无硝酸铵的改良MS培养基对马铃薯组培苗快繁的影响.pdf

东南园艺 2023,11(1)：49-53Southeast HorticultureDOI：10.20023/j.c n k i.2095-5774.2023.01.009无硝酸谖的改良MS培养基对马铃薯组培苗快繁的影响刘丽芳，邹 雪，丁 凡，余韩开宗，陈年伟，饶莉萍(绵阳市农业科学研究院，四川绵阳621023)摘要：马铃薯组培苗快繁生产中，因硝酸钱受管控，迫切需要找到硝酸钱的良好替代物。以2个马铃 薯品种为试验材料，采用(NHJ2SO4、KNO3替代NH4NO3的改良MS培养基配方，研究其对马铃薯组培苗 生长的影响。结果表明：在(NH4)2S04单独替代NH4NO3的MS培养基中，2个马铃薯品种的组培苗均表 现茎叶、根鲜重显著减少；在KNO3单独替代NH4NO3的MS培养基中，2个马铃薯品种的组培苗均出现 不同程度黄叶、矮小现象；而在(NHJ2SO4、KNO3混合替代NH4NO3的MS培养基中，马铃薯组培苗均能 生长正常，其组培苗快繁适宜的硝酸钱替代方案为1.36 g L1(NHJ2SO4+1.04-2.08 g-L1KN03O关键词：硫酸鞍；硝酸钾；硝酸镀；马铃薯；快繁；MS培养基中图分类号：S532 文献标识码：A 文章编号：2095-5774(2023)01-0049-05Effect of Modified MS Medium without Ammonium Nitrate on Rapid Propagation of PotatoTissue Culture SeedlingsLi u Li fan g,Zo u Xue,Di n g Fan,YuHan Kai zo n g,Ch en Ni an wei,Rao Li pi n g(Mi an yan g Ac ademy o Agri c ul tural Sc i en c es,Mi an yan g,Si c h uan 621023,Ch i n a)Abstract:In th e pro duc ti o n o f rapi d pro pagati o n o f po tato ti ssue c ul ture seedl i n gs,th ere i s an urgen t n eed to fi n d a go o d al tern ati ve to ammo n i um n i trate due to th e c o n tro l l ed use o f ammo n i um n i trate.In th i s study,two po tato vari eti es were used as materi al s to study th e effec ts o f di fferen t mo di fi ed MS fo rmul as i n wh i c h(NH4)2SO4 an d KN03 were used as substi tute to NH4NO3 o n gro wth o f po tato ti ssue c ul ture seedl i n gs.Th e resul ts sh o wed th at fresh wei gh t o f stem,l eaf an d ro o t o f seedl i n gs si gn i fi c an tl y dec reased i n MS medi um wi th(NH4)2S04 as substi tute to NH4NO3;seedl i n gs sh o wed yel l o w l eaves an d dwarf pl an t i n MS medi um wi th KN03 as substi tute to NH4NO3;seedl i n gs grew up regul arl y i n MS medi um wi th(NH4)2SO4 an d KN03 as substi tute to NH4NO3.It i s a sui tabl e pl an th at 1.36 g,L1(NH4)2SO4 an d 1.04-2.08 g L_1 KN03 were used as substi tute to NH4NO3.Key words:Ammo n i um sul fate;Po tassi um n i trate;Ammo n i um n i trate;Po tato;Rapi d pro pagati o n;MS medi um收稿日期：2023-01-06基金项目：国家现代农业产业技术体系四川薯类创新团队项目(sc c xtd-2009-09);四川省科技厅育种公关项目(2021YFYZ0019);厅市共建作物特色资源创制及应用四川省重点实验室；绵阳市农业科学研究院创新基金项目(c xjj74)作者简介：刘丽芳(1983-),女，副研究员，主要从事薯类作物良种繁育及栽培技术研究工作，E-mai l：Df_716126.c o m50东南园艺第11卷MS培养基是马铃薯组培苗快繁生产中普遍使 用的培养基，硝酸钱是MS主要成分之一。