草莓脱毒苗继代和生根培养基优化

常 宁，侯艳霞，卢爱英

（山西林业职业技术学院，山西太原 030009）

草莓无性繁殖过程中，易受病毒感染，导致大幅减产，经济效益锐减。因此利用植物组织培养技术进行茎尖脱毒培养至关重要。在草莓茎尖脱毒培养研究过程中，除了初代培养需要完善茎尖脱毒技术外，还需优化继代培养基，利于脱毒苗的快速繁殖，优化生根培养基，培育出健壮的根系，提高后续移栽驯化的成活率。

草莓属于丛生芽增殖型，在适宜的培养基上诱导，不断发生腋芽，从而形成丛生芽，大量丛生芽的发生即可实现大量繁殖的目的[1]。草莓脱毒苗增殖过程中，适当添加植物激素和植物生长调节剂可以增加株高、展叶数和增殖系数。研究表明，吲哚乙酸（IBA）浓度对草莓脱毒苗增殖有较大影响，一般情况下增殖系数随IBA 浓度增加而增大，但较大浓度的IBA 也会导致脱毒苗玻璃体化或增加愈伤组织分化[2-3]。当IBA 浓度低于0.5 mg/L 时，增殖系数随6-BA 浓度增加而增大，但当6-BA 的浓度超过1.0 mg/L 时，草莓苗不定芽会产生畸变或严重的玻璃化[3-4]。因此，尝试不同6-BA 和IBA 的浓度配比，找出最有利于草莓丛生芽增殖的培养基，能为草莓脱毒苗的研究奠定基础。天然有机附加物常含有氨基酸、激素和酶等成分复杂的天然营养成分和生理活性物质，因此可以促进细胞增殖和组织分化[5-8]。有研究提出，在文心兰、蝴蝶兰、铁皮石斛和马铃薯等植物组培中应用有机附加物能不同程度地促进试管苗的生长[8]。常用的有机附加物有马铃薯汁、胡萝卜汁、番茄汁、香蕉汁、玉米汁、西瓜汁以及小麦面粉等，其中马铃薯汁的促进效果较好[7-8]，而草莓脱毒继代培养中添加马铃薯汁的研究鲜见报道。

继代脱毒苗生根过程中，植株需要从异养状态转化为自养状态，而培养基中丰富的营养物质，如N、P、K 盐等易使瓶苗产生依赖性，造成生根困难。所以，生根培养基采用MS 培养基时，常适当降低其中N、P、K 盐的浓度，因此选用1/2 MS 培养基生根有较好的效果[9-10]。此外，不同类型的生长素也会对生根的数量和质量产生影响，一般来说NAA 容易诱导产生粗短的根[11]，但也要严格控制生长素的用量，超过一定限度，则会加速形成愈伤组织，影响根的形成和生长，一般NAA 浓度为0.1～1 mg/L为宜[12]。本研究主要探讨了草莓脱毒苗继代和生根培养基的优化措施，以期筛选出有利于草莓脱毒苗继代和生根的处理，为实现草莓脱毒苗工厂化、规模化生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

‘红颜’草莓，购于山西太谷巨鑫伟业农业科技开发有限公司。

六苄基腺嘌呤（6-BA）、吲哚丁酸（IBA）、萘乙酸（NAA）、MS 培养基（不含琼脂和蔗糖）、琼脂粉、蔗糖等，均购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

奥科破壁料理机，WMS-PB108，深圳市万清智能电器有限公司；电磁炉，C21N，中山市雅乐思实业有限公司；立式自动压力蒸汽灭菌器，GI80DS，致微（厦门）仪器有限公司。

1.3 试验方法

将通过茎尖和热处理相结合的脱毒方法获得的初代脱毒苗，用于继代培养基优化试验[13]。继代培养的瓶苗，用于生根培养基的优化试验。

1.3.1 不同浓度6-BA 和IBA 的处理

继代培养过程中，MS 培养基中添加了6-BA 和IBA，共6 种处理。其中，T1 处理为0.5 mg/L 6-BA；T2 处理为0.5 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA；T3 处理为0.8 mg/L 6-BA；T4 处理为0.8 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA；T5 处理为1.0 mg/L 6-BA；T6 处理为1.0 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA。每瓶接种3 株，每个处理接种10 瓶，接种总数为30株。培养20 d 后观察并统计继代苗生长情况。

1.3.2 不同浓度马铃薯汁的处理

马铃薯汁的制作方法：带芽马铃薯去皮切碎放入破壁机中，加适量蒸馏水榨成汁液[6]。根据加水比例不同，制成100 g/L 和200 g/L 备用。

马铃薯汁的浓度梯度设置两个处理和一个对照，其中，T4 处理为0.8 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA；T7 处理为0.8 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA＋100 g/L 马铃薯汁；T8 处理为0.8 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA＋200 g/L 马铃薯汁。每瓶接种3 株，每个处理接种10 瓶，接种总数为30 株。培养20 d 后观察并统计继代苗生长情况。

