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摘 要：为了明确缩节胺在马铃薯组培快繁中的作用，采用夏波蒂、冀张薯8号、克新1号等3个马铃薯品种作为试验材料，研究了不同浓度缩节胺对脱毒马铃薯试管苗生长、根长、苗高的影响。结果表明：不同浓度缩节胺对脱毒马铃薯的影响不同，低浓度可以促进马铃薯的生长，高浓度则起到了抑制作用。
关键词：马铃薯;缩节胺;组织快繁;培养基;应用
中图分类号 S64 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）16-0056-03
Application of Mepiquat in Tissue Rapid Propagation of Virus Free Potato
ZHANG Yunshuai1 et al.
（1Hebei North University， Zhangjiakou 075000， China）
Abstract： In order to study the effect of Mepiquat on the tissue culture and rapid propagation of potato， the effects of Mepiquat with different concentrations on the growth， root length and seedling height of virus-free potato plantlets were studied by using three potato varieties， shapoti， jizhangshu 8 and Kexin 1. The results showed that the effects of different concentrations of Mepiquat on the growth of virus-free potato， low concentration can promote the growth of potato， high concentration can inhibit the growth.
Key words： Potato; Ketamine; Tissue rapid propagation; Medium; Application
馬铃薯含有丰富的营养物质，是重要的粮菜兼用作物之一[1]。自2015年我国提出马铃薯主粮化以来，马铃薯产业发展迅速，种植面积达世界第一。在马铃薯生产中，马铃薯的退化现象是世界普遍存在的难题。马铃薯茎尖培养脱毒及快繁，是目前应对马铃薯退化问题应用最多、最广泛和最有效的方法。而应用植物生长调节剂对马铃薯进行化学调控也是有效方法之一。
缩节胺是一种生长延缓剂，可以使植物节间缩短，植株变矮，茎变粗，叶色加深。近年来，生长延缓物质已被广泛应用于植物组织培养技术中，其在提高愈伤组织分化、促进芽的增殖、壮苗培养等方面都取得了良好的效果[2]。缩节胺对马铃薯试管薯的诱导起着促进作用，这与现有关于植物生长延缓剂如CCC、B9和PP333对马铃薯试管薯的诱导有促进作用的报道是一致的[3，4]。
1 材料与方法
1.1 仪器和药品
1.1.1 准备室 仪器、药品称量、培养基制作灭菌。设备仪器：立式压力蒸汽灭菌器（LDZX-75KBS）、电子天平、搪瓷杯、电磁炉、培养瓶（罐头瓶）、冰箱、洗涤池、500ml烧杯、封口膜、称量纸、玻璃棒。
1.1.2 无菌室 进行无菌操作，设紫外线杀菌灯，超净工作台。设备仪器：酒精灯、剪刀、镊子、培养皿等。
1.1.3 培养室 LRH-250-G型光照培养箱，电光培养架若干个，温度控制设备，湿度控制设备，培养架应具有2000～3000Lx的光照强度，室温应在20～30℃内进行调节。
1.1.4 培养基的配制 制作培养基时，30g培养基，蒸馏水750mL，称取缩节胺分别按5、10、20、40、150、300mg/L，蒸馏水混合加热沸腾后倒入培养瓶中，然后用封口膜封口，放进高压灭菌锅，温度达121℃，保持20min，灭菌后静置冷却备用。以MS培养基为空白试验，附加不同浓度的缩节胺，MS培养基作为对照，配制7种培养基（表1）。
1.2 试验材料
1.2.1 供试品种 供试马铃薯品种为河北北方学院旱作农业研究中心提供的夏波蒂、克新1号、冀张薯8号等3个品种。
1.2.1 试验地点 2020年8—10月，张家口河北北方学院西校区农科实验楼组培实验室。
1.3 试验方法
1.3.1 试验操作 在灭菌后超净工作台上，双手用酒精棉擦拭消毒，将所用剪刀镊子在酒精灯上灼烧灭菌，用剪刀剪取1～2个叶原基的茎尖分别接种在添加不同浓度的缩节胺的培养基上。每瓶剪取10个马铃薯苗，随后将瓶口在酒精灯上灼烧，封口后做好标记，15d后统计其马铃薯苗的生根数，根长，侧芽数，苗高，共7个处理，每个处理3次重复。