由于硝 酸钱是工业制造炸药的原料，在高温等特定环境 下易爆炸，生产和销售受到严格管控，购买难度 很大。目前在苹果、草莓、葡萄、天胡荽、山 豆根等植物的组织培养中，发现可以采用硫酸钱、尿素、氯化钱、碳酸氢氨等物质替代硝酸钱3 0 硫酸钱化学性质稳定，能水解出NH4+、SO,既 能为不定芽提供氮素营养，又不会给大量元素母液 增加新元素，是硫酸钱的良好替代物23 o但不同 植物对硫酸钱的适应性及适宜浓度存在较大差异,如火焰南天竹、山豆根等植物不适宜在硫酸镀代替 硝酸钱的培养基中生长4 5 o同时也有研究表明，高浓度NIV对植物根系有抑制作用匕马铃薯 上已有氯化钾、硝酸钙替代硝酸钱的相关研究，但 鲜见用硫酸钱作为替代物的相关报道。本试验 以两个不同类型马铃薯品种为材料，研究不同硝 酸钱替代物对马铃薯快繁的影响，旨在为生产提 供可选方案。1材料与方法1.1供试材料供试材料为马铃薯脱毒组培苗，分别是紫皮 紫肉品种绵紫芋1号和黄皮黄肉品种绵芋1 号，均为绵阳市农业科学研究院自主选育品种，由绵阳市农业科学研究院生物中心提供。1.2方法1.2.1马铃薯快繁培养基配制试验设计6个处理，以常规MS培养基为对照（CK）,以不含NH4NO3的MS培养基为基本培养基、添加不同NH4NO3替代物或替代物组合，研究其对 马铃薯组培快繁的影响，替代物的添加量见表1。每个处理10瓶，接种密度为每瓶5株，每株为带 两个茎节的马铃薯。表1马铃薯各培养基配方处理nh4no3含量(g-L-1)(NH4)2SO4 含 量(g-L-1)KNO3含量(g-L1)培养基CK1.6500常规MST102.720无 N(V,N 元素不变，(NH4)2SO4 NH4NO3T201.361.04NHJ 不变，NO3减半；（NH4）2SO4 KNO3 组合替代 NH4NO3T301.362.08NH4 NO3-均不变；(NH4)2SO4.KNO3 组合替代 NH4NO3T4004.16无NHJ、N元素不变，KNO3替代NH4NO3T5002.08无 NH4 NO3-不变，KNO3 替代 NH4NO3注：表中KNO3用量为常规MS培养基含量外的额外添加浓度。1.2.2培养条件所有的培养基均附加白糖30 g-L 卡拉 胶5g-L-1,pH值5.8。培养基在121 T条件下灭 菌20 mi n0培养温度为（25 2）七，光照强度为 2 500 Lx,光照时间为16 h。1.3数据分析组培苗在培养30d后，每个处理随机抽取3瓶,统时査组培苗主要形态指标，包括株高、茎粗、茎叶鲜重、根鲜重、根冠比（R7T值）、叶色等。数据分析采用Exc el 2007和DPS 14.5软件进行。2结果与分析2.1不同培养基对组培苗鲜重、FVT值及叶色的影响两个马铃薯品种的组培苗在不同培养基中的 生长存在显著差异（表2和图1）。绵紫芋1号 的根鲜重随KNO3用量的增加而增加，T4处理达 最高值4.68 g,显著高于其他处理；在相同KNO3 用量条件下，无NHf处理（T5）比有NH4+处理（T3）的根鲜重显著增加。无NHf的T4处理、T5处理的R/T值显著高于CK。而绵芋1号的 第1期刘丽芳等：无硝酸皱的改良MS培养基对马铃薯组培苗快繁的影响51根鲜重随KNO3用量的增加呈先增后降的趋势，T3 处理达最高值为1.39gT2处理中，绵紫芋1号 的茎叶鲜重、根鲜重、植株鲜重及R/T值均与CK 无显著差异，而绵芋1号的茎叶鲜重、根鲜 重、植株鲜重及R/T值均显著低于CK。绵芋1 号的根系生长对NHf较敏感，无NH：的T4、T5处理的R/T值显著低于CK。此外，两个品种的 T1处理的茎叶鲜重、根鲜重、植株鲜重均显著低 于CK,T4、T5处理较CK的茎叶发黄。表2不同培养基中马铃薯的植株形态编号品种茎叶鲜重(g)根鲜重(g)植株鲜重(g)R/T叶色CK绵紫芋1号4.11b2.26 c6.37 c0.55 b浓绿绵芋1号2.28 c0.97 b3.25 b0.43 ab绿T1绵紫芋1号2.63 d1.29 e3.92 d0.49 b绿绵芋1号1.87 d0.75 d2.62 c0.40 b淡绿T2绵紫芋1号4.27 b2.17 c6.44 c0.51b浓绿绵芋1号1.41 e0.38 e1.79 d0.27 d浓绿T3绵紫芋1号4.59 ab2.66 d7.25 b0.58 b浓绿绵芋1号2.61b1.39 a4.00 a0.53 a浓绿T4绵紫芋1号4.85 a4.68 a9.53 a0.96 a黄绿绵芋1号3.15 a1.18 ab4.33 a0.37 c黄绿T5绵紫芋1号3.62 c3.69 b7.31b1.02 a黄绿绵芋1号2.33 c0.87 c3.2 b0.37 c黄绿注：数据旁不同小写字母表示同一品种间的差异显著(P0.05)o图1不同培养基上的马铃薯组培苗长势注：a,绵紫芋1号；b,绵芋1号52东南园艺第11卷2.2不同培养基对组培苗株高的影响与CK比，T1处理明显抑制两个马铃薯品种 组培苗的株高。