马铃薯组培苗

不同糖源对马铃薯组培苗生长的影响
摘要：本实验比较分析了不同糖源对马铃薯组培苗生长的影响。

实验结果表明：3%(w/v)的蔗糖处理适于马铃薯组培苗的生长和快速繁殖，而高浓度的蔗糖和葡萄糖处理抑制马铃薯组培苗的生长，但是有利于根的发育。

关键词：葡萄糖；蔗糖；马铃薯；组培苗；影响
前言
马铃薯（Solanum tuberosum L.）为属茄科茄属双子叶植物，多数为一年生草本。

马铃薯具有很高的营养价值和食用价值，是重要的粮食蔬菜兼用作物。

同时，马铃薯还有延缓衰老、减肥和美容护肤等作用。

早在16世纪后期马铃薯就已经传入中国[1]。

普通栽培马铃薯品种为同源四倍体，属无性繁殖作物。

马铃薯组织培养技术已相当成熟，在生产上已经产生巨大的经济效益和影响。

近年来，中国马铃薯产业呈现稳定增长态势，市场消费利用正在发生积极变化，进出口贸易也不断地扩大 [2]。

正因为我国马铃薯产业面临这样的情景，所以才大大地激发了人们对马铃薯研究的兴趣，使马铃薯研究成为一个热点课题。

在马铃薯组织培养中，影响植株生长的因素有许多，大致可分为自身因素和环境因素。

其中自身因素主要是外植体的大小、取材位置、母体生长时间长短等[3]。

对于马铃薯组培苗来说，环境因素主要指的就是培养条件。

即：在植物组织培养中温度、光照、湿度等物理环境条件，培养基的组成、PH值、渗透压等化学环境条件，这些培养条件都会影响马铃薯组织培养苗的生长和发育[4]。

温度和湿度是植物组织培养中的重要因素，只有在适宜的温湿度下生长分化植株才能表现良好。

一般情况下，23~27℃是大多数植物的最适温度，实验室通常采用25+2℃，保持70%~80%的相对湿度。

光照对植物组织培养的影响主要是：光照强度、光质和光照时间。

培养基的组成包括：水、大量元素、微量元素、有机物等。

其中的某一个成分变化都会影响植株的正常生长。

不同植物对培养基的PH要求不同，大多在5-6.5左右。

一般情况下，培养基使用蔗糖作为其碳源,因为蔗糖是最常用的碳源。

同时葡萄糖和果糖也是较好的碳源，可支持许多组织很好的生长[4]。

糖为细胞提供合成新化合物的碳骨架，为细胞吸收代谢提供底物和能源，还用以维持一定的渗透势[5]。

由于不同糖源中碳链的结构不一样，导致其提供的碳被植物吸收的程度也不一样，所以不同糖源作为碳源时对马铃薯组培苗生长的影响有差异。

本文选择了不同糖源对马铃薯组培苗生长的影响作为研究课题，选取葡萄糖
和食用蔗糖为碳源，并设置了一对浓度变化（6%、3%），观察并分析比较四类马铃薯组培苗在一个生长周期内的生长时性状表现的差异。

1 材料和方法
1.1 实验材料
云南师范大学薯类研究所保存内的H-6、BY-14、B4和C-88四个脱毒马铃薯品种的组培苗。

1.2 试剂和器材
实验试剂：蔗糖；葡萄糖；琼脂；水；大量元素；微量元素；铁盐；有机附加物。

器材：封口膜；棉线；果酱瓶；蒸馏水；自来水；PH试纸；培养皿；玻璃棒；酒精灯；剪刀；镊子；酒精（75%和95%）；电子称；电磁炉；锅；灭菌锅；无菌操作台；高压灭菌锅。

1.3 实验方法
设计在MS培养基中加入不同糖源（葡萄糖和蔗糖），其浓度为6%和3%，不同种类的培养基对马铃薯组培苗生长的影响。

观察并记录10d(初期)、20d(中期)和30d(末期)各组实验材料的单株平均株高、单株平均叶片数量、单株平均分节长短和可用节数量、单株平均生根数量等,最后称量记录每个分组生长的每10株组培苗的平均重量[6]。