1.3.2 培养观察 在2000Lx光照强度，25℃的室温下培养，15d后进行第1次观察，随后每隔7d观察记录1次，根据马铃薯的各项数据观察记录，并对结果进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同浓度缩节胺对夏波蒂生长的影响 由表2可知：处理1～3对夏波蒂的生根、侧芽数、苗高、根长都有一定的促进作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、苗高、根长的促进作用越明显，在40mg/L的时效果最明显。处理4～6对夏波蒂生根、侧芽数、苗高、根长表现为抑制作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、苗高、根长的抑制作用越明显，在300mg/L的时作用最明显。
2.2 不同浓度缩节胺对冀张薯8号生长的影响 由表3可知，处理1～3对冀张薯8号的生根、侧芽数、根长都有一定的促进作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、根长的促进作用越明显，在40mg/L的时效果最明显。处理4～5对冀张薯8号生根、侧芽数、根长表现为抑制作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、根长的抑制作用越明显，在300mg/L的时作用最明显。在统计缩节胺对冀张薯8号苗高的影响作用时发现，处理1、2、3、5、6都呈现为抑制作用，序号4相比对照有一定促进作用。这应该是冀张薯8号对缩节胺的敏感性强，以后可以设定更小的浓度梯度，来研究调节冀张薯8号苗高的缩节胺浓度。 2.3 不同浓度缩节胺对克新1号生长的影响 由表4可知，处理1～4对克新1号的生根、侧芽数都有一定的促进作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数的促进作用越明显，在40mg/L的时效果最明显。处理4～6对克新1号生根、侧芽数、表现为抑制作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数的抑制作用越明显，在300mg/L的时作用最明显。不同浓度的缩节胺对苗高生长都呈现抑制作用，这和对冀张薯8号的作用相似。处理1～4中，随着缩节胺浓度的提升对苗高的抑制作用减弱。处理5～6，随着缩节胺浓度的提升对苗高的抑制作用增强。除处理4外，不同浓度的缩节胺对根长都呈现抑制作用。处理1～3中，随着缩节胺浓度的提升对根长的抑制作用减弱。处理5、6，随着缩节胺浓度的提升对根长的抑制作用增强。
3 讨论与结论
研究表明，脱毒种薯可使马铃薯增产30%以上，解决了生产上马铃薯因病毒侵染和加代累积所致的种性退化、产量和品质下降的问题[5-6]，越来越受到广大马铃薯种植栽培者的青睐。脱毒种薯繁育对马铃薯产业持续发展有着特殊的重要意义[7-8]。马铃薯脱毒组培苗组培快繁是脱毒种薯繁育体系的基础生产环节，是一项科技含量高的生物应用技术，有关茎尖脱毒培养、快繁培养基和培养条件以及组培的生理生化基础等生物学理论与技术层面已有了大量的深入研究[9-10]。
马铃薯苗在试管培养条件下，常出现生长细、弱和叶嫩黄，培养时间稍长就易产生烂梢及移栽成活率低等现象。加入适量的生长调节剂可以获得较好的效果，既达到快繁，又培养大量可供移栽的试管壮苗的目的[11]。前人的研究表明，NAA、B9和6-BA是马铃薯试管苗扩繁生长有效的外源调节物质[12]，其中，NAA可促进细胞伸长生长和细胞分裂，6-BA是组织培养中常見的细胞分裂素，可促进细胞分裂和扩大，同时能使茎增粗[13];而B9是一种植物生长延缓剂，可防止试管苗徒长在离体培养中起壮苗生根的作用。许端祥等[14]研究认为，B9使用浓度与茎粗之间成正比例递增关系，表现为矮化壮苗。
本研究中，冀张薯8号试管苗的生根数、苗高、根长明显高于夏波蒂和克新1号，尤其高于克新1号，克新1号生长较缓慢。分析发现高浓度不利于马铃薯芽的增殖，数据显示浓度为5mg/L利于芽的增殖。在缩节胺浓度为5、10、20mg/L的情况下，对马铃薯3个品种的生根数、根长、侧芽数均有明显的促进生长的作用，而在缩节胺浓度为40、100、300mg/L的情况下，对其马铃薯3个品种的生根数、根长、侧芽数均有一定的抑制其生殖生长的作用。此次试验所设定的缩节胺浓度对苗高的促进作用并不明显，只有在40mg/L的时候对3个品种苗高生长有促进作用。在缩节胺浓度为5、10、20mg/L的情况下，对3个马铃薯品种的苗高抑制作用减弱;在缩节胺浓度为100、300mg/L的情况下，对苗高的抑制作用增强。本试验由于缩节胺在马铃薯组织快繁方面参考较少，所设定的浓度相差较大。但总体上可以看出，缩节胺对马铃薯的作用为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。不同品种对缩节胺的敏感程度因品种而异，今后可以设定深度为20～40mg/L左右的处理，进一步探究缩节胺在马铃薯快繁中对根和苗的影响。
参考文献
[1]罗源，陈耀锋，李春莲，等.马铃薯茎段愈伤组织培养体系的优化[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2007（10）：159-162.
