马铃薯试管苗快繁中提高繁殖系数的方法陈丽华,李云海(云南师范大学薯类作物研究所,云南 昆明 650092)
摘 要:马铃薯脱毒试管苗的快速繁殖在马铃薯良种工厂化生产中应用广泛。
如何在较短时间内提高苗的繁殖系数,降低生产成本,且生产出健壮的苗,是每一个生产性组培室应该考虑的问题。
我们采取在培养瓶中留茬并补加液体培养基的方法,使每瓶母苗可重复利用4～5次,在较短的时间内较大地提高了苗的繁殖系数。
在相同时间内,把马铃薯试管苗的繁殖倍数由常规繁殖方法的9倍提高到现在的3114倍。
关键词:马铃薯;试管苗;组织培养;繁殖系数
植物组织培养技术在目前的马铃薯脱毒良种快速繁育中是一种基本的操作手段,用于脱毒种苗生产、品种资源的保存、遗传育种操作等各方面,也是脱毒马铃薯原原种大规模生产的前提,其繁殖速度是一般常规方法不可比的。
但是,在具体的试管苗生产实际操作中,如何改进生产技术,降低成本,提高试管苗繁殖率,是各个生产环节必须认真考虑的问题。
为了达到上述目的,我们对脱毒马铃薯试管苗快速繁殖技术进行了改进。
现将快繁技术的改进方法和试验结果报道如下。
1 材料与方法
111 材料
合作88、紫花大西洋等马铃薯品种的脱毒试管苗。
112 方法
11211 常规方法
常规的马铃薯试管苗繁殖程序为:用MS附加激素的固体培养基,每个培养瓶(中号罐头瓶)中加入培养基25ml,高温高压灭菌并冷却凝固后约212cm 厚,然后每瓶接种马铃薯试管苗茎段20段。
25天左右,小苗长至7～8cm高(约6～7个叶节)时,可进行转接。
一般每瓶母苗可转接3瓶左右新苗,母瓶中留下的带根的基部茎段连同剩余的培养基一起被丢弃。
11212 改进方法
在上述固体培养基培养基础上,把剪去上层茎段(用于转接)后的带根的基部茎段连同剩余的固体培养基保留,并在其中加入30ml新的液体培养基(成分不变,只是不加琼脂),然后放回培养室用常规方法进行培养。
这样处理后的母苗一般培养5～7天就可进行第一次转接;母瓶仍保留并继续培养7～10天可进行第二次转接;用同样方法,分别继续培养10～15天、15～20天、20～25天可进行第三次,第四次和第五次转接。
且各次转接后均不再加入新的培养基。
2 结果分析
从改进方法的各次转接试验中随机抽取5瓶苗,调查其株数、株高(以平均叶节数表示)等情况,被调查的品种为合作88号,结果见表1。
从表1可看出,马铃薯试管苗快繁改进方法中的每瓶试管苗平均
表1 各次转接的试管苗生长情况调查
转接次数(培养天数) 苗 生 长 情 况
(株数及株高)
平 均
(株数及株高)
第一次株数(株/瓶)23252420232310
(5天)株高(叶节)45343318
第二次株数(株/瓶)32303122272814
(7天)株高(叶节)56578612
第三次株数(株/瓶)38375046424216
(12天)株高(叶节)67567612
第四次株数(株/瓶)33343035363316
(15天)株高(叶节)65676610
第五次株数(株/瓶)20141713271812
(20天)株高(叶节)34323310
常规培养株数(株/瓶)22252324262410
(25天)株高(叶节)54565510
收稿日期:2002-12-06
03云南农业科技 2003年第2期
株数及平均株高与转接次数之间,大致呈现正态分布的关系,随着转接次数的增加,每瓶试管苗的平均株数及平均株高先呈增加的趋势,到第三次转接时平均株数最多、平均株高最高,每瓶平均株数达到了4216株,平均株高达到了612叶节,而后又呈逐渐减少的趋势。
用这样的方法繁殖试管苗,因保留的母苗本身有根,能充分吸收加入的液体培养基中的营养成分,因此,第三次转接前的苗分枝多且生长速度快(仅生长速度就比常规节段繁殖速度快2～5倍),对加速试管苗的繁殖非常有利。
随着培养基中的营养成分被各次生长的苗吸收而逐渐减少,从第四次转接开始,每瓶试管苗平均株数和平均株高又逐渐减少,苗的生长速度减慢(如需要15～20天才能转接一次等),且变得越来越弱。