以常用的蔗糖为对照组，其他为实验组，然后通过对数据的分析总结不同糖源对组培苗生长的影响的差异表现在那些方面，来分析不同糖源对组培苗生长的影响。

实验中所需观测指标：单株平均的株高(cm)、叶片数量（片）、平分节长短(cm)、可用节数量(个)、生根数量(根)以及10株组培苗的平均鲜重(g) [6]。

株高(cm)：植株基部到生长点的距离（用直尺测量）。

叶片数量（片）：均采用计数法计数后再计算平均值。

平均分节长短(cm)：测量每个分节之间的距离后计算平均值（用直尺测量）。

可用节数量(个)：均采用计数法计数后再计算平均值（可用节指的是可以正常再发育成为植株的茎节）。

10株组培苗的平均鲜重(g)：采用电子天平称重。

1.4 接种和培养
每个标注对应十瓶组培苗，每个果酱瓶转接8段外植体。

在无菌操作台上，严格按照无菌操作步骤接种。

24-26 ℃、2 000～4 000 lx光照、16 h/d光照时间。

要保证每种马铃薯组培苗在每一种培养基中都正常自由生长。

实验处理分组情况如下表格：
处理/分组H-6 BY-14 B4 C-88
6%葡萄糖A1-1 A1-2 A1-3 A1-4
3%葡萄糖A2-1 A2-2 A2-3 A2-4
6%蔗糖B1-1 B1-2 B1-3 B1-4
3%蔗糖B2-1 B2-2 B2-3 B2-4
A1: 葡萄糖浓度为6%；A2: 葡萄糖浓度为3%；
B1: 蔗糖浓度为6%； B2: 蔗糖浓度为3%
2 结果和分析
2.1 不同实验处理对马铃薯组培苗平均株高和分节长短的影响
实验结果显示：在一个继代周期内， H-6、B4和C-88在3%蔗糖的培养基中株高显示值最大，而BY-14在6%蔗糖培养基内生长中期株高显示值最大。

同样的，在一个继代周期内H-6、BY-14和B4在3%蔗糖的培养基中分节长短显示值最大，而C-88在6%蔗糖培养基内分节长短显示值最大。

由于在实验过程中出现组培苗污染，在统计时各个时期的统计数量有差异，没有保证统计数量和对象的一致性，导致了实验结果的参差。

表1 不同处理马铃薯组培苗单株平均株高
处理时期H-6 BY-14 B4 C-88 6%葡萄糖初期 2.24 2.44 1.7 2.58
中期 5.04 4.11 2.79 3.13
末期 4.06 4.56 3.35 4.51 3%葡萄糖初期 3.32 3.94 3.89 3.76
中期7.22 5.67 5.58 5.56
末期 6.84 6.67 10.74 6.85 6%蔗糖初期 4.08 4.79 7.06 8.00
中期7.64 6.73 6.52 7.16
末期7.8 5.93 7.75 10.25 3%蔗糖(CK) 初期 4.14 5.94 5.65 7.52
中期 6.55 6.24 7.85 8.16
末期7.28 8.56 10.00 10.5
平均节间长度也是反映株高的一个数据，但它同时还反映了不同处理影响试管苗的生长方式，及试管苗后续继代培养时接种的难以程度等。

表2 不同处理马铃薯组培苗单株平均分节长短
处理时期H-6 BY-14 B4 C-88 6%葡萄糖初期0.42 0.13 0.5 0.44
中期 1 0.66 1 0.42
末期0.79 0.89 0.9 0.46 3%葡萄糖初期0.9 1 1.21 0.56
中期 1 1.06 0.93 0.53
末期0.83 1.07 1.3 0.56 6%蔗糖初期0.55 0.75 1.31 1.1
中期 1.1 1.08 1.56 1
末期 1.07 1.3 1.67 1.19 3%蔗糖(CK) 初期 1.56 1.95 1.7 0.69
中期 1.5 1.91 1.65 0.72
末期0.92 1.13 1.75 0.86
2.2 不同实验处理对马铃薯组培苗平均叶片数量和可用节数量的影响
平均叶片数量和可用节数量也是从不同侧面反映实验处理对试管苗生长的影响。

实验结果显示：H-6在6%蔗糖的培养基里生长平均叶片数量最多，为13.53片，在3%蔗糖的培养基内生长平均可用节数量最多，为6.25节；BY-14在3%蔗糖的培养基内生长平均叶片数量和平均可用节数量最多，分别为11.05片、5.74节；B4在3%蔗糖的培养基内生长平均叶片数量最多，为11.38片，在6%蔗糖的培养基内生长平均可用节数量最多，为9.2节；C-88在在3%蔗糖的培养基内生长平均叶片数量和平均可用节数量最多，分别为32.73片、8.57节。

