椰汁在马铃薯茎尖脱毒培养中的应用

郭广玉 丁芳 孙喜云 刘广卿 左双喜 张继红

摘    要： 为了研究马铃薯茎尖脱毒培养基中加椰汁对脱毒苗的影响，在培养基中加入不同剂量的椰汁，调查分析脱毒苗的成苗率、苗高、茎粗、每株总根长等指标。结果表明，在MS+6-BA 0.5 mL·L-1+NAA 0.2 mL·L-1培养基基础上，加入50 mL·L-1的椰汁，脱毒苗的成苗率、茎粗和每株总根长达最大值，分别为83.63%、1.04 mm和4.37 cm，苗高为7.28 cm;加入60 mL·L-1的椰汁，脱毒苗的苗高达最大值7.30 cm;苗高的变异系数最大，为44.55，總根长的变异系数最小，为9.13;总根长与茎粗的相关性最大，二者的相关系数为0.966。说明MS+6-BA 0.5 mL·L-1+NAA 0.2 mL·L-1+椰汁50 mL·L-1是马铃薯茎尖脱毒培养的最佳培养基，苗高受多种因素的影响，总根长只与培养基成分有关。

关键词： 马铃薯; 椰汁; 茎尖脱毒; 培养基

Abstract： The effect of adding coconut juice on potato virus-free seedlings was investigated. Different doses of coconut juice were added into the culture medium，  the survival rate， height， stem diameter and total root length of the virus-free seedlings were investigated. The results showed that， under the treatment of adding 50 mL·L-1 coconut juice into the basic medium of MS+6-BA 0.5 mL·L-1+NAA 0.2 mL·L-1， the seedling formation rate， stem diameter and total root length of each plant reached the maximum values （83.63%， 1.04 mm and 4.37 cm， respectively）， and the seedling height was 7.28 cm. When 60mL/L coconut juice was added， the maximum value of the virus-free seedlings was 7.30 cm. The variation coefficient of seedling height was the highest （44.55） and the total root length was the lowest （9.13）. The correlation coefficient between total root length and stem diameter was 0.966. The combination of MS +6-BA 0.5 mL·L-1 + NAA 0.2 mL·L-1 + Coconut juice 50 mL·L-1 was the best culture medium for potato stem tip virus-free culture， seedling height was affected by many factors， and total root length was only related to the medium composition.

Key words： Potato; Coconut juice; Stem tip; Virus-free medium

马铃薯是我国重要的经济作物之一，它有着生育期短，适应性强，产量高，效益好的特点。在目前大面积土地流转的情况下，马铃薯的栽培面积迅速扩大，但是马铃薯的各种病毒病或类病毒病直接影响其产量和经济效益[1]。病毒和类病毒的累积性感染是引起马铃薯种性退化的重要因素[2]，而通过组织培养获取无病毒种薯来恢复种性的方法已被马铃薯生产地区广泛采用。近年来关于马铃薯茎尖脱毒技术的研究报道较多，采用脱毒种薯进行马铃薯生产已经取得巨大的经济效益[3-6]。现代医学研究表明，椰汁含有的营养成分较多，如葡萄糖、蔗糖、果糖、蛋白质、脂肪、维生素B、维生素C以及钙、磷、铁等微量元素及矿物质。脱毒培养时，在培养基中加入适当浓度的椰汁有助于茎尖组织分化成苗;在脱毒苗扩繁中，椰汁对培养壮苗、生根有促进作用。椰汁在马铃薯茎尖脱毒培养基中的应用未见报道，在兰花类植物的组织培养中应用较多，如樊家荣等[7]在大花蕙兰培养基中加入150 mL·L-1的椰汁有利于幼芽增殖培养，朱桥等[8]报道MS培养基中加入15%的椰汁有利于血叶兰的壮苗培养，李娜[9]报道椰汁可以促进蝴蝶兰组培苗的生根等。笔者研究了不同浓度的椰汁对马铃薯脱毒苗的影响，有助于提高茎尖脱毒培养的成功率，为河南地区马铃薯脱毒产业化发展提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 马铃薯品种及椰汁 本研究2018年2—5月在商丘市农林科学院组培室进行。试验材料为商丘市马铃薯主栽品种‘荷兰15，由商丘市农林科学院瓜菜所提供，并提前在室内做好催芽工作。椰汁为超市的金椰，买回实验室后破壳取出，用滤纸过滤后置于-4 ℃冰箱待用。