但是,一般情况下第四次转接及之前的苗均生长良好,可用于快速繁殖。
第五次生长出来的苗,因节间变短、生长速度慢且较矮较弱(玻璃化),各次生长累积的根层占了培养瓶高度的3～5cm(培养瓶高度为11cm,直径615cm),培养基连同根开始变黑或严重发黑,因此,这时的苗不宜再保留。
据初步计算,1瓶母苗(平均每瓶24株)按常规方法繁殖出来的新苗,24天后能进行一次转接,一般可扩繁到9瓶左右合计216株苗;在第39天时,这216株苗才生长到2～3个叶节高,还不能进行转接,其繁殖倍数为9倍(216/24)。
用改进方法进行扩繁,根据表1的结果,一瓶24株的母苗39天时繁殖出来的试管苗株数为:216+(2310+2814+4216+ 3316)×3+(2310+2814)×3,合计753株,繁殖倍数为3114倍,其繁殖倍数比常规繁殖法大大提高。
3 讨论
311 留茬剪切段方法
在剪取小苗时应注意,转接母苗时不要把母苗提出瓶外剪切,应在瓶内剪切,在苗的根部以上部分留一小片叶,也就是1～2个叶节。
这样加入无菌的液体培养基后母苗才会健康地生长出小苗。
剪切时注意不要把母苗的根提起来,灼烧灭菌的剪刀应冷却后才能使用;在加入液体培养基时也应注意培养瓶的瓶口应在酒精灯上灼烧,防止污染菌带入瓶内;手要用75%酒精消毒。
这些重要环节做好了,才能够保证上述所说的母苗重复利用4～5次而不被污染,从而极大地提高生产效率。
312 培养条件
在固体培养基培养阶段,通常每瓶接种试管苗的株数为15～20株。
固体培养的母苗在加入液体培养基后,可利用的试管苗株数可达到30～40株/瓶。
原因是加入液体培养基后带根的母苗发出许多丛芽。
其培养条件为每天15小时光照,光照强度1500Lux,温度在20～22℃,再加上使用透气封口膜,即可快速培养出根系发达粗壮、节间短、叶片多且大的健壮的马铃薯试管苗。
采用留茬重复利用母苗方法,可充分利用有限资源,减少人、财、物力的投入,降低成本;同时为加大每瓶试管苗的接种密度提供了条件,缩短了繁苗时间,提高出苗率,培养基和培养物的利用率也有了很大的提高。
灌溉新技术
—雾化软带微喷技术
日本住友集团多年试验研究开发成功雾化软带微喷技术。
其核心是高效节水的“住友”微喷带。
其材料为特殊激光打孔的多孔微喷灌聚乙烯带,耐压耐用耐老化,正常使用可达5年以上。
使用水压2kg/cm2以内,最大铺设长度100m,百米喷水量为3～10m3/小时,喷水宽度315～10m。
比转达喷式灌溉省水50%。
一个温室大棚只设一条带子,每米造价6～8元,投资800元即可解决灌溉问题。
住友微喷带分为三大类型,即室外型(R型)、室内型(M ARKⅡ型)、微喷型(M U LT160～100)。
适用于温室大棚及露地的草坪、花卉、果树、蔬菜、粮食等多种作物。
其特点是:
1 使用压力低 激光打孔雾化强度高、水滴小、打击强度小,更适宜作物生长。
2 安装使用简便 仅用一个方便直通即可连接带子,减少了配套设备成本。
一条带子可喷10m宽、100m 长范围的面积。
可卷收移动使用和保管,安装拆卸简便。
每卷重2kg和7kg。
3 使用灵活 可一条带子独立使用,也可以加三通、四通,6～8m间距设支管,增加带子,按单元轮灌使用。
需要进行水力计算以确定水泵,可调节水压控制喷水的高度和宽度。
柿子平架栽培技术
柿子树高达315m以上时,管理作业需要借助脚架而不方便和不安全。
为此,日本福冈县开发了一种培养矮树的平架栽培技术。
平架栽培与常规栽培相比,树冠内光照条件好,果实肥大,着色良好,产量增加。
因为不使用脚架作业而缩短了摘蕾、摘果、防治病虫害及收获作业时间。
因为没有支撑树枝的支柱,可引入各种管理机械而达到省力。
另外,树枝诱引固定到架上而增强了抗风害的能力。
树龄在20年以上的常规栽培树,通过精细整枝、修剪也可以转为平架栽培而不降低产量。
现在福冈县特产品种“富有”平架栽培约有50hm2。
并正在向坡地引进开发此项技术。
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2003年第2期 云南农业科技。