李东玉 封志明 张淑青 樊建英 相丛超
(石家庄市农林科学研究院,河北 石家庄 050000)
在马铃薯的培养过程中,会出现“退化”情况,具体表现为,植株会随着年份的增长而变得越来越小,叶子变得蜷曲不光滑,叶色变得不均匀,茎块变形甚至产生裂痕,产量一年不如一年。
产生这一现象最主要原因就是马铃薯体内有病毒的入侵,并在马铃薯体内积累。就目前而言,在农业生产和商业生产中取得最大成效和成果的植物脱毒技术,即植物茎尖分生组织培养脱毒技术,也就是我们日常生活中所说的“茎尖脱毒”。植物茎尖分生组织培养脱毒技术,是根据植物细胞全能性学说和病毒在植物体内分布不均匀等原理,再加上使用钝化病毒的热处理方法,通过剥取茎尖分生组织对植株进行培养,从而获得脱毒植株。
(1)药品的配置和无菌水的准备。在茎尖脱毒前应准备好75%的医用酒精,6%的次氯酸钠溶液和经过高压灭菌的蒸馏水。(2)培养基的配置。脱毒茎尖培养选用茎尖培养基培养,应事先准备好。(3)超净工作台和操作人员的消毒灭菌。在茎尖剥离操作之前,操作人员应首先穿好操作服,其次用香皂洗手,最后75%酒精擦拭双手;超净工作台应首先打开紫外线和风机进行消毒约30min,关闭紫外线后30min上机操作。
2.2.1 马铃薯优质芽的培养选择。将马铃薯薯块经过休眠之后再进行室内催芽,等到芽长到1~2cm并且叶子还没有展开时,将马铃薯的芽剪下并放入烧杯中。
2.2.2 马铃薯优质芽的消毒灭菌。用纱布封好杯口,并在自来水下冲洗30min,之后取出放于操作台上进行消毒。使用浓度为75%的酒精喷洗约30s,无菌水冲洗3遍;然后再用浓度为6%的次氯酸钠溶液进行浸泡,时间约为20~30min;最后再用无菌水对其清理3遍。将消毒完毕的芽放置在有吸水纸的培养皿上,每次进行消毒的芽不宜过多,防止放置的时间太长从而导致茎尖变色。
2.2.3 茎尖剥离接种。在超净工作台进行茎尖剥离接种,按照准备工作做好超净工作台和操作人员的消毒工作后,用镊子固定好已经消毒完成的芽,在40倍显微镜下对马铃薯薯块的芽进行茎尖组织剥离。之后再用专门的解剖针对茎尖周围的叶片组织进行解剖,暴露出来的生长点则用解剖针切取0.1mm,带有1个或2个叶原基。然后再将切取完成的茎尖分生组织,立即接种于马铃薯茎尖培养基上,切面接触琼脂并且放置于培养室中进行离体培养。
一般情况而言,离体培养需要将已经接种完毕的外置试管温度控制在23~25℃。另外,光照情况最好在3000Lux,光周期每天最好控制在14h。将此试管放置于培养室中培养2~4周的时间。
就一般情况而言,所培养的马铃薯茎尖越小,其产生的幼苗存在的可能性就会越小,而成活率也越低。由于马铃薯茎尖中不同病毒种类取出的难易程度不同,因此,对于每种马铃薯茎尖中存在的病毒,都需要培养出适当大小的茎尖进行解剖。一般来说,同一种病毒,马铃薯茎尖剥离茎越小,其脱毒率也会越高。
3.2.1 马铃薯茎尖接种后生长正常。马铃薯茎尖接种后生长正常时情况表现为,生长点呈现伸长的状态,表面基本没有伤口存在。一般情况而言,马铃薯茎尖接种后于1~3周时间会长出小芽,4~6周之后会逐渐长成小的植株。后生长停止情况表现为,接种物依旧保持原有大小,并没有生长,颜色逐渐转变成褐色直至植株枯死。产生这种情况的原因主要是由于在对马铃薯茎尖进行剥离的过程中使得茎尖受伤,从而导致马铃薯茎尖接种后生长停止直至死亡。
3.2.2 马铃薯茎尖接种后生长缓慢。马铃薯茎尖接种后生长缓慢的情况表现为,接种物扩大速度缓慢,颜色稍微变绿,形成淡淡的绿色。马铃薯茎尖接种后生长缓慢,则说明马铃薯茎尖接种后培养的条件不适合其生长。应迅速将其转移到高激素浓度的培养基中,并适当提高其生长温度。
3.2.3 马铃薯茎尖接种后生长过快。马铃薯茎尖接种后生长过快的情况表现为,生长点不伸长或伸长一点点,较多的疏散愈伤组织形成。如果遇到这种情况,则应立即转入无激素培养基中进行培养或适当降低培养温度。
马铃薯茎尖组织培养脱毒技术作为当今生物学方法中最为实用的方法技术之一,其具有十分重要的影响和意义。本文就其展开论述并提出一点经验,希望对于我国的马铃薯种植业起到一定的促进作用。
1 汪成文.榆林市马铃薯茎尖脱毒培养探究[J].陕西农业科学,2012(2)