1.1.2 培养基配方 试验中茎尖愈伤组织诱导培养的培养基和分化脱毒苗的培养基相同，培养基配方见表1。

1.2 方法

1.2.1 茎尖剥离 将经过消毒处理3～4 cm长的马铃薯幼芽材料置于解剖镜的载物盘上，在40倍的目镜下用解剖针由外向里逐层将幼芽生长点上的小叶片和叶原基剥离掉，只保留带2个叶原基的顶端生长点，大小约为0.2 mm。用解剖针把生长点“切”下置于培养基上，封严瓶口放于培养室内培养。每瓶放生长点3个，每处理10瓶。

1.2.2 茎尖培养条件 温度23～25 ℃，光照强度3 000～4 000 lx，湿度65%～70%，光照时间为每天16 h左右。在正常条件下，经过25 d愈伤组织的诱导培养可见到有绿色突起，然后转入相同培养基上进行分化培养。分化培养30～50 d后就能长成小植株。

1.3 试验数据测定及处理

在茎尖培养60 d（愈伤组织诱导培养20 d+分化培养40 d）时进行各项指标测定。记载内容包括脱毒苗的成苗率（成活茎尖长出2片叶以上的小植株数占总茎尖培养体数的百分率）、苗高（培养基以上到苗生长点的高度）、茎粗（培养基面上的茎基粗度）和每株总根长（脱毒苗用清水冲洗净培养基后每株所有根系长度的总和）。试验数据采用Excel 2007和SPSS 23.0软件进行方差分析及相关性处理。

2 结果与分析

以MS+6-BA 0.5 mL·L-1+NAA 0.2 mL·L-1为基本培养基，加入不同浓度的椰汁，在马铃薯茎尖脱毒培养过程中，培养材料的成苗率、苗高、茎粗及每株总根长度等几项指标都有不同程度的变化（表2）。

2.1 不同剂量椰汁对成苗率的影响

成苗率最低的是处理1，为71.63%，与其他处理比较达极显著水平，随着椰汁浓度在0～80 mL·L-1范围内的变大，成苗率逐渐升高，处理4达最高值83.63%，与其他处理比较达极显著水平，其次是处理5，成苗率为80.53%，与处理6比较差异不显著，但与其他处理比较达极显著水平;当椰汁浓度大于50 mL·L-1时，成苗率呈下降趋势，椰汁浓度达到80 mL·L-1时的成苗率为78.07%，与处理6比较差异不显著，但与其他处理比较达极显著水平。

2.2 不同剂量椰汁对苗高的影响

脱毒苗的高度随着椰汁浓度的增加而变大，当椰汁浓度为60 mL·L-1时最大，达7.34 cm，即处理5，与其他处理比较达极显著水平，其次是处理4和处理6，平均苗高为7.28 cm，二者之间差异不显著，但与其他处理比较达极显著水平;处理1苗高最低，为5.22 cm，与其他处理比较达极显著水平。试验中苗高的变异系数最大，为44.55，说明苗高不仅受椰汁剂量的影响，同时受光照强度及温度、培养空间的含水量等因素的影响。