[2]江如蓝.多效噢对观赏植物的生物学效应及其在植物组织培养上的应用〔J〕.仲恺农业技术学院学报，2000，13（1）：5-57.
[3]郭得平，应振土，Shah GA.植物激素与马铃薯块茎形成[J].植物生理学通讯，1991（2）：130-133.
[4]连勇.马铃薯试管薯诱导与应用[J].马铃薯杂志，1995（4）：237-240.
[5]林长春.马铃薯脱毒种薯的增产效果及在[J]黑龙江农业科学，1983（4）：28-29.
[6]屈冬玉，卞春松，金黎平，等.实施西部开发战略，培植马铃薯支柱产业[C]//陈伊里，屈冬玉.面向21 世纪的中国马铃薯产业.中国作物学会马铃薯专业委员会2000年年会论文集.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2000：1-8.
[7]孙慧生，杨元军，王培伦，等.脱毒微型薯快速利用于生产的模式、效果和问题[C]//陈伊里，屈冬玉.高新技术与马铃薯产业.中国作物学会马铃薯专业委员会2002年年会论文集.哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2002：15-20.
[8]李文刚.内蒙古马铃薯产业化发展战略研究[J].内蒙古农业科技，2005（S1）：32-38.
[9]蔡能，易自力，李祥.改善植物大规模组织培养条件的研究进展[J].植物学通报，2003，20（6）：745-751.
[10]张思鸣，王勇，胡钧铭.马铃薯茎尖脱毒与快繁技术应用研究进展[J].广东农业科学，2008（8）：12-15.
[11]李灿辉，王军，管朝旭.离体培养条件下植物生长物质对马铃薯块茎形成的影响[J].马铃薯杂志，1998，12（2）：67-73.
[12]王小菁，李玲.植物生长调节剂在植物组织培养中的应用[M].北京：化学工业出版社，2003：42-47.
[13]Acram T， Prakash K，Prakash L.Plant growth regulators.Invitroplant breeding[M].US：Food Products Press，2001：129-131.
[14]许端祥，陈文辉，陈庚.B9对马铃薯试管苗培养的效应研究初报[J].福建农业科学，2004（6）：19.
（责编：张宏民）
关键词：马铃薯;缩节胺;组织快繁;培养基;应用
中图分类号 S64 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）16-0056-03
Application of Mepiquat in Tissue Rapid Propagation of Virus Free Potato
ZHANG Yunshuai1 et al.
（1Hebei North University， Zhangjiakou 075000， China）
Abstract： In order to study the effect of Mepiquat on the tissue culture and rapid propagation of potato， the effects of Mepiquat with different concentrations on the growth， root length and seedling height of virus-free potato plantlets were studied by using three potato varieties， shapoti， jizhangshu 8 and Kexin 1. The results showed that the effects of different concentrations of Mepiquat on the growth of virus-free potato， low concentration can promote the growth of potato， high concentration can inhibit the growth.
