植物激素对马铃薯试管苗生长的影响

何小谦，黄凯，李德明，王娟，李亚杰，王瑞英，罗磊，姚彦红

（1.甘肃定西百泉马铃薯有限公司，甘肃定西743000；2.定西市农业科学研究院，甘肃定西743000）

植物激素对马铃薯试管苗生长的影响

何小谦1,2，黄凯2*，李德明2，王娟2，李亚杰2，王瑞英2，罗磊2，姚彦红2

（1.甘肃定西百泉马铃薯有限公司，甘肃定西743000；2.定西市农业科学研究院，甘肃定西743000）

为研究不同种类植物激素对脱毒马铃薯试管苗促进壮苗的应用效果，以马铃薯品种‘定薯1号’、‘大西洋’、‘夏坡蒂’和‘费乌瑞它’为试验材料，采用MS基本培养基、MS培养基上添加不同种类植物激素（吲哚乙酸（IAA），0.1 mg/L；6-苄氨基嘌呤（6-BA），0.1 mg/L；吲哚丁酸（IBA），0.1 mg/L）进行马铃薯试管苗的壮苗培育。在选出合适的植物激素后，再测试不同浓度植物激素（0.1，0.2，0.5和1.0 mg/L）对壮苗的影响。结果表明，IBA对促进壮苗效果最好。‘定薯1号’和‘费乌瑞它’试管苗促进壮苗最佳培养基为MS+1.0 mg/L IBA，而‘大西洋’和‘夏坡蒂’试管苗促进壮苗最佳培养基则为MS+0.5 mg/L IBA。

马铃薯；试管苗；植物激素；浓度

马铃薯（Solanum tuberosum L.）在种植过程中易受病毒侵染，病毒在块茎内经过几代积累可使品种的种性发生退化，严重影响马铃薯的产量、品质等性状[1,2]。因此，要采取有效措施进行马铃薯种薯的脱毒处理，其最普遍方法为利用茎尖脱毒技术繁育试管苗[3-5]，进行原原种生产，使种薯不携带或很少带有病毒。但是，马铃薯试管苗随着继代次数的增加、继代时间的延长和外源生长延缓剂在植物体内的累积，试管苗也会发生退化，影响试管苗的繁殖速度、移栽成活率和种薯的生产潜力[6-8]。本试验从基本培养基入手，添加一定种类和浓度的植物激素，针对不同品种进行培养基的优化配比，寻找适宜不同品种试管苗生长的最佳浓度组合，旨在增加试管苗茁壮程度，减少幼苗在移栽过程中的死亡，提高对环境条件的适应性，为当地大面积种薯生产提供健壮组培苗。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试材料

‘大西洋’、‘定薯1号’、‘夏坡蒂’和‘费乌瑞它’4个马铃薯品种试管苗。

1.1.2 培养基和培养条件

壮苗培养基：在MS培养基中添加0.1 mg/L吲哚乙酸（IAA）、6-苄氨基嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA），寻找4个马铃薯品种壮苗适宜的激素类型，再设置浓度梯度，筛选出马铃薯试管苗壮苗的最佳培养基组合。

培养条件：温度23～25℃，光照16 h/d，光照2 000～3 000 lx（光照/黑暗=16 h/8 h）。

1.2 试验设计与方法

1.2.1 马铃薯试管苗壮苗激素的筛选

在MS培养基中分别加入0.1 mg/L IAA、0.1 mg/L IBA和0.1 mg/L 6-BA，以MS培养基作为对照，每瓶接种6个马铃薯茎段，每个处理5次重复，培养30 d后筛选出‘大西洋’、‘定薯1号’、‘夏坡蒂’和‘费乌瑞它’4个马铃薯品种各自的最佳壮苗激素种类。

1.2.2 马铃薯试管苗壮苗最佳激素的最佳浓度筛选

以MS作为基本培养基，并设置不同浓度梯度的马铃薯试管苗壮苗最佳激素。选择健壮且长势较齐的‘大西洋’、‘定薯1号’、‘夏坡蒂’和‘费乌瑞它’4个品种的马铃薯试管苗接种在培养基上，每瓶接种6个试管苗茎段，每个处理2次重复，培养30 d后找到最佳激素的最佳适用浓度。

1.2.3 数据处理

接种后30 d统计株高、茎粗、叶片数目等，计算平均株高、成活率和生根率。成活率=成活株数/接种株数，生根率=生根数目/接种株数。试验数据采用Excel 2010和SPSS 17.0软件处理，多重比较采用Duncan's新复极差法进行分析。

2 结果与分析

2.1 IBA、6-BA和IAA对马铃薯试管苗壮苗的影响

‘大西洋’试管苗在加有3种激素的培养基上植株长势均优于对照（MS）处理。在IBA处理下效果最好，与其他处理之间均存在显著差异；在6-BA和IAA处理下幼苗株高差异不显著。‘定薯1号’在加有IBA的培养基上植株表现较好，与对照处理差异不显著，在加有6-BA培养基上效果最差，与其他3种激素处理均存在显著差异。‘夏坡蒂’试管苗长势在加有IBA和IAA培养基处理下长势较好，6-BA处理最差，各处理之间差异显著。‘费乌瑞它’试管苗长势在加有IBA的培养基上长势最好，IAA处理下次之，6-BA处理与对照长势相当，效果最差，二者之间差异不显著，但与其余2个处理差异显著（表1）。