1.3.3 不同培养基和不同浓度NAA 的处理

生根培养过程中，培养基类型包括在MS 和1/2 MS两种处理，NAA 的浓度梯度包括0 mg/L 和0.1 mg/L，共4种处理。其中，T9 处理为MS 培养基；T10 处理为MS 培养基＋0.1 mg/L NAA；T11 处理为1/2MS 培养基；T12 处理为1/2 MS 培养基＋0.1 mg/L NAA。每瓶接种1 株，每个处理接种30 瓶，接种总数为30 株。培养20 d 后观察并统计生根苗生长情况。

配制继代和生根培养基时，1 L 培养基需要添加7 g琼脂粉和30 g 蔗糖。调整电磁炉120 W 煮沸后，滴加1 mol/L 盐酸或1 mol/L 氢氧化钠将pH 值调至5.8。分装后在高压灭菌锅中121 ℃下灭菌20 min，冷却后待用。

1.4 测定指标与方法

平均生根数和增殖系数计算公式见式（1）（2）[13]。

1.5 数据处理

试验数据采用Excel 2010 和SPSS 26.0 软件进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 继代培养基优化

2.1.1 不同浓度组合6-BA 和IBA 对草莓脱毒苗增殖系数的影响

由表1 可知，当只添加6-BA 时，其浓度为0.5 mg/L和0.8 mg/L 时，继代苗增殖系数分别为2.17 和2.23，但当其浓度达到1 mg/L 时，增殖系数下降到1.83。这与袁倩等[4]的研究一致，可见当6-BA 浓度过高时，不仅不利于丛生芽增殖，还会对其产生抑制作用。因此，要选择合适浓度的6-BA，如0.5 mg/L 或0.8 mg/L。

表1 6-BA 和IBA 对草莓脱毒苗增殖系数的影响Table 1 Effects of 6-BA and IBA on multiplication coefficient of virus-free strawberry seedlings

为了探究IBA 对草莓脱毒苗丛生芽增殖的促进作用，在6-BA 浓度为0.5 mg/L 的培养基中加入0.2 mg/L的IBA，增殖系数为2.57，与单独使用0.5 mg/L 的6-BA培养基无显著差异；在6-BA 浓度为0.8 mg/L 的培养基中加入0.2 mg/L 的IBA，增殖系数为3.20，与单独使用0.8 mg/L 的6-BA 培养基有显著差异。因此，培养基中添加0.8 mg/L 的6-BA+0.2 mg/L 的IBA 的处理更有利于草莓脱毒苗丛生芽增殖。

2.1.2 不同浓度马铃薯汁对草莓脱毒增殖系数的影响

在筛选出的MS＋0.8 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA 培养基的基础上，添加不同浓度马铃薯汁，结果见表2。由表可知，添加的马铃薯汁浓度为100 g/L 时，增殖系数由3.20 增加到4.17，差异显著；当添加的马铃薯汁浓度为200 g/L 时，增殖系数由3.20 增加到4.00，差异显著。总体而言，考虑到成本问题，在MS＋0.8 mg/L 6-BA＋0.2 mg/L IBA 培养基中添加100 g/L 马铃薯汁的培养基为草莓苗继代脱毒苗的最佳培养基。

表2 马铃薯汁对草莓脱毒苗增殖系数的影响Table 2 Effects of potato juice on multiplication coefficient of virus-free strawberry seedlings

2.2 生根培养基优化

由表3 可知，相比于MS 培养基，1/2 MS 培养基平均生根数由2.47 增加到5.53，有显著差异，根系也要繁茂。培养基在1/2 MS 基础上，加入0.1 mg/L 的NAA 后，平均生根数由5.53 增加到6.80，有显著差异，并且根更粗壮。另一方面，在MS 培养基中加入0.1 mg/L 的NAA 时，虽然平均生根数由2.47 增加到2.87，差异不显著，但根相对粗壮。因此，一定浓度的NAA 可以改善草莓脱毒苗根系状态繁茂度，提高移栽的成活率。综上所述，生根培养基为1/2 MS＋0.1 mg/L NAA 时不论是平均生根数，还是从根系的生长状况来评估，均为最佳。

3 结论

本研究通过试验筛选出草莓脱毒苗继代和生根培养基的优化方案。结果表明，草莓脱毒苗继代培养基选择MS＋0.8 mg/L 6-BA＋0.2 mg/LIBA＋100 g/L 马铃薯汁，在相同培养时间内增殖系数最高，为4.17，相同生长周期内产生的丛生芽数量最多，能有效提高脱毒苗增殖效率。生根培养基选择1/2 MS＋0.1 mg/L NAA，在相同培养条件下，平均生根数最多，为6.80，而且根系繁茂、粗壮，能提高后续移栽驯化的成活率。