3种抑菌剂对马铃薯试管苗生长的影响及抑菌效果

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　　[摘 要] 本试验通过组织培养手段，研究3种抑菌剂在马铃薯无菌组织培养体系各阶段中的抑菌效果和对苗木生长的影响，寻找各阶段的最优技术参数组合，以提高马铃薯试管苗的培育质量。
　　[关键词] 马铃薯;抑菌剂;组织培养
　　[中图分类号] S532 [文献标识码] B [文章编号] 1674-7909（2019）02-99-2
　　400多年前马铃薯开始传入我国，因其营养全面，富含大量淀粉、蛋白质、维生素和少量脂肪，所以在补充能量和解决饥饿方面备受重视，成为当今舌尖上的美食。在高寒冷凉地区，因农作物种类相对较少，而马铃薯喜于高海拔冷凉地生长，再加上马铃薯种植技术得以普及，使其成为高寒地区老百姓赖以生存的主要粮食作物。近年来，马铃薯被列入“三大主粮作物”之后的“第四大主粮”，朝国家主粮化趋势发展，大部分地区都研究出了适应当地气候环境的马铃薯品种，马铃薯产业正不断壮大。马铃薯植株在正常生长代谢中会遭受病毒的侵染，至今仍没有根治办法。通常情况下，当病毒感染的时机成熟时，马铃薯植株内的病毒加速繁殖，加之连作，病毒在马铃薯植株体内不断积累，植株病毒感染不断加重[1]。在使用药物防治病毒感染时，药物也会影响马铃薯植株的正常生长，目前还未研究出既能有效防控病毒感染又不影响马铃薯植株正常生长的对策。
　　在植物组培中，马铃薯常用的“脱毒”方法是，通过微茎尖脱毒培养来获得大量脱毒马铃薯植株。具体操作：切取0.2～0.3 mm马铃薯幼芽茎尖生长锥，接种于愈伤组织诱导培养基，经组织培养，可育成脱毒试管苗。把茎尖脱毒和无病毒种薯繁育结合起来，形成完整的脱毒快繁供种体系。但组织培养中出现的真菌、细菌等杂菌污染问题尚未得到有效解决，既不能保证试管组培苗的质量，也造成生产损失惨重，这已成为马铃薯“脱毒”组织培养的最大制约因素[2]。
　　本试验采用3种抑菌剂处理，研究体外抑菌效果及对试管苗生长发育的影响，以期筛选出既能抑制杂菌，又不影响瓶苗正常生长发育的最适抑菌剂，为降低马铃薯试管苗的污染率，提高快繁效率，降低生产成本奠定基础，也为马铃薯开放式组织培养作为参考[2]。
　　1 材料与方法
　　1.1 供试材料
　　植物材料：马铃薯脱毒苗“丽薯6号”，由广西壮族自治区农科院提供外植体材料。
　　抑菌剂：多菌灵（50%可湿性粉剂）、益培隆（A：10 mL/瓶，B：435 mg/瓶）、植培灵3种抑菌剂为上海宇涵生物科技有限公司生产。
　　培养基：试管苗生长培养基采用MS培养基。
　　1.2 试验设计
　　试验设计见表1，每种处理重复5组，每组10瓶。所有试验处理的空白对照为不添加抑菌剂，其他均与处理设计一致。
　　2 结果与分析
　　2.1 愈伤诱导阶段
　　由表2可以看出，在外植体的愈伤诱导阶段中，处理D、E和H的污染率最低，达到了4%，其污染率较处理A、B、C、F、G及对照分别低83%、60%、78%、33%及89%;处理D的萌芽率高达76%，分别较处理A、B、C、E、F、G、H以及对照组高出23%、19%、9%、19%、27%、3%、15%及36%。因此可得处理D的效果最好。综合比较可得，在外植体诱导阶段，益培隆效果比多菌灵和植培灵好。分析结果可知，多菌灵处理的污染率和萌芽率平均值分别为15.3%和65.3%，益培隆处理的污染率和萌芽率平均值分别为8.7%和66.7%，而植培灵处理的污染率和萌发率分别为5%和70%，这与空白对照的38%和56%相比，说明使用益培隆和植培灵的差距不大，2种抑菌剂均可有效防止污染，减少内生菌的污染。但植培灵更有利于诱导芽的萌发，适合用于诱导马铃薯愈伤组织。