‘定薯1号’试管苗在MS+（IBA或IAA）培养基上长势较好，成活率在90%～98%，二者差异不显著。‘费乌瑞它’试管苗在MS和MS+6-BA培养基上成活率在82%～88%，二者差异不显著。‘大西洋’试管苗在MS+IBA培养基上成活率较高，在MS+ IAA培养基上成活率次之，二者相差9个百分点，差异显著。‘夏坡蒂’试管苗在MS+IBA培养基上成活率为96%，与其他处理差异显著，其他处理成活率同样较高，在86%～88%，但差异不显著（表2）。

表1 不同激素种类对马铃薯试管苗株高的影响Table 1 Effects of different hormones on plant height of in vitro plantlets

‘定薯1号’试管苗在4种培养基上均表现出较高的生根率，各处理间差异不显著。‘夏坡蒂’试管苗在MS+6-BA培养基上生根率为80%，相对较差，在其他3种培养基上生根率均达100%。‘大西洋’和‘费乌瑞它’试管苗在MS+（IBA或IAA）培养基上生根率均达100%，二者差异不显著。‘大西洋’试管苗在MS和MS+6-BA培养基上生根率分别为60%和 58%，二者差异不显著。‘费乌瑞它’试管苗在MS培养基上生根率为74%，与其他处理差异显著（表3）。

综上所述，‘大西洋’、‘定薯1号’、‘夏坡蒂’和‘费乌瑞它’马铃薯试管苗在MS和MS+（IAA，或IBA，或6-BA）4种培养基中，其试管苗的株高、成活率及生根率表现不同，但在MS+IBA处理下，各品种试管苗的生长情况均优于其他3个处理，因此，再对MS+IBA培养基设置梯度浓度，筛选出马铃薯试管苗壮苗的最佳培养基组合。

表2 不同激素种类对马铃薯试管苗成活率的影响Table 2 Effects of different hormones on survival percentage of in vitro plantlets

表3 不同激素种类对马铃薯试管苗生根率的影响Table 3 Effects of different hormones on rooting percentage of in vitro plantlets

2.2 不同浓度IBA对马铃薯试管苗壮苗的影响

‘大西洋’试管苗在MS+0.2 mg/L IBA培养基上幼苗长势最高为4.22 cm，与各处理间差异显著，MS+1.0 mg/L IBA处理次之，MS+0.1 mg/L IBA处理最差。‘定薯1号’在MS+0.1 mg/L IBA培养基上幼苗平均株高最大，其次为MS+1.0 mg/L IBA处理，但二者之间差异不显著，幼苗长势最差为MS+ 0.5 mg/L IBA处理，与其余处理之间均存在显著性差异。‘夏坡蒂’试管苗在4种培养基上长势较其他品种都比较弱，在MS+（0.2，0.5，1.0）mg/L IBA培养基上幼苗株高差异不显著，但这3个处理与MS+ 0.1 mg/L IBA处理存在显著差异。‘费乌瑞它’试管苗在MS+1.0 mg/L IBA培养基上平均株高最大，与其他处理差异显著，其次是MS+（0.2，0.5）mg/L IBA培养基，二者之间差异不显著，但与其他处理均存在显著性差异（表4）。

‘大西洋’在MS+0.5 mg/L IBA的培养基上幼苗的平均茎粗最大为2.26 mm，其次为MS+0.1 mg/L IBA和MS+0.2 mg/L IBA，二者之间差异不显著，当IBA浓度增加到1.0 mg/L时，试管苗平均茎粗反而减小，与其他处理差异显著。‘定薯1号’在MS+0.1 mg/L IBA培养基上试管苗平均茎粗最大，达2.38 mm，在MS+（0.1，0.5，1.0）mg/L IBA处理下，差异不显著，与MS+0.2 mg/L IBA处理存在显著差异。‘夏坡蒂’在MS+0.1 mg/L IBA培养基上幼苗最粗，与其他处理差异显著，随着IBA浓度增加，试管苗的平均茎粗呈减小趋势。对‘费乌瑞它’茎粗作用效果最好的是1.0 mg/L IBA，其次是0.5 mg/L，二者之间差异显著，效果最差的为MS+（0.1，0.2）mg/L IBA，二者之间差异不显著（表5）。

表4 不同IBA浓度对马铃薯试管苗株高的影响（cm）Table 4 Effects of different concentrations of IBA on plant height of in vitro plantlets

表5 不同IBA浓度对马铃薯试管苗茎粗的影响（mm）Table 5 Effects of different concentrations of IBA on stem diameter of in vitro plantlets

