马铃薯组织培养技术

马铃薯茎尖组织脱毒培养及植物激素在培养中的作用摘要：马铃薯茎尖组织脱毒培养,愈伤组织解除分化形成新个体时,体细胞有丝分裂的异染色质延迟复制行为较正常活体植株更严重,后代变异较自然群体变异高出500倍,若在培养过程添加辐射和化学诱变试剂变异率会更高。因此,组织培养环境不只是现代生物技术辅助育种的一个重要条件,更是诱变育种的一个有效途径,对于以营养体繁殖的马铃薯作物效果更好。本文介绍了马铃薯茎尖培养的意义和方法，综述了植物激素在马铃薯生长中的作用。

关键词：茎尖体细胞组织培养变异植物激素

Abstract:Potato virus-free cultivation of the tip meristem,callus formation of new individual remove differentiation,somatic cell mitosis heterochromatin delay of normal living plant copy behavior more serious than natural group,variation and variation of500times higher in the training process,if add radiation and chemical mutagenesis reagent mutation rate is higher. Therefore,tissue culture of modern biological technology environment is not only an important supplementary conditions,is an efficient way of mutation breeding for excessive n-redistribution breeding,potato crop effect is better.The paper introduces the significance of potato meristem-tip culture were reviewed,and the method of plant hormone role in growth of potatoes.

Key words:Stem cells;Tissue culture;variation;Plant hormones

1马铃薯生态习性和种类

对土壤的适应性很强，但对气候要求凉、冷、燥，在湿热地区虽然也能生长，不过一代以后品种就会演化，需要经常从寒冷地区引进新的种。种薯在土温5～8℃的条件下即可萌发生长，最适温度为15～20℃。适于植株茎叶生长和开花的气温为16～22℃。夜间最适于块茎形成的气温为10～13℃（土温16～18℃），高于20℃时则形成缓慢。出土和幼苗期在气温降至-2℃即遭冻害。开花和块茎形成期为全生育期中需水量最大的时期。

马铃薯在原产地就有几百个品种，在世界各地又不断地培养新品种，目前全世界有几千个品种，有含淀粉比例较高，适合作为主食的，也有适合作为蔬菜食用的。人们根据不同的用途培养出很多新品种，花色有白色、红色、紫色等品种，地下块茎有圆形、卵形和椭圆形，其皮色有红色、黄色、白色和紫色的不同品种。一般用块茎上的“芽眼”切下播种，如果用种子种植，很快就会产生变异，因此非常容易出现新品种。

2马铃薯的市场效益分析（为什么选马铃薯做实验材料）

马铃薯是世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四种主要农作物。就单位面积出产的干物质而言，它高于小麦、大麦和玉米，就单位面积出产的蛋白质而言，分别为小麦、水稻和玉米的2.02、1.33和1.20倍。目前我国马铃薯常年种植面积为467万公顷左右，鲜薯年总产量5500万吨，居世界第一位。种植区域主要分布在黑龙江、吉林、内蒙古、山西、甘肃、青海、云南、贵州、四川等广大地区。但是我国的马铃薯加工业发展十分缓慢，基本上以鲜食为主，少部分用于传统食品加工和制取粗淀粉，深加工产品很少，而且加工生产规模小，工艺落后。20世纪90年代国内以马铃薯为原料的食品工业进入了一个蓬勃发展的时期，然而产品与国外同类产品相比，无论是在色泽、口味、品质，还是在包装上均存在一定差距。

马铃薯块茎水分多、脂肪少、单位体积的热量相当低，所含的维生素C是苹果的10倍，B族维生素是苹果的4倍，各种矿物质是苹果的几倍至几十倍不等，土豆是降血压食物膳食中某种营养多了或缺了可致病。

近年来随着人民群众生活水平的日益提高，我国的食品结构出现了一些新的变化，中西方的饮食文化开始相互渗透和融合，马铃薯加工食品在我国同样备受欢迎。随着麦当劳、肯

德基等洋快餐在我国落户，其中必有一款的炸薯条、薯泥等马铃薯食品很受国内中层消费者的喜爱，尤其是儿童对其情有独钟，成为未来我国马铃薯食品潜在的庞大的消费群体。

3马铃薯茎尖的组织培养

植物组织培养（PlantTissueCulture）：是指通过无菌操作分离植物体的一部分（外植体explant），接种到培养基上，在人工控制的条件下（包括营养、激素、温度、光照、湿度）进行培养，使其产生完整植株的过程。（主要有原生质体（Protoplast），悬浮细胞，组织（愈伤组织Callus、茎尖分生组织），器官（胚，花药，子房，根和茎）的培养。

