紫色马铃薯脱毒苗水培快繁技术研究初报

马铃薯是粮、菜、饲、加兼用型作物, 它适用性广, 丰产性好, 营养丰富, 经济效益高, 已成为全球第四大粮食作物。目前, 四川省马铃薯的种植面积和产量已位居全国第一, 但脱毒马铃薯生产能力较低, 导致脱毒马铃薯种薯供应量少, 应用面积仅为马铃薯种植面积的30%左右, 这已成为制约四川省马铃薯产业发展最突出的问题之一。近年来, 虽然通过采用传统的基质栽培和先进的雾化栽培技术相结合, 使四川省的脱毒马铃薯原原种生产能力大大提高, 但仍不能满足市场需求。据科研报道, 先后有不少学者将水培技术引入马铃薯脱毒原原种生产过程中, 取得了一定效果[1,2,3,4,5]。马铃薯脱毒苗水培繁育技术主要利用马铃薯植株的再生作用及极性生长原理, 将试管苗切段扦插于营养液中, 培养成根、茎、叶齐全的健康植株。利用水培苗既可直接进入雾培生产脱毒马铃薯原原种, 也可多次剪尖扦插进行传统基质栽培生产脱毒马铃薯原原种, 可减少壮苗缓冲环节, 降低生产成本, 是近年发展起来的一项新技术。

紫色马铃薯由于富含花青素, 具有鲜艳的色泽、诱人的口味、很高的抗氧化活性, 受到市民的热烈欢迎。由于品种特殊性, 其栽培技术也有别于普通品种。本试验以2014年通过四川省农作物品种审定的紫色马铃薯新品种“蓉紫芋5号”为试材, 研究试管苗出瓶进入水培快繁阶段的最适培养时间, 同时进行营养液配方筛选, 以期获得健壮水培苗进入雾培和基质栽培生产脱毒原原种阶段, 提高紫色马铃薯原原种产量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年2—3月在成都市农林科学院的马铃薯培养温室内进行, 室温控制在15~20℃。供试材料为紫色马铃薯新品种“蓉紫芋5号”脱毒试管苗, 继代培养基为“MS+30 mg/L B9+4 g/L琼脂+30 g/L蔗糖”, p H=5.8。

1.2 试验方法

1.2.1 脱毒试管苗培养时间对水培苗的影响

将带2个腋芽的脱毒试管苗茎段插入继代培养基中进行培养扩繁。设30 d、45 d两个培养时间处理, 3次重复, 每次重复小区为30株脱毒试管苗。将不同处理的脱毒试管苗从基部剪断后扦插入水培苗床, 10 d后调查其生根存活率。水培苗床上漂浮白色塑料板, 板厚0.5cm, 板上按行间距均为3 cm打扦插孔, 孔径3 mm。

1.2.2 营养液配方筛选

设A.1/2MS、B.1/3MS、C.1/4MS、D.1/5MS共4个营养液配方处理, 3次重复, 每次重复小区为30株水培苗。待试管苗从基部剪断后扦插入水培苗床, 培养7 d生根后加入营养液, 培养30 d后调查其存活率和株高。

1.2.3 统计分析方法

采用Excel 2007和DPS7.55统计软件计算分析试验数据。

2 结果与分析

2.1 脱毒试管苗培养时间对水培苗的影响

由于继代培养基中添加了矮壮素, 导致试管苗长势缓慢, 且同一瓶中的试管苗长势不均, 按照脱毒试管苗的培养时间和试管苗扦插入水培苗床时的株高, 从1.5~5.5 cm区间范围内分了13个处理调查统计分析, 结果见表1。从表中可以看出: (1) 脱毒试管苗的培养时间不同, 对其进入下一阶段的水培苗生根存活影响极大, 培养30 d的试管苗存活率为88.88%~100%, 培养45 d的试管苗存活率为52.22%~56.66%, 前者的存活率明显高于后者, 差异达极显著水平; (2) 即使是同一高度的脱毒试管苗, 在不同试管苗培养时间的影响下, 扦插入水培苗床后的存活率也明显不同, 如:培养30 d的株高为3.0 cm的脱毒试管苗插入水培苗床后生根存活率为100%, 培养45 d的株高为3.0 cm的脱毒试管苗插入水培苗床后生根存活率仅为54.44%, 差异达极显著水平。这可能是由于随着试管苗培养时间的延长, 培养基中的营养成分越来越少, 虽然植株缓慢长高, 但营养缺乏, 叶片渐黄, 长势渐弱, 导致试管苗扦插入水培苗床的存活率大幅度降低。因此, 紫色马铃薯脱毒试管苗培养30 d后进入水培阶段最适。