2.3 不同剂量椰汁对茎粗的影响

脱毒苗茎粗变化与成苗率相似，在椰汁浓度为50 mL·L-1时达最高值，但是当椰汁浓度为60 mL·L-1时，茎粗又呈下降趋势。茎粗在处理1时最细，为0.77 mm，其次是处理7，为0.82 mm，与其他处理比较均达极显著水平;处理4茎粗最大，为1.04 mm，其次是处理6，为0.96 mm，与其他处理比较均达极显著水平;各处理间差异均达到极显著水平，这说明马铃薯茎尖培养脱毒苗茎粗对椰汁浓度反应敏感。

2.4 不同剂量椰汁对总根长度的影响

每株脱毒苗的总根长与成苗率和茎粗的变化相近，在椰汁浓度50 mL·L-1时达到最高值4.37 cm，与其他处理比较达极显著水平，其次是处理3，为4.31 cm，与处理5比较差异不显著，与其他处理比较达显著水平，处理5的总根长为4.30 cm，与处理2和处理3比较差异达不到极显著水平，与其他处理比较达极显著水平;最低值是处理1，为4.14 cm，与其他处理比较达极显著水平，其次是处理7，为4.16 cm，与其他处理比较达极显著水平。试验中总根长的变异系数最小，为9.13，说明脱毒苗的根系生长主要受培养基成分的影响，其他因素对其影响较小。

2.5 各性状间的相关性分析

各性状间的相关性最大的是总根长与茎粗，为0.966，达极显著水平，其次是苗高和成苗率的相关系数，为0.891，达极显著水平;相关性最小的是苗高与总根长，相关系数为0.291，达不到显著水平，其次是苗高和茎粗，二者间的相关系数为0.475，达不到显著水平（表3）。

3 讨论与结论

陈威潼等[10]报道称培养基中单独加入椰汁对大花蕙兰试管苗不定芽与根的分化和生长有抑制作用，张颖等[11]报道称在蝴蝶兰增殖培养基中加入椰汁有利于脱毒苗叶片的生长并提高增殖系数。本研究结果表明，茎粗的变化趋势与成苗率、总根长相近，在椰汁浓度为50 mL·L-1时达最高值，这说明椰汁中的钙磷铁等微量元素在一定浓度范围内有助于提高茎尖的成苗率和茎粗，这与黄萍等[12]、张颖等[11]的研究结果相近，与陈威潼等[10]的报道有出入;总根长与茎粗的变化趋势基本一直，但其变异系数最小，为9.13，说明根系的生长与培养基成分高度相关，不受其他因素的影响。

各性状指标中，苗高的变异系数最大，为44.55，说明决定苗高的因素除培养基外，还受其他因素的影响，如光照条件和培养环境中的温湿度以及苗分布均匀程度等，这需要进一步完善试验条件;高浓度的生长素和低浓度的细胞分裂素的组合有利于形成壮苗，本试验结果表明椰汁中可能含有一定的类生长素物质，但仍需要进一步研究;在添加50 mL·L-1椰汁的培养基上，脱毒苗生长较快，但添加适量的椰汁与缩短继代培养时间的关系有待进一步研究分析。

本试验结果表明，在基本培养基不变的情况下，随着椰汁剂量的添加，成苗率、苗高、茎粗及总根长等脱毒苗性状指标逐渐增大，当椰汁浓度达50 mL·L-1时，成苗率、茎粗和总根长这3项指标达到最大值，椰汁浓度为60 mL·L-1时苗高达到最大值，随着椰汁剂量的增加，各项指标均有不同程度的降低，但都高于不添加椰汁的处理;总根长与茎粗的相关性最大。本研究中的平均诱导率为77.91%，较赵艳等[13]不添加椰汁的58.25%提高19.66%，说明MS+6-BA 0.5 mL·L-1+NAA 0.2 mL·L-1+椰汁50 mL·L-1是马铃薯茎尖脱毒培养的最佳培养基，该培养基有利于加速脱毒苗的发育进程，有利于培养健壮的马铃薯脱毒苗，使脱毒苗成活率更高，为马铃薯脱毒快繁生产提供理论依据。

参考文献

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