甘薯茎尖组培快繁技术

顾 淼

甘薯是我国重要的农业作物，年产量仅次于水稻、小麦和玉米。甘薯以其甘甜可口的特点深得人们的喜爱。然而，病毒病害却一直影响着甘薯的产量，极大地影响了甘薯的生产，我国每年因甘薯病毒病造成的产量损失价值高达40亿元，这个问题一直困扰着很多研究此方面问题的科技人员。甘薯病毒有许多种类，其中，甘薯卷叶病毒(sweet potato leafcurlvirus，简称 SPLCV)是引起甘薯产量大幅降低的主要病原之一，SPLCV可引起甘薯叶片上卷、植株矮化等，在自然条件下由昆虫介体烟粉虱通过持久方式进行传播，也可通过嫁接方式进行传播。

当前防治甘薯病毒病的方法通常是剥离茎尖分生组织，离体培养后得到脱毒苗来去除病毒，然后进行培育、快繁，将脱毒种薯应用于大规模的农业生产。多年来，各个国家的科技人员致力于甘薯脱毒培养技术的研究，以寻求防治甘薯病毒病的最有效方法，但由于病毒种类多，变异快，很难杜绝甘薯病毒的发生。然而，茎尖分生组织脱毒培养技术为有效防治甘薯病毒病开辟了一片新天地，是目前获取和培养脱毒苗最常用的手段。脱毒后的甘薯能恢复其品种原始的优良性状，采用快速繁殖技术将甘薯这些优良品质遗传下去，可达到提高甘薯产量和质量的目的。该研究以商薯19茎尖为外植体，经过愈伤诱导、分化、增殖和生根培养，依托甘薯茎尖脱毒组培快繁技术，为生产优良的甘薯组培脱毒苗提供理论依据。

研究结果如下：综合不同灭菌方法的效果来看，最佳选择是处理0.1%升汞灭菌6～7min。外植体茎段接种15d后观察其生长状况，再加入6-BA和NAA组合的培养基中，无菌芽伸长快，高度正常，并且芽呈绿色（图1）；茎尖诱导的培养基最佳选择为 MS+6-BA1.0mg/L+NAA0.1mg/L。茎尖15d后可分化出苗（图2），30d后可增殖达到6～7片叶 (图3)，适宜增殖的最佳培养基为 1/2 MS+6-BA1.0mg/L+CW2.0g/L，苗生长快，健壮，叶大而绿。

用已消毒的镊子将单茎叶的形态学下端扦插于培养基中，通过生长调节剂的作用诱导单茎叶生根，侧芽向上生长，形成一棵完整的植株（图4）。NAA有利于单茎叶的诱导生根，浓度稍高的NAA效果更好。诱导生根培养基的最佳选择为1/2MS+NAA0.5mg/L，生根多而且健壮，有利于后期整棵植株的营养供应。

图2

茎尖分生组织培养技术是当前获取和培养脱毒苗的主要手段。本研究以商薯的茎尖为外植体，初步建立了甘薯的脱毒苗组培快繁体系。由于本试验选取的研究对象是商薯19，因此本试验所建立脱毒苗快繁体系不一定完全适应其他品种的甘薯。在实践中，可根据事实情况酌情变动培养基的配比。试验表明：

在商薯茎尖表面消毒过程中，通过本试验发现，以0.1%的升汞灭菌6～7min为宜，低于6min外植体容易发生不同程度的污染，高于7min外植体容易死亡，0.1%的升汞灭菌效果好于10%的次氯酸钠。由于升汞对人体及环境有害，使用过的升汞应作特殊处理，不能随意丢弃。

脱毒苗快速繁殖技术的关键在于剥离的茎尖组织的诱导分化，在培养基中加入适量的6-BA和NAA有利于芽的诱导分化，但要注意浓度大小应适中，过高或过低不仅不能诱导分化，反而起抑制作用。

在商薯苗的增殖培养阶段，在培养基中加入适量的CW有利于苗的生长。但是要注意CW的浓度及用量，过高或过低都不能起到促进苗增殖的作用。脱毒苗快速繁殖利用单茎叶来进行，MS培养基和1/2MS培养基是适合商薯生根的基本培养基，在培养基中加入适量的NAA有利于单茎叶的诱导生根，并且生出的根粗壮，有利于后期成苗的营养吸收。

配制培养基时，注意培养瓶封口的工作及培养基灭菌程序，避免污染培养基，影响商薯器官组织的成活率。此外，要注意培养基中添加的蔗糖和琼脂的浓度，以及诱导愈伤组织形成器官时的光照和温度。总之，要尽量给予商薯各组织器官生长的最适条件。

将茎尖分化出的苗从培养皿移植到培养瓶中时，要注意轻轻夹取，避免用力过度而损伤茎和叶。同时，试验要在酒精灯旁操作，避免空气中的细菌污染培养基及茎尖分化组织。此外，操作时动作要快，避免酒精灯热量灼伤茎尖分化组织。在剥离茎尖组织及切取单茎叶时，多次用到解剖刀、解剖针及镊子，注意每次使用前后都要进行频繁的高温消毒，避免污染商薯茎尖分生组织及单茎叶等，影响脱毒的成功率。此外，经高温消毒的镊子、解剖刀和解剖针要冷却后再使用，避免烫伤商薯幼苗的器官组织，影响成活率。

图3

图4