绵紫芋1号在T2处理中的株 高最大，为15.7 c m,但与CK的差异不显著；各 处理间随KNO3用量增加,株高有不同程度下降(图 2)o 绵芋1号在T1处理中的株高最矮，为&3 c m;在CK中的株高最高，为12.9 c m,但与 T2处理的差异不显著；不同KNO3用量对绵芋1 号株高的影响不显著。两个品种在T4、T5处理 中的株高均显著低于CKO18”1412m8642ohiiiiCK T1 T2 T3 T4 T5(m)w#图2不同培养基对组培苗株高的影响2.3不同培养基对组培苗茎粗的影响绵紫芋1号在T1处理中的茎粗值最小，为1.01 mm,明显低于其他处理组；且其他处理组 间的茎粗均无显著差异。绵芋1号在T1处理 组中茎粗达最高值，为2.06 mm,明显高于与其他 处理组；其次为T5处理组的茎粗(1.86 mm),但其与CK组的茎粗无显著差异。2.5屈绵紫芋1号绵芋1号CK T1 T2 T3 T4 T5(m)S图3不同培养基对组培苗茎粗的影响3结论与讨论两个马铃薯品种在T1处理培养基中均表现为 根系和茎叶生长弱、植株黄化，故T1处理不适宜 马铃薯扩繁；经T4、T5处理培养的植株均黄化、矮小，亦不适宜马铃薯扩繁。两个品种组培苗经 T2、T3处理后长势有差异，但植株长势均正常。经T2处理后，绵紫芋1号的植株鲜重、R/T 值及株高均与CK无显著差异，苗长势与CK相当,这可能与T2处理采用KN03补充N03_,并增加了 K+有关；绵芋1号的植株鲜重、R/T值显著 低于CK,主要体现在根减少、茎秆变细，但茎节 长度变化不明显，不影响扩繁效率。越来越多的 研究表明，植物的生长发育受不同形态氮素的调 控，混合氮源比单一形态的硝态氮或钱态氮更有 利于植物的生长切，本研究结果也证实了此观点。综合组培苗长势，马铃薯快繁中NH4NO3的适宜替 代方案为 1-36 g L 1(NH4)2S04+1.04-2.08 g L_1 KNO3o乔云发等的研究表明，硝态氮促进植物侧 根的发生，增加根系长度，从而增加根系生长量；而钱态氮对作物根系有一定毒害作用，降低了生物 量。本研究发现，NO3-浓度过低，显著影响两个 马铃薯品种根系的生长：但NIV浓度过低仅影响 绵芋1号的生长，表明不同的马铃薯品种的适 宜NH/NO3有较大差异。这与其他植物具有不同 适宜的NH4+/no3-的研究结果一致，如巴西香蕉为 10：90,甘薯为1：2,烤烟为25：75，同一作 物不同品种间的差异鲜见报道。生产上，不同马铃 薯品种在MS培养基中进行组培快繁的效果差异较 大。今后研究不同马铃薯品种适宜的nh4+/no3-,再据此调整培养基配方，也是解决这一问题的有 效途径。参考文献：1 陈俊彬，王刚，吴景武，等.危险的硝酸钱如何 安全管控J.中国海关，2020,(4):40-42.2 王媛花，齐娟红，范艳珍，等.硫酸鞍或尿素代 替硝酸钱的MS培养基对苹果、草莓和葡萄组培 苗继代的效应J.植物生理学通讯，2009,45(7):702-704.3 梁铠韵，丰锋，芮丹霓，等.硫酸镀替代硝酸钱 第1期刘丽芳等：无硝酸镂的改良MS培养基对马铃薯组培苗快繁的影响53对天胡荽组织培养不定芽的影响J.东南园艺，2021,9(6):19-24.4 范沾涛，刘寒，梁莹，等.不同钱盐对山豆根组 培苗的影响J/OL.中国现代中药，h ttps：/do i.o rg/10.13313/j.i ssn.l 673-4890.20211229005.5 贾思振，王媛花，颜志明，等.火焰南天竹叶片 不定芽再生研究J.江苏农业科学，2016,44(2):73-75.6 田宵鸿，李生秀，王朝辉，等.萬笋对不同形态 氮素的反应J.应用生态学报，2003,14(3)：377-381.7 乔云发，苗淑杰，韩晓增.氮素形态对大豆根 系形态性状及释放H+的影响J.大豆科学，2006,25(3):265-269.8 袁以升，李晓旭.一种马铃薯脱毒微型薯生产过 程中定植用组培苗的快速扩繁的组培方法P,CN202010811475.4.9 严君，韩晓增，祖伟.不同形态氮肥对大豆根系 形态及磷效率的影响J.大豆科学，2010,29(6):1003-1007.10 王岚，黄承和，陈玉子，等.鞍硝配比对巴西 香蕉生长和氮素营养的影响J.热带作物学 报，2016,7(1)：26-29.11 张涵，祖庆学，聂忠扬，等.钱态氮/硝态氮 配比对烤烟生长以及碳氮代谢和水溶性氮含量 的影响J.江苏农业科学，2022,50(7)：73-77.12 李成阳，柴沙沙，刘意，等.不同氮素形态配 比对甘薯块根形成及光合产物运输分配的影响 J.中国土壤与肥料，2022,(7):29-40.(责任编辑：冯新)