The roots of cassava tissue cultured seedlings grew stout while added the 0.4 mg/L MET into the 1/2 MS Medium. 2，4-D could induced callus of the leaves of cassava without vaccine，Meanwhile added 6-BA could improved the texture of callus.

Key words： cassava （Manihot esculenta Crantz）； plant growth regulator； explants； regeneration system

木薯（Manihot esculenta Crantz）属大戟科木薯属植物，是热带及亚热带地区重要的粮食及能源作物[1]。广西壮族自治区作为全国最大的木薯優势产区[2]，其木薯产业已进入快速发展阶段。但品种老化，缺乏作为生物能源的木薯品种在一定程度上制约着广西壮族自治区木薯产业发展[3]，加强良种选育是解决问题的关键之一。植物组织培养技术在植物新品种选育上具有重大作用[4]，国内有不少以快繁为目的用木薯带芽茎段或茎尖培养的报道[5，6]，但关于叶片再生的报道较少。本试验通过建立木薯无性繁殖体系进而利用无菌苗叶片进行愈伤组织诱导及植株再生研究，以期为实现木薯人工快速繁殖及品种改良奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

以木薯品种华南102无菌苗为试验材料。

1.2 方法

1.2.1 继代增殖 初代培养获得木薯无菌苗后，将无菌苗切成含有1个芽的茎段，再接种于添加不同浓度6-BA或KT的增殖培养基中，以基本培养基（即不含植物生长调节剂的MS培养基）为对照，培养40 d，期间记录芽的生长情况以及增殖系数。

1.2.2 生根培养 将继代增殖获得的木薯无菌苗切成高度约为1 cm的单株，接种于添加不同浓度MET的1/2 MS培养基中，以不添加MET的1/2 MS培养基为对照，30 d后记录生根情况。

1.2.3 愈伤组织诱导 将木薯无菌苗叶片切成0.4～0.6 cm2大小的小块接种于添加不同浓度2，4-D和6-BA组合的MS培养基中，选取最适宜的愈伤组织诱导培养基。

1.2.4 愈伤组织分化 将生长良好的愈伤组织切成大小适中的小块接种到添加不同细胞分裂素和生长素组合的分化培养基中，以MS为基本培养基，40 d后开始统计分化率。

1.2.5 培养条件 室温为（25±2） ℃，光周期为（光/暗）10 h/14 h，光照度1 600～2 000 lx。

1.2.6 数据分析 增殖系数和愈伤组织诱导率计算公式参照周珊[7]的方法：增殖系数=初代培养后新长出的单芽节数/接种时总的腋芽数；愈伤组织诱导率=（诱导出愈伤组织的外植体数/接入外植体数）×100%。愈伤组织生长量参照文献[8]分为5个等级。

2 结果与分析

2.1 木薯无菌芽的继代增殖

从表1可以看出，将木薯无菌茎段培养在添加不同浓度植物生长调节剂的MS基本培养基上，培养40 d后各种处理已经萌芽，当MS培养基中添加0.6 mg/L 6-BA和0.4 mg/L KT的时候，茎段长势快，植株较壮，节间稍短，增殖系数最大，但在添加0.6 mg/L 6-BA的培养基中无菌苗茎段基部愈伤组织较接种于添加0.4 mg/L KT的培养基多。当6-BA和KT浓度增加到0.8 mg/L时，增殖系数与对照无差异，且接触培养基的茎段基部有明显的愈伤组织。综合考虑无菌苗生长情况，最适增殖培养基为MS+0.4 mg/L KT。

2.2 木薯无菌芽生根培养

多效唑对活体植物具有控长矮化，促进生根的生理效应[9]。由于木薯组培苗普遍较弱小，移栽成活率不高，将木薯品种华南102的无菌芽接种到含有不同多效唑的培养基中进行培养。多效唑浓度分别为0.1、0.2、0.4、0.8 mg/L，以不含植物生长调节剂的1/2 MS培养基为对照，结果如表2所示。由表2可知，多效唑具有壮苗的效果，浓度过高，会抑制苗的伸长生长，导致苗的生长发生畸形，最适生根培养基为1/2 MS+0.4 mg/L多效唑。

2.3 植物生长调节剂组合对木薯叶片愈伤组织诱导的影响

由表3可知，华南102木薯无菌苗叶片在未添加任何植物生长调节剂的基本培养基中，愈伤组织诱导率为0，不同浓度2，4-D处理主要影响木薯无菌苗叶片愈伤组织的发生时间，而对其出愈率和愈伤组织颜色质地影响并不大。当2，4-D和6-BA配合使用时，添加0.5 mg/L的6-BA使叶片愈伤组织的质地紧密，出愈率降低到63.3%。结果表明，未添加植物生长调节剂的培养基不适合木薯无菌苗叶片愈伤组织诱导，添加1.0 mg/L 2，4-D就能使出愈率达到100%，添加6-BA在改善愈伤组织质地的同时会降低出愈率。

2.4 叶片愈伤组织的分化

从表4可以看出，不同浓度的细胞分裂素和生长素组合的分化培养基都不能诱导华南102的愈伤组织分化出芽，但在MS+6-BA 3.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L培养基中愈伤组织长出叶片，在MS+6-BA 1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L培养基中有不定根产生。

3 讨论与结论

植物生长调节剂具有植物内源激素作用的人工合成药剂，是植物组织培养的关键物质，在增殖阶段常用的植物生长调节剂有6-BA、KT、NAA和GA3等，用于生根培养的植物生长调节剂主要有IAA、 IBA、NAA，愈伤组织诱导效果较佳的植物生长调节剂为2，4-D。培养基中细胞分裂素和生长素的比例决定愈伤组织根和芽的分化[10]。

本试验中6-BA和KT对芽增殖系数有显著影响，但KT对无菌苗的生长更有利，茎段基部产生愈伤组织较少。随着多效唑浓度的增加苗越矮壮，根长越短。單独添加2，4-D就能使木薯离体叶片诱导出愈伤组织，2，4-D和6-BA配合使用能改善愈伤组织质地但降低出愈率。不同浓度6-BA和IBA、NAA组合的分化培养基都不能诱导华南木薯102的愈伤组织分化出芽，需要在这方面进一步完善。

参考文献：

[1] 欧文军，韦卓文，梁海波.推动中非木薯科技合作服务国家“一带一路”战略[J].中国热带农业，2016（4）：9-12.

[2] 张慧坚，刘恩平，刘海清，等.广西木薯产业发展状况与对策[J].广东农业科学，2012，5（6）：161-164.

[3] 何 晶.广西木薯产业发展研究[D].南宁：广西大学，2012.

[4] 黄 强，李 军.广西木薯种质资源的收集利用和品种选育[J].广西热带农业，2007（1）：35-37.

[5] 文 峰，苏文潘，黄建祺，等.木薯再生体系建立的研究进展[J].安徽农业科学，2017，45（8）：156-158.

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[9] 龚玉莲，陈坚毅，曾碧健.多效唑在植物组织培养中应用前景的探讨[J].广东教育学院学报，2000，20（3）：103-106.

[10] 潘瑞炽.植物组织培养[M].第七版.北京：高等教育出版社，2012.