2.2 营养液配方对水培苗长势的影响

将培养30 d的脱毒试管苗按照株高1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm分别单独统计。插入水培苗床7 d生根后分别加入处理A 1/2MS、处理B 1/3MS、处理C1/4MS和处理D 1/5MS营养液配方。30 d后水培苗的存活率和株高见表2。从表中可以看出: (1) 在试管苗扦插入水培苗床为同一株高时, 随着营养液配方浓度的降低, 植株存活率越高, 各营养液配方间的差异大部分达极显著水平。如株高为1.0 cm、营养液配方从1/2MS降低到1/5MS时, 植株存活率由13.59%提高到86.56%;株高为1.5 cm、营养液配方从1/2MS降低到1/5MS时, 植株存活率由29.42%提高到92.60%;株高为2.0 cm、营养液配方从1/2MS降低到1/5MS时, 植株存活率由44.37%提高到95.32%;株高为2.5 cm、营养液配方从1/2MS降低到1/5MS时, 植株存活率由63.19%提高到100%。 (2) 在同一营养液配方情况下, 不同试管苗扦插入水培苗床时植株高度不同, 植株的存活率有一定差异, 且差异达极显著水平。如营养液配方为1/2MS, 试管苗扦插入水培苗床时植株高度为1.0cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm时, 存活率分别为13.59%、29.42%、44.37%和63.19%;营养液配方为1/3MS, 试管苗扦插入水培苗床时植株高度为1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm时, 存活率分别为50%、85.27%、89.24%和90.03%;营养液配方为1/4MS, 试管苗扦插入水培苗床时植株高度为1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm时, 存活率分别为78.25%、85.04%、89.13%和100%;营养液配方为1/5MS, 试管苗扦插入水培苗床时植株高度为1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm和2.5 cm时, 存活率分别为86.56%、92.60%、95.32%和100%。这可能是由于营养液浓度越高, 越易灼伤植株茎部, 导致存活率降低, 因此植株生长前期, 不宜采用较高浓度的营养液, 以浓度为1/5MS的营养液配方最佳。

注:同列不同小写字母表示0.05水平上差异显著, 不同大写字母表示0.01水平上差异显著。表2同此。

从表2中还可以看出:在试管苗扦插入水培苗床为同一株高时, 随着营养液配方浓度的降低, 培养30 d后植株生长高度不同, 总体趋势是处理C最佳, 其次是处理B。这可能是由于植株生长到一定阶段, 所需营养增加, 低浓度的营养液已不能满足植株生长需要, 但太高浓度的营养液由于前期灼伤植株, 后期植株缓苗需要一定时间, 因此其植株长势并不是最佳的。因此, 综合各因素, 植株生长中后期, 浓度为1/4MS的营养液配方最佳。

3 小结

本试验结果初步表明: (1) 为了壮苗, 在继代扩繁培养基中添加了矮壮素后, 紫色马铃薯脱毒试管苗培养30 d后进入水培阶段最适。 (2) 紫色马铃薯植株进入水培阶段后的生长前期, 不宜采用较高浓度的营养液, 以浓度为1/5MS的营养液配方最佳。 (3) 紫色马铃薯植株进入水培阶段后的生长中后期, 浓度为1/4MS的营养液配方最佳。

摘要：试验研究了紫色马铃薯新品种“蓉紫芋5号”脱毒试管苗进入水培快繁阶段的最适培养时间, 同时进行营养液配方筛选。结果初步表明:脱毒试管苗培养30 d后进入水培阶段最适;植株进入水培阶段后的生长前期, 浓度为1/5MS的营养液配方最佳;植株进入水培阶段后的生长中后期, 浓度为1/4MS的营养液配方最佳。

关键词：马铃薯,脱毒苗,水培,营养液配方

参考文献

[1] 桑有顺, 冯焱, 陈涛, 等.成都平原冬季繁育马铃薯脱毒苗水培技术优化研究[J].西南农业学报, 2014, 27 (3) :1014-1017.

[2] 李丽淑, 王晖, 谭冠宁, 等.广西马铃薯水培生根快繁技术试验研究初报[J].中国农学通报, 2013, 29 (25) :156-160.

[3] 陈家吉, 戴清堂, 田恒林, 等.马铃薯脱毒水培苗生长营养液配方筛选试验研究[J].现代农业科技, 2013, (7) :76.

[4] 黄大恩, 田祚茂, 沈艳芬, 等.马铃薯脱毒水培苗田间栽培技术[J].农业科技通讯, 2010, (3) :129-130.

[5] 陈家吉, 戴清堂, 田恒林, 等.诱导马铃薯脱毒水培苗根原始体形成的营养液配方筛选研究[J].现代农业科技, 2012, (14) :61.