脱毒马铃薯组织培养技术的优化研究

王 桂

（拉萨市第一中等职业技术学校，西藏自治区 拉萨 850000）

马铃薯在我国有悠久的种植历史，且分布地区较为广泛，其产量位于世界前列。但是受病毒和类病毒的影响，其单产水平却很低。因此，近几年我国关于马铃薯茎尖培养条件的研究较多，采用组织培养技术进行马铃薯种植，产量取得了较显著的提高[1]。由于组织培养技术不适用于马铃薯的各个品种，导致其茎尖组织培养中，其脱毒效果很不理想。因此，以马铃薯不同品种幼苗的茎尖为材料进行深入研究，在培养基成分、茎尖大小等条件不同的情况下，分析对马铃薯脱毒效果，以期优化马铃薯茎尖分生组织的培养。

1 组织培养技术与马铃薯脱毒机理

1.1 脱毒马铃薯组织培养技术概论

组织培养技术是根据植物细胞的全能性发展而来的无性繁殖新技术，又被称为离体培养。组织培养技术主要是在无菌的条件下，从植物体分离符合要求的组织、细胞以及原生质体等，将其接种在含有营养或植物激素的培养基上，培养具有完整植株或具有经济价值的植物产品[2]。20 世纪90年代初，植物学家哈伯兰特提出了细胞全能性理论可帮助解决马铃薯退化问题。马铃薯属于无性繁殖，利用组织培养技术，培育脱毒种薯，有效解决了大西洋马铃薯品种退化严重的问题，使其形成马铃薯脱毒生产。

马铃薯无性繁殖的特点，导致其常年病毒积累，产生退化问题。但是由于马铃薯幼苗中茎尖细胞分裂速度极快，其生长速度远超病毒增长速度，两者之间的生长时间差可使茎尖无毒。利用这一现象，切取茎尖，通过组织培育技术培养出脱毒幼苗。同时茎尖还具有代谢旺盛的特点，在合成核酸分子前，病毒很难复制自己的原料。另外，在培养基内的部分成分可在茎尖分生过程中，抑制病毒繁殖。因此，利用茎尖组织培养技术可成功获得无毒幼苗，帮助马铃薯摆脱病毒的侵害。

1.2 脱毒马铃薯组织培养技术的分类及优势

脱毒马铃薯组织培养技术主要分为以下几种类型：器官培养，将植物的根、茎、叶、花等器官进行分离，在无菌条件下进行培养；组织培养，将植物的各部分组织，如分生组织、表皮、薄壁组织、茎尖组织等进行分离，在无菌条件下进行培养；以单个细胞为接种体，对其进行分离作无菌培养。

脱毒马铃薯组织培养技术具有以下几种优势：占地面积小，不受季节、区域的限制；可将作物进行脱毒培养；培养周期短；可以用组织培养过程中的愈伤组织代替特殊生化制品；可分化出符合需求的植物器官，如根、芽等；可保持母本的一切特征，不易发生变异；投资少，产量高；繁殖方式与试用品种较多[3]。

2 提高马铃薯茎尖组织培养成苗率和脱毒率的方法

2.1 切取芽尖与接种

切取马铃薯上较为健壮的芽尖，将其在自来水下进行冲洗，再以5%浓度的氯酸钠浸泡，15 min 后再将其置于75%浓度的酒精中浸泡20 s，然后用无菌水在对其冲洗3～5 次。在对芽尖进行杀菌处理后，迅速将其放置显微镜下，选取不同长度的茎尖进行切除，其长度多以0.6 mm、0.9 mm、1.2 mm、1.5 mm、1.8 mm 为主。将不同长度的茎尖分别接种在培养基上，每种长度的茎尖接种50 个，将其成活率与诱导率进行统计记录[4]。

2.2 外植体培养

将装有接种好的茎尖器皿，用封口膜进行封口并将其置于恒温、恒光照的环境中进行培养，其温度应保持在28℃，每天保证光照时间为16 h，光照强度应保持在3 000±500 lx。在愈伤组织形成后，继续培养至根、芽分化出来后，更换培养基继续代培养，直至形成完整的植株为止。

3 不同长度的茎尖及激素对成活率及诱导率的影响

3.1 不同长度的茎尖对成活率与诱导率的影响

在浓度为0.2 mg/L的GA3的培养基上，茎尖的成活率及诱导率最好的情况下，不同长度的茎尖对成活率与诱导率的影响如下：茎尖长度为0.6～1.5 mm时，随着其长度的增长，再生苗的成活率和诱导率也有显著的提升，而茎尖长度在1.5 mm时，其成活率与诱导率达到最高。当茎尖长度超过1.5 mm时，再生苗的成活率与诱导率会成急剧下降的趋势。由此可见，茎尖的长度对马铃薯组织培养有着直接的影响[6]。所以，茎尖超过1.5 mm时，其再生能力会受到抑制。

3.2 不同浓度的赤霉素对马铃薯茎尖成活率与诱导率的影响

在浓度为0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.3 mg/L、0.4 mg/L、0.5mg/L的赤霉素培养基上，分别接种相同长度的马铃薯茎尖，其中赤霉素浓度为0.2 mg/L的成活率与诱导率最高。浓度低的赤霉素，可以促进愈伤组织的形成，而过高浓度的赤霉素会抑制愈伤组织的形成，影响其成活率与诱导率。

4 脱毒马铃薯组织培养过程中茎尖切取的长度

脱毒马铃薯组织培养不仅受光照、温度的影响，其茎尖的长度与赤霉素的浓度也对其有重要的影响。在脱毒马铃薯组织培养中，茎尖的切取长度直接关系着后续的成活率与诱导率。茎尖长度为0.1～1.5mm，其外植体越容易成活，但是，此时茎尖内携带病毒的概率也会相对较高。同时，当切取芽尖长度较小时，其成活率会较低，但同时其携带的病毒概率也会较低。因此，在对马铃薯进行脱毒组织培养过程中，应选取长度为1.0～1.5 mm的茎尖。

5 脱毒马铃薯组织培养过程中赤霉素浓度的选取

培养基中赤霉素的浓度，直接影响着茎尖的成活率与诱导率。不同浓度赤霉素的加入，对茎尖分生组织的作用也不尽相同，浓度为0.2 mg/L 的情况时，茎尖成活率与诱导率最高。因此，在脱毒马铃薯组织培养过程中，赤霉素的浓度并非越高越好，应保持在0.2 mg/L 为最佳[6]。当然，不同植物的组织培养中，对激素浓度的需求也不相同，在选用激素浓度时应做出区分。

6 结语

综上所述，采用组织培养技术，对马铃薯进行脱毒培养，脱毒后的马铃薯具有生长周期短、产量高、品质好等优点。而带有病毒的种薯，会导致马铃薯退化，直接影响着马铃薯的产量与质量。因此，要利用一切手段对种薯进行脱毒，如马铃薯组织培养技术。切取1.0～1.5mm 长度的茎尖，将其进行消毒处理，接种于浓度为0.2 mg/L的赤霉素培养基中，保持温度在28℃，且保证每天16 h 的光照时间，光照强度应在3 000±500 lx。在此条件下，培育出来的植株成活率最高，携带病毒的概率小，可帮助马铃薯实现脱毒，以保证我国马铃薯的产量与质量保持在世界最高水平。