Key words： Potato; Ketamine; Tissue rapid propagation; Medium; Application
馬铃薯含有丰富的营养物质，是重要的粮菜兼用作物之一[1]。自2015年我国提出马铃薯主粮化以来，马铃薯产业发展迅速，种植面积达世界第一。在马铃薯生产中，马铃薯的退化现象是世界普遍存在的难题。马铃薯茎尖培养脱毒及快繁，是目前应对马铃薯退化问题应用最多、最广泛和最有效的方法。而应用植物生长调节剂对马铃薯进行化学调控也是有效方法之一。
缩节胺是一种生长延缓剂，可以使植物节间缩短，植株变矮，茎变粗，叶色加深。近年来，生长延缓物质已被广泛应用于植物组织培养技术中，其在提高愈伤组织分化、促进芽的增殖、壮苗培养等方面都取得了良好的效果[2]。缩节胺对马铃薯试管薯的诱导起着促进作用，这与现有关于植物生长延缓剂如CCC、B9和PP333对马铃薯试管薯的诱导有促进作用的报道是一致的[3，4]。
1 材料与方法
1.1 仪器和药品
1.1.1 准备室 仪器、药品称量、培养基制作灭菌。设备仪器：立式压力蒸汽灭菌器（LDZX-75KBS）、电子天平、搪瓷杯、电磁炉、培养瓶（罐头瓶）、冰箱、洗涤池、500ml烧杯、封口膜、称量纸、玻璃棒。
1.1.2 无菌室 进行无菌操作，设紫外线杀菌灯，超净工作台。设备仪器：酒精灯、剪刀、镊子、培养皿等。
1.1.3 培养室 LRH-250-G型光照培养箱，电光培养架若干个，温度控制设备，湿度控制设备，培养架应具有2000～3000Lx的光照强度，室温应在20～30℃内进行调节。
1.1.4 培养基的配制 制作培养基时，30g培养基，蒸馏水750mL，称取缩节胺分别按5、10、20、40、150、300mg/L，蒸馏水混合加热沸腾后倒入培养瓶中，然后用封口膜封口，放进高压灭菌锅，温度达121℃，保持20min，灭菌后静置冷却备用。以MS培养基为空白试验，附加不同浓度的缩节胺，MS培养基作为对照，配制7种培养基（表1）。
1.2 试验材料
1.2.1 供试品种 供试马铃薯品种为河北北方学院旱作农业研究中心提供的夏波蒂、克新1号、冀张薯8号等3个品种。
1.2.1 试验地点 2020年8—10月，张家口河北北方学院西校区农科实验楼组培实验室。
1.3 试验方法
1.3.1 试验操作 在灭菌后超净工作台上，双手用酒精棉擦拭消毒，将所用剪刀镊子在酒精灯上灼烧灭菌，用剪刀剪取1～2个叶原基的茎尖分别接种在添加不同浓度的缩节胺的培养基上。每瓶剪取10个马铃薯苗，随后将瓶口在酒精灯上灼烧，封口后做好标记，15d后统计其马铃薯苗的生根数，根长，侧芽数，苗高，共7个处理，每个处理3次重复。
1.3.2 培养观察 在2000Lx光照强度，25℃的室温下培养，15d后进行第1次观察，随后每隔7d观察记录1次，根据马铃薯的各项数据观察记录，并对结果进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同浓度缩节胺对夏波蒂生长的影响 由表2可知：处理1～3对夏波蒂的生根、侧芽数、苗高、根长都有一定的促进作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、苗高、根长的促进作用越明显，在40mg/L的时效果最明显。处理4～6对夏波蒂生根、侧芽数、苗高、根长表现为抑制作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、苗高、根长的抑制作用越明显，在300mg/L的时作用最明显。
2.2 不同浓度缩节胺对冀张薯8号生长的影响 由表3可知，处理1～3对冀张薯8号的生根、侧芽数、根长都有一定的促进作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、根长的促进作用越明显，在40mg/L的时效果最明显。处理4～5对冀张薯8号生根、侧芽数、根长表现为抑制作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数、根长的抑制作用越明显，在300mg/L的时作用最明显。