植物组织培养是20世纪初发展起来的一门新兴技术,随着这项技术的日益完善,其应用也越来越广泛,可用于种苗快繁、植物脱毒、植物育种、种质资源保存以及次生代谢物提取等方面。尤其植物快繁和脱毒是应用最多和最广的方面,而且许多花卉苗木的试管育苗已进入了商品化生产[1]。

通过茎尖分生组织培养脱除病毒自上世纪70年代以来在马铃薯上推广应用，种薯生产技术随着生物技术的发展不断改进[2]。利用马铃薯茎尖组织培养结合病毒检测,进行马铃薯脱毒的组织培养技术,可大批量地进行种薯繁殖,又可防止亲代植株的病毒传染给子代[3]。

作为马铃薯生产第一大国,中国的马铃薯单产低于世界平均水平。种薯问题是限制其单产提高的主要因素,要提高种薯质量,茎尖分生组织培养脱毒、组培苗离体快繁和(或)试管薯生产方面的研究是其技术基础,植物生长物质在上述三方面的应用是研究方向之一[4]。

马铃薯薯块及芽外植体消毒灭菌后在MS基本培养基中培养效果最好[5]。

黄萍等[6]认为在马铃薯初代培养基(作茎尖培养用)和增殖培养基(作试管苗快速繁殖用)中分别加入25μg/ml链霉素、四环素和苯甲酸钠3种抗污染剂,结果发现:苯甲酸钠在初代培养基中抑菌效果最好;而在增殖培养基中以四环素的抑菌效果最佳。

植物组织中普遍存在内生菌,当植物组织进行离体培养时,这些内生菌就会产生污染[7]。为了消除植物组织培养过程中出现的真菌和细菌污染,而又不杀伤植物组织,采用多菌灵和青霉素混合溶液浸泡污染的组培苗茎段的结果发现,多菌灵对真菌有杀灭作用,对细菌没有明显作用;青霉素只对细菌有抑制作用,继代后细菌污染照常存在;而对污染的组培苗采用75%乙醇和0.1%Hg Cl2处理可彻底杀灭真菌和细菌[8]。

4植物激素对马铃薯生长的影响

试验以品种为主区,激素处理为副区进行裂区设计,研究了赤霉素(GA3)与茉莉酸甲酯(MeJA)对雾培马铃薯内源激素与生长发育的影响。结果表明:外源GA3处理增加了3个马铃薯品种叶片内源IAA和JA的含量,降低了中晚熟品种高原7号的内源ABA含量。外源MeJA 对马铃薯块茎均有一定诱导作用,但结合GA3处理其诱导结薯的能力会减弱[9]。蒙美莲等[10]发现马铃薯块茎形成期,脱落酸含量显著增加,赤霉素含量则显著降低,赤霉素与脱落酸比值下降到一定水平是块茎开始形成的重要条件。外加脱落酸喷施叶面,使块茎形成提早,但结薯数并未增加;外加赤霉素喷施叶面,使植株细高,匍匐茎细长,块茎形成显著延迟,块茎数显著减少,这一结果进一步证明了脱落酸和赤霉素在块茎形成中的作用。张志军等[11]研究表明外源添加赤霉素(GA,Gibberellins)能促进马铃薯茎、叶和匍匐茎的生长,而抑制块茎的形成.添加GA生物合成抑制剂可降低植株体内GA水平和活性,促进块茎形成.

石瑛等[12]在诱导结薯的过程中给以不同浓度的香豆素处理,研究香豆素对试管微型薯诱导的影响。结果表明,在诱导结薯的培养基中,添加香豆素处理的浓度为30mg/L时,获得的微型薯块茎较大且大薯率较高。

陈善娜等[13]在加入100mg/l香豆素时,试管结薯的数量与使用500mg/l矮壮素效果相近似。