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馬鈴薯脫毒試管苗壯苗技術

發布時間:2020-04-27所屬分類:農業論文瀏覽:1

摘 要: 摘要以改良1/2MS為基礎培養基,在馬鈴薯脫毒試管苗組培快繁不同階段加入不同劑量的植物生長延緩劑B9,配合較低溫度和強光條件培養,能夠顯著改變試管苗的生理指標。試驗表明:在23℃和2200lx以上光照下,馬鈴薯快繁階段添加(4~8mgL1)的B9,有效促進脫毒試管

  摘要以改良1/2MS為基礎培養基,在馬鈴薯脫毒試管苗組培快繁不同階段加入不同劑量的植物生長延緩劑B9,配合較低溫度和強光條件培養,能夠顯著改變試管苗的生理指標。試驗表明:在23℃和2200lx以上光照下,馬鈴薯快繁階段添加(4~8mg∙L−1)的B9,有效促進脫毒試管苗莖徑、有效莖節數及根數的增加,并且葉片增厚、葉色濃綠,繼代周期減到14~18d,在脫毒苗移栽前的培養基內加入(10~15mg∙L−1)的B9,21℃和3000lx下培養,脫毒試管苗其莖變得更粗壯、節間較短、莖木質化程度更高,移栽成活率達97%以上。

馬鈴薯脫毒試管苗壯苗技術

  關鍵詞馬鈴薯,試管苗,壯苗技術

  1.引言

  馬鈴薯脫毒及種薯生產體系的建立從根本上解決了馬鈴薯種薯退化的問題,而脫毒試管苗的快繁是整個體系中極其關鍵的環節之一。采用傳統培養基進行馬鈴薯脫毒試管苗的生產容易出現試管苗生長過旺、苗莖徑細小、節間長、葉小、“燒尖”及須根較多等現象,這不僅影響了脫毒苗繼代接種、移栽的工作效率更降低了脫毒苗的繁殖系數及移栽成活率,因此開展脫毒試管苗促壯研究,從而培育健壯、優質脫毒試管苗顯得尤為重要。

  現今有關馬鈴薯脫毒試管苗增殖、促壯的技術,主要是通過在傳統培養基中添加植物生長調節劑來實現。植物生長調節劑6-芐氨基嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)、激動素(KT)、比久(B9)、矮壯素及烯效唑及大量元素被證明對馬鈴薯脫毒試管苗的生長有一定影響作用[1]-[5],其中植物生長延緩劑B9被廣泛證明有抑制試管苗徒長,增加試管苗莖粗,提高有效莖節數及擴大光合葉面積等作用[6]-[10]。馬鈴薯組培過程中,加入植物生長調節劑的濃度需根據組培的目的作相應的調整,單一的培養基配方很難兼顧增殖和壯苗的要求。本研究在現有馬鈴薯組培技術基礎上,通過培養條件(溫度和光照強度)的優化,開展精細化的脫毒試管苗促壯技術研究,在馬鈴薯試管苗不同繁殖期加入不同濃度的B9,在增殖環節,形成易于識別的有效節莖數量,從而提高繁殖系數和工作效率;在出瓶移栽前,形成有效葉片數量的健壯苗,提高移栽成活率,改變一個配方一用到底的情況,旨在為同行進行馬鈴薯組培時提供借鑒。

  2.材料與方法

  2.1.材料

  2.1.1.試驗材料

  馬鈴薯脫毒苗“費烏瑞它”、“米拉”由四川省植物工程研究院生物所經塊莖脫毒獲得。

  2.1.2.基礎培養基

  為改良1/2MS:含有950mg∙L−1KNO3,825mg∙L−1NH4NO3,100mg∙L−1KH2PO4,185mg∙L−1MgSO4,220mg∙L−1CaCl2,微量元素、維生素和肌醇同MS。大量元素、微量元素等常規試劑為國藥集團化學試劑有限公司的分析純;B9為BioBasicInc.產品,純度>85%。

  2.2.方法

  2.2.1.基礎試管苗

  馬鈴薯脫毒苗經過兩個周期的MS0培養,保證試管苗外源激素水平為0。試驗用培養基均加入30g∙L−1蔗糖,5.4g∙L−1瓊脂粉,調節培養基PH為5.8,在23℃、2200lx下,12h/d培養。

  2.2.2.培養溫度優化

  將來源基本一致的試管苗隨機接入基礎培養基中,每瓶接入15個節莖材料,分別放置于21℃、23℃和25℃三個不同溫度處理,每個處理10瓶,三次重復,2200lx下培養,15d調查其株高、莖徑、有效節莖數等生理指標。

  2.2.3.光照強度優化

  將來源基本一致的試管苗隨機接入基礎培養基中,每瓶接入15個節莖材料,每個處理10瓶,三次重復,在23℃下分別放置于1500lx、2200lx和3000lx下進行培養,15d調查其株高、莖徑、有效節莖數等生理指標。

  2.2.4.B9對生長的影響

  將試管苗切成含一個有效節莖的外植體,正向插入加含有不同濃度(0~25mg∙L−1)B9的基礎培養基內,為減少試驗誤差,來源于同一母瓶的試管苗盡可能的接入不同處理的培養基中,盡可能保證每個處理含有不同節位的試管苗外植體,每瓶接入10苗,每個處理20瓶,三次重復,15d后統計脫毒苗莖長、莖徑、有效葉片數,根長、根數等生理指標,以MS0為對照。。