在统计缩节胺对冀张薯8号苗高的影响作用时发现，处理1、2、3、5、6都呈现为抑制作用，序号4相比对照有一定促进作用。这应该是冀张薯8号对缩节胺的敏感性强，以后可以设定更小的浓度梯度，来研究调节冀张薯8号苗高的缩节胺浓度。 2.3 不同浓度缩节胺对克新1号生长的影响 由表4可知，处理1～4对克新1号的生根、侧芽数都有一定的促进作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数的促进作用越明显，在40mg/L的时效果最明显。处理4～6对克新1号生根、侧芽数、表现为抑制作用，且随着缩节胺浓度的提升，对生根数、侧芽数的抑制作用越明显，在300mg/L的时作用最明显。不同浓度的缩节胺对苗高生长都呈现抑制作用，这和对冀张薯8号的作用相似。处理1～4中，随着缩节胺浓度的提升对苗高的抑制作用减弱。处理5～6，随着缩节胺浓度的提升对苗高的抑制作用增强。除处理4外，不同浓度的缩节胺对根长都呈现抑制作用。处理1～3中，随着缩节胺浓度的提升对根长的抑制作用减弱。处理5、6，随着缩节胺浓度的提升对根长的抑制作用增强。
3 讨论与结论
研究表明，脱毒种薯可使马铃薯增产30%以上，解决了生产上马铃薯因病毒侵染和加代累积所致的种性退化、产量和品质下降的问题[5-6]，越来越受到广大马铃薯种植栽培者的青睐。脱毒种薯繁育对马铃薯产业持续发展有着特殊的重要意义[7-8]。马铃薯脱毒组培苗组培快繁是脱毒种薯繁育体系的基础生产环节，是一项科技含量高的生物应用技术，有关茎尖脱毒培养、快繁培养基和培养条件以及组培的生理生化基础等生物学理论与技术层面已有了大量的深入研究[9-10]。
马铃薯苗在试管培养条件下，常出现生长细、弱和叶嫩黄，培养时间稍长就易产生烂梢及移栽成活率低等现象。加入适量的生长调节剂可以获得较好的效果，既达到快繁，又培养大量可供移栽的试管壮苗的目的[11]。前人的研究表明，NAA、B9和6-BA是马铃薯试管苗扩繁生长有效的外源调节物质[12]，其中，NAA可促进细胞伸长生长和细胞分裂，6-BA是组织培养中常見的细胞分裂素，可促进细胞分裂和扩大，同时能使茎增粗[13];而B9是一种植物生长延缓剂，可防止试管苗徒长在离体培养中起壮苗生根的作用。许端祥等[14]研究认为，B9使用浓度与茎粗之间成正比例递增关系，表现为矮化壮苗。
本研究中，冀张薯8号试管苗的生根数、苗高、根长明显高于夏波蒂和克新1号，尤其高于克新1号，克新1号生长较缓慢。分析发现高浓度不利于马铃薯芽的增殖，数据显示浓度为5mg/L利于芽的增殖。在缩节胺浓度为5、10、20mg/L的情况下，对马铃薯3个品种的生根数、根长、侧芽数均有明显的促进生长的作用，而在缩节胺浓度为40、100、300mg/L的情况下，对其马铃薯3个品种的生根数、根长、侧芽数均有一定的抑制其生殖生长的作用。此次试验所设定的缩节胺浓度对苗高的促进作用并不明显，只有在40mg/L的时候对3个品种苗高生长有促进作用。在缩节胺浓度为5、10、20mg/L的情况下，对3个马铃薯品种的苗高抑制作用减弱;在缩节胺浓度为100、300mg/L的情况下，对苗高的抑制作用增强。本试验由于缩节胺在马铃薯组织快繁方面参考较少，所设定的浓度相差较大。但总体上可以看出，缩节胺对马铃薯的作用为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。不同品种对缩节胺的敏感程度因品种而异，今后可以设定深度为20～40mg/L左右的处理，进一步探究缩节胺在马铃薯快繁中对根和苗的影响。
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[10]张思鸣，王勇，胡钧铭.马铃薯茎尖脱毒与快繁技术应用研究进展[J].广东农业科学，2008（8）：12-15.
[11]李灿辉，王军，管朝旭.离体培养条件下植物生长物质对马铃薯块茎形成的影响[J].马铃薯杂志，1998，12（2）：67-73.
[12]王小菁，李玲.植物生长调节剂在植物组织培养中的应用[M].北京：化学工业出版社，2003：42-47.
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（责编：张宏民）