表3 不同处理马铃薯组培苗单株平均叶片数量
处理时期H-6 BY-14 B4 C-88 6%葡萄糖初期 5.35 2.28 2 4.93
中期7.3 4.38 3.36 5.19
末期8.04 5.54 5.67 5.86 3%葡萄糖初期7.06 3.39 4.13 5.13
中期9.85 5.82 5.78 5.7
末期12.43 6.6 18.64 11.35 6%蔗糖初期 5.2 2.19 4.78 3.65
中期9.07 4.13 5.83 7.44
末期13.53 5.67 19.1 14.28
3%蔗糖(CK) 初期 5.71 4.53 3.93 7.22 中期8.97 7.31 5.31 9.35
末期13.3 11.05 11.38 32.73
表4 不同处理马铃薯组培苗单株平均可用节数量比较分析处理时期H-6 BY-14 B4 C-88 6%葡萄糖初期0.69 0 0.3 0.45
中期 1.28 1.08 1 1.76
末期 3.01 2.54 2.08 3.74 3%葡萄糖初期 1.77 1.3 1.66 1.34
中期 2.58 1.96 2.29 2.08
末期 4.74 2.44 5.84 3.83 6%蔗糖初期0.98 0.83 2.16 2.01
中期 2.24 1.73 2.88 4.93
末期 5.33 3.02 9.2 8.09 3%蔗糖(CK) 初期 2.5 2.38 1.64 2.25
中期 3.78 2.84 3.28 6.39
末期 6.25 5.74 4.94 8.57 2.3 不同实验处理对马铃薯组培苗平均生根数量的影响
表5 不同处理马铃薯组培苗单株平均生根数量
处理时期H-6 BY-14 B4 C-88 6%葡萄糖初期 2.24 2.44 1.7 2.58
中期 5.04 4.11 2.79 3.13
末期 4.06 4.56 3.35 4.51 3%葡萄糖初期 3.32 3.94 3.89 3.76
中期7.22 5.67 5.58 5.56
末期 6.84 6.67 10.74 6.85 6%蔗糖初期 4.08 4.79 7.06 8
中期7.64 6.73 6.52 7.16
末期7.8 5.93 7.75 10.25 3%蔗糖(CK) 初期 4.14 5.94 5.65 7.52
中期 6.55 6.24 7.85 8.16
末期7.28 8.56 10.00 10.5
由以上5个表格可知：
在生长初期，对于H-6来说3%的蔗糖促进茎和根的生长、适合茎节的发生，3%的葡萄糖适宜叶的生长；对于BY-14来说3%的蔗糖促进马铃薯组培苗的生长；对于B4来说3%的蔗糖对马铃薯组培苗的叶的生长、茎的发生和生长有积极影响，6%的蔗糖促进根的生成；对于C-88来说3%的葡萄糖较适合其茎的伸长和茎节的形成，6%的蔗糖促进根的生成，3%的蔗糖促进叶的产生。

在生长中期，对于H-6来说3%的蔗糖适合茎的形成和拔高，3%的葡萄糖促进叶片的发生和生长，6%的蔗糖适宜根的形成；对于BY-14来说3%的蔗糖适合茎和叶的形成和生长，6%的蔗糖适宜根的形成；对于B4来说3%的蔗糖促进茎的生长和根的形成，6%的蔗糖适宜叶的发生；对于C-88来说3%的蔗糖促进茎的生长和根的形成，6%的蔗糖适宜叶的发生。

在生长末期，对于H-6来说3%的蔗糖促进茎的发生和茎段的伸长，6%的蔗糖促进叶和根的形成；对于BY-14来说3%的蔗糖马铃薯组培苗的生长；对于B4来说3%的蔗糖适合根茎的形成和生长，6%的蔗糖促进叶的形成；对于C-88来说6%的蔗糖促进叶的发生、茎的发生和伸长，3%的蔗糖适合根的生长。

表6不同处理马铃薯组培苗单株平均鲜重的影响（平均10株苗重）处理H-6 BY-14 B4 C-88
6%葡萄糖 1.926 1.834 1.110 1.172
3%葡萄糖 3.124 2.286 2.335 1.222
6%蔗糖 3.167 1.318 2.880 2.926
3%蔗糖 3.275 2.499 3.280 2.517
由以上表格可知：
3%的蔗糖促进植株的生长，有利于组培苗有机物的积累。

通过本实验的研究得到：3%的蔗糖对马铃薯组培苗的生长的积极影响最突出，而高糖浓度的培养基抑制马铃薯组培苗的生长，但是有利于根的诱导生成。

3 讨论
马铃薯作为继小麦和水稻之后的第三大农作物，有很重要的经济价值。

但目前马铃薯产业受各方面的影响较多，其中种薯生产也面临着各种困难，提高马铃薯组织培养技术可以对马铃薯种薯生产提供重要帮助。

实验室快繁马铃薯组培苗是马铃薯产业大规模化的第一个环节，但马铃薯的实验室组织培养也存在一系列问题。

本实验通过对比在MS培养基中加入不同糖源评价不同糖源对马铃薯组培苗生长和性状表现有无明显差异影响，从而了解不同糖源对马铃薯组培苗有何影
响，也为以后类似实验提供实验数据，从而改进马铃薯组培苗实验室扩繁的技术有利于马铃薯产业的发展。

参考文献：
[1] /view/21685.htm
[2] /Biz/Article/2009-11-14/189013.html
[3] 杨丽琴,李瑞,王俊等. 植物组织培养三大难题[J]. 北方园艺. 2008. 4: 104-107.
[4] 朱建华，等. 植物组织培养实用技术[M]. 北京:中国计量出版社. 2001. 193-195.
[5] 牛爱国，侯丽娟，包永佶等. 马铃薯组培苗液体静置培养微繁技术研究[J]. 马铃薯杂志，13（2）：75-78.
[6] 孔繁春,李文刚,姚裕琪等. 不同培养方式和光照强度对马铃薯脱毒试管苗微繁的影响[J]. 马铃薯杂志, 1999, 13(1):20-22.
Different carbohydrate sources on Potato Plantlets in vitro effects Abstract:The comparative analysis of the different source of sugar on Potato Plantlets in vitro effects. The experimental results show that: 3% (w/v) sucrose for potato tissue culture seedlings growth and rapid propagation, and high concentration of sucrose and glucose inhibited the growth of Potato Plantlets in vitro, but is conducive to root development.
Key word: Glucose; Sucrose ; Potato; In vitro Plantlet; Influence。