  有效葉片:指試管苗葉片大于2mm2(2mm×1mm)的葉片。

  有效節莖:指至少含有一個有效葉片且莖段長度大于10mm的莖節。

  2.2.5.煉苗移栽

  將瓶苗從培養室轉移到室外(移栽場所)散射光下自然煉苗5d,揭蓋煉苗1d,從根部剪掉試管苗根須,沖洗凈培養基,于1000倍75%多菌靈中浸泡10min后,移栽入珍珠巖:蛭石=1:10的基質中,每處理移栽100苗,澆足定根水后覆膜,每天噴施0.1%磷酸二氫鉀2次,15天后統計成活率。

  2.2.6.數據處理

  有效葉片、有效莖節、根條數用目測計數,株高、根長和莖徑用游標卡尺測量;調查統計結果用DPSvision7.0軟件,Duncan新復極差法進行分析。

  3.結果與分析

  3.1.培養溫度對試管苗生長的影響

  溫度對馬鈴薯試管苗生長的作用主要表現在試管苗接入的前期,較高的溫度促進試管苗腋芽萌發并快速生長,抑制根的形成和葉片產生,導致形成纖細的試管苗,試驗結果見表1:溫度對試管苗株高、莖徑和有效莖節數的影響三個處理均存在顯著或極顯著差異,隨溫度的升高,試管苗株高有較大幅度的增加,莖徑和有效莖節數明顯減少,25℃及以上形成的苗較弱,不宜進行快繁,21℃和23℃處理除有效莖節數外都達及顯著水平,23℃下能得到較多的有效莖節數量,適合于繼代增殖培養,21℃下能形成更為健壯的苗,適合于出瓶移栽前的培養。

  3.2.光照強度對試管苗生長的影響

  從表2可以看出,隨光照強度的增加,試管苗的株高降低,有效莖節數增多,莖徑變粗,即試管苗變得更加健壯,葉色濃綠,三個處理間除有效莖節外差異達顯著,而2200lx與3000lx之間除株高外差異并不顯著,均可用作增殖和出瓶培養時的光照,綜合能耗因素,采用2200lx作為馬鈴薯快繁的光照。

  3.3.B9濃度對脫毒試管苗生長影響

  按每個有效莖節為一個外植體正向插入含有不同濃度B9的改良1/2MS培養基中,于23℃,2200lx光照條件下培養15天,調查脫毒苗莖長、莖粗、有效葉片數,根長、根數,在不同B9濃度下馬鈴薯各項生理指標如下表3、表4所示。

  從試驗結果可以看出(表3、表4)B9的加入改變了脫毒試管苗的生理指標,隨著B9濃度的增加,試管苗的高度縮短,莖徑增大,有效葉片數增多,根系發達即根數和根長度均增加。同時可以看出B9對不同馬鈴薯品種試管苗的影響存在差異:B9對“費烏瑞它”高度的抑制作用非常明顯,各濃度與對照的差異達顯著水平,較低濃度(4~8mg∙L−1)與較高濃度(10~15mg∙L−1)的差異也達顯著,除對照外各濃度B9對莖粗、葉片數、根長和根數的影響較小或達顯著差異水平。B9對“米拉”試管苗高度、有效葉片數、根長和根數的影響與費烏瑞它不同,較低濃度(4~8mg∙L−1)與較高濃度(10~15mg∙L−1)的差異不明顯,而對莖徑的影響差異達到顯著水平。

  根據組培目的不同,綜合而言,較低濃度(4~8mg∙L−1)的B9能夠有效抑制試管苗生長,獲得較多的有效葉片數即有效莖節數,可以用于增殖培養;而較高濃度(10~15mg∙L−1)的B9可以獲得更加健壯的試管苗,可以用于促壯培養。

  3.4.B9濃度對脫毒苗移栽的影響

  將不同B9濃度處理的兩種脫毒馬鈴薯試管苗按方法4進行處理,15d后各馬鈴薯試管苗成活率如下表5、表6所示:試管苗的成活率與B9濃度呈正相關,即試管苗越健壯其成活率越高,考慮到高濃度(>20mg∙L−1)的B9所形成的試管苗本身較矮,同時高濃度的B9可能對其后期生長存在的風險,選擇(10~15mg∙L−1)的B9濃度作為馬鈴薯試管苗壯苗培養更為理想,其成活率能達到97%以上。

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  4.討論

  (1)在大量預試試驗的基礎上篩選出改良1/2MS作為基礎培養基,適合于費烏瑞它和米拉的培養,有利于形成健壯的試管苗。崔翠等[9]的研究表明,因品種的差異,可使用MS和1/2MS作為基本培養基,較低濃度的大量元素和微量元素利于株高增加,與本研究存在一致性。

  (2)光照和溫度對馬鈴薯試管苗的影響比其它植物更為敏感,低光照(<1500lx)和較高溫度(>25℃)都會導致繼代后試管苗腋芽快速萌發抽生,形成纖細的試管苗,并抑制葉片生長和根的形成,本研究在2200lx~3000lx光照、21℃~23℃下培養,得到健壯試管苗,這與[11][12]形成類似的結果。

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