‘大西洋’试管苗在MS+0.5 mg/L IBA的培养基上叶片数最多，在MS+0.2 mg/L IBA的培养基上叶片数次之，二者之间差异不显著，之后随着IBA浓度的增加而减少。‘定薯1号’试管苗在MS+0.5 mg/ L IBA处理下叶片数最多，与MS+0.2 mg/L IBA和MS+1.0 mg/L IBA处理下叶片数差异不显著，MS+ 0.1 mg/L IBA处理叶片数最少，与其他各处理之间均存在显著差异。‘夏坡蒂’在IBA浓度为0.5 mg/L时叶片数目最多，0.2 mg/L时叶片数减少，但二者之间差异不显著，在MS+1.0 mg/L IBA处理下叶片数最少。‘费乌瑞它’试管苗在MS+0.5 mg/L IBA处理下叶片数最多，与其他各处理均存在显著差异，在MS+0.1 mg/L IBA和MS+0.2 mg/L IBA处理下，试管苗叶片数最少，二者差异不显著（表6）。

‘大西洋’和‘费乌瑞它’试管苗在各IBA梯度浓度下，试管苗全部成活，成活率达到100%。‘定薯1号’试管苗成活率随着IBA浓度的增加呈‘先增高后降低’的变化趋势。‘夏坡蒂’在低IBA浓度下，试管苗成活率达100%，随着IBA浓度的继续增大，试管苗成活率反而降低（表7）。

表6 不同IBA浓度对马铃薯试管苗叶片数的影响（片）Table 6 Effects of different concentrations of IBA on leaf numbers of in vitro plantlets(piece)

表7 不同IBA浓度对马铃薯试管苗成活率影响（%）Table 7 Effects of different concentrations of IBA on survival percentage of in vitro plantlets

3 讨论

试管苗经过快繁培养后需要进行移栽，试管苗是否健壮直接影响移栽的成活率[9,10]，试管苗根、茎、叶片的长势直接反映试管苗的健壮程度，试管苗的株高、茎粗、叶片数目等都是重要的衡量指标。试管苗在不同处理下植株的株高、茎粗以及叶片数目存在明显差异，前人的研究已得到证实。高新一和王玉英[11]认为在培养基中加入50 mg/L CCC、2～3 mg/L PP333、10 mg/L B9可使细弱的马铃薯组培苗变的粗壮，不影响试管苗繁殖的速度。彭峰等[12]认为不同激素NAA、IBA和GA及其组合可对组培苗不定芽生根与壮苗产生影响。据前人报道，不添加任何生长调节剂可以产生健壮的试管苗[13-15]。本试验发现，在无任何植物激素的MS培养基上，试管苗确实可以长根，但是生根条数目少而短，根和植株均非常细弱，苗质差，当添加一定浓度的生长素后，平均根条数增加，根系粗壮，幼苗长势较好，对生长更有利。在马铃薯试管苗壮苗试验中，本试验研究了单一因子IAA、IBA、6-BA对‘大西洋’、‘定薯1号’、‘费乌瑞它’和‘夏坡蒂’4个马铃薯品种试管苗壮苗的影响，结果表明，‘大西洋’试管苗壮苗最佳培养基为MS+0.5 mg/L IBA；‘定薯1号’试管苗壮苗最佳培养基为MS+1.0 mg/L IBA；‘夏波蒂’试管苗壮苗最佳培养基为MS+0.5 mg/L IBA；‘费乌瑞它’试管苗壮苗最佳培养基为MS+ 1.0 mg/L IBA。其他IBA浓度对试管苗壮苗培养的效果均不理想，而且植株有黄褐化、落叶现象。

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Effect of Plant Hormone on Growth of in vitro Plantlets of Potato

HE Xiaoqian1,2,HUANG Kai2＊,LI Deming2,WANG Juan2,LI Yajie2,WANG Ruiying2,LUO Lei2,YAO Yanhong2
(1.Gansu Dingxi Baiquan Potato Co.,Ltd.,Dingxi,Gansu 743000,China; 2.Dingxi Academy of Agricultural Sciences,Dingxi,Gansu 743000,China)

In vitro potato plantlets of'Dingshu 1','Atlantic','Favorita'and'Shepody'were inoculated into MS medium and MS media added with plant hormone of IBA(0.1 mg/L),6-BA(0.1 mg/L)and IAA(0.1 mg/L)to understand plant hormone effects on production of robust in vitro plantlets.After identification of a specific plant hormone,the plant hormone was tested again at various levels of 0.1,0.2,0.5 and 1.0 mg/L for their effects on the growth of in vitro plantlets.IBA had the best effect.The optimal medium for the growth of in vitro plantlets of'Dingshu 1'and'Favorita' was MS+1.0 mg/L IBA,while for'Atlantic'and'Shepody'MS+0.5 mg/L IBA was optimal.

potato;in vitro plantlet;plant hormone;concentration

S532

B

1672－3635（2017）04-0201-05

2016-01-18

甘肃省科技重大专项（1502NKDA003）；甘肃省农业科学院院地科技合作项目（2014GAAS08)；现代农业产业技术体系专项资金（CARS-10）。

何小谦（1960-），男，推广研究员，主要从事马铃薯脱毒种薯繁育及示范推广工作。

黄凯，研究实习员，主要从事马铃薯育种研究。E-mail:455182499@qq.com。