　　2.2 增殖阶段
　　从表2的增殖阶段数据来看，植培灵处理的污染率、茎节个数和茎芽伸长平均分别为6%、5.4个和6.6 cm，茎节个数、茎芽伸长量最高，污染率最低;而多菌灵分别为12.3%、4.6个和5.7 cm，益培隆分别为8.7%、4.7个和5.8cm，虽然多菌灵处理后的污染率较空白对照（16%）相差不大，但茎节个数和茎芽伸长比空白对照组（5.0与5.9 cm）低出8%和3.3%，所以使用多菌灵作为抑菌剂，在增殖培养阶段对马铃薯试管苗的生长有抑制作用。植培灵处理的茎芽伸长和增殖个数，较空白对照分别高8%、12%，污染率比对照低62.5%。由此可见，植培灵既可有效降低杂菌污染，又不会抑制马铃薯试管苗的生长，适合于马铃薯增殖培养，其中0.25%为最适浓度，浓度过高对植株生长会起到抑制作用。
　　3 结果与讨论
　　由试验可知，多菌灵、益培隆和植培灵对杂菌污染均有一定的抑制作用，不仅降低了污染，节省了常规组培污染的损耗，达到节约生产成本的效果，而且一定程度上促进了愈伤诱导和试管苗的生长，所获得的结果与同类实验结果基本相似[3]。本试验中，除多菌灵外的另外2种抑菌剂，均是长效、广谱、高活性且新型组织培养专用防污染杀菌剂。益培隆的作用原理是能穿透微生物的细胞壁进入细胞内部，与核酸碱基結合，干扰复制;或通过断开微生物关键蛋白质的键而起杀菌作用。植培灵由植物源提取，无毒无害，热稳定性好，可高温灭菌，不产生抗药性，不影响植物生长，但是其作用原理不详，有待进一步研究。无论是哪种抑菌剂都要把握其最佳适宜的浓度和时间，不宜过高或过低，过高可能抑制生长，过低则起不到抑菌作用[2，4]。虽然多菌灵对本试验马铃薯各阶段的抑菌效果不明显，但在其他品种的抑菌试验中有明显效果[5]，且多菌灵的成本较低，在大规模生产中有很大的应用潜力。
　　植物组织培养技术，是实现种质资源保存和发展的有效途径，是繁育和推广优良品种的有效方法，同时也缩短了育种周期，也是结合细胞融合研制新物种繁育的重要手段。然而，植物组培过程容易被污染是组培“三大难题”之一[6-8]。一直以来，组培领域许多专家学者、药品设备专家都在进行相关研究。污染原因可分为外源污染和内源污染，外源污染又可分为人为操作污染和环境污染，内源污染主要是植物本身自带的内生真菌和内生细菌。严格按照操作要求操作，可减少外源污染，也可以通过臭氧、紫外灯、熏蒸等方式进行环境消毒;而外植体或试管苗中的内生菌消毒，远比表面消毒困难[9]。一旦被污染，如未及时发现，可随着继代增加，造成成本的消耗和浪费。植物开放式组培是在使用抑菌剂的条件下，使植物组织培养脱离严格无菌的操作环境。对未获得优质种资资源或创造新物种的科研单位，或为了高效快速获得优质无污染的种苗的植物组培工厂而言，研究探索出长效、广谱、高活性且安全的新型组培防污染抑菌剂尤为重要，是未来组培发展的必然趋势。
　　参考文献
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