时间：2022-10-15 12:41:09
摘 要：以贵州仁怀地方甘薯品种脱毒试管苗为试验材料，研究不同浓度的甘露醇（2%～10%）对试管苗保存效果的影响。结果表明：甘露醇可抑制试管苗的生长，延长保存时间，其中以6%～8%的浓度最为理想，可保存试管苗11个月，成活率达35%，且不影响试管苗继代。
关键词：甘薯种质；试管苗；甘露醇
中图分类号：S531 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2014.10.020
Effect of Mannital on the Conservation of Sweet Potato Germplasm in Vitro Plantlets
HUANG Ping1，MA Chao-hong2，YAN Qian1
（1. Potato Research Institution， Guizhou Academy of Agriculture Sciences， Guiyang， Guizhou 550006， China； 2. Department of Intellectual Property， Guizhou Academy of Agriculture Sciences， Guiyang， Guizhou 550006， China）
Abstract： Virus-free plantlets of local variety of sweet potato was taken as experimental material and the multiplication culture medium supplemented with different concentration mannital （2%～10%） were used as the regard proliferation medium to study the effect of different concentration mannital on the growth and conservation of tube plantlets. The results showed that mannital could not only inhibit the growth of the tube plantlets but also prolong the conservation period. When the concentration of mannital was 6%～8%，the plantlets could be preserved at least eleven months and the survival rate was 35%，but had no significant effect on subculture.
Key words： sweet-potato germplasm； in vitro plantlets； mannital
甘薯种质资源是甘薯育种的基础，尤其是许多地方资源和近缘野生资源具有丰富的优良基因。为了使甘薯优良基因能够得到很好的保存和利用，国内外许多学者进行了大量深入的保存技术研究。目前，甘薯种质资源保存方式有常规保存（即块根贮藏）、低温试管苗保存（18 ℃）和超低温液氮保存（-196 ℃）[1-2]。常规保存需田间种植，费工且易受自然环境条件的影响；超低温液氮保存在一般的实验室难以应用；试管苗保存是当前既经济又实用的方法[3]，具有贮存空间小，不受自然因素及病虫危害等特点，利于种质的无毒保存和交换。
已报道的甘薯种质试管苗保存主要是通过低温、激动素、矮壮素、多效唑[4-5]、甘露醇[6]等理化处理相结合的方法，构建出甘薯试管苗缓慢生长体系，实现试管苗保存时间延长。Templeton-Somer和Collins[7]、唐君[6]、王意宏[8]等的研究结果均表明，在所选用的各种化学试剂中，以甘露醇处理的保存效果最好，主要表现在其变异最小，且形态变异在继代中能全部回复。考虑到各研究结果之间存在差异进而影响应用效果，本项目组从已收集引进并用试管苗保存的70余份甘薯资源中筛选出一个较难保存的甘薯品种（贵州仁怀收集的地方品种）作为试材，开展甘露醇对其试管苗保存效果的研究，以寻求一种有效、安全的甘薯试管苗保存技术，为甘薯试管苗资源保存提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 材 料
供试甘薯品种来源于贵州仁怀，经项目组茎尖脱毒培养、病毒检测后获得脱毒试管苗，将脱毒试管苗扩繁，培养35 d后筛选生长较一致的试管苗备用。甘露醇为市售、国产的白色粉末。
1.2 方 法
1.2.1 甘露醇浓度梯度设置 甘露醇浓度梯度为0，2%，4%，6%，8%，10%，甘露醇浓度为0的是对照。
1.2.2 甘薯脱毒试管苗保存培养基配制 以MS为基本培养基，分别添加以上6个浓度梯度的甘露醇、琼脂6 g・L-1和蔗糖20 g・L-1，调节pH值为6.0。培养基配制好后分装在培养瓶中，每瓶50 mL，封口于高压灭菌锅内常规灭菌，冷却待用。
1.2.3 接种 将筛选出的甘薯脱毒试管苗剪切成带一个腋芽、长约1 cm的节段并接种在灭过菌的试管苗保存培养基中，每瓶接种5个节段，各处理接种10瓶，3次重复。
1.2.4 培养 将接好种的材料置于（16±2） ℃，1 000 lx，8 h・d-1光照条件下培养。
1.2.5 观察记录 从培养60 d后，每30 d观察记录1次试管苗的株高、叶数、可用节数和成活率。测量结果取其算术平均值。
2 结果与分析
2.1 甘露醇对试管苗株高的影响
甘露醇对试管苗株高有抑制作用，并随浓度的增高抑制效果越强。如表1所示，在对照中当试管苗培养90 d时即可达到最大高度8.12 cm，而在添加甘露醇的处理中试管苗的株高均未达到8 cm，特别是当甘露醇的使用浓度高于4%后，株高明显受到抑制，当使用浓度为10%时，试管苗最大高度只有3.93 cm，比对照矮4.19 cm。说明低浓度（2%）甘露醇对所试材料试管苗株高抑制效果不是太明显，而高浓度甘露醇（≥4%）可以明显抑制试管苗生长高度；此外，甘露醇可延缓试管苗达到最大高度的时间，一般延长60～90 d。
2.2 甘露醇对试管苗叶片数的影响
如表1，在培养60 d时，各处理中试管苗能达到最高叶片数，但随甘露醇浓度的增加，叶片数在降低。其中以对照中试管苗叶片数最高，是12.07片；其次是2%甘露醇处理；10%甘露醇处理中试管苗叶片数最低，只有6.56片，比对照低5.51。培养60 d后，随培养时间的延长和培养基内水分和营养成分的消耗，各处理中试管苗叶片会不同程度地发生变黄死亡，叶片数量有降低趋势；但各处理中叶片数降低的速度不尽相同，对照中叶片数降低速度最快，在培养180 d时就为0；2%和4%甘露醇处理中叶片数在培养300 d和330 d时为0，分别比对照延长了120 d和150 d；6%，8%，10%甘露醇处理中试管苗到培养330 d时，叶片数仍能达到5片左右。说明甘露醇能延缓叶片的衰老，随浓度的增加延缓的作用越强。
2.3 甘露醇对试管苗可用节数量的影响
甘露醇对试管苗可用节数量的形成有抑制作用，随使用浓度的增加，抑制效果越明显，对照中最高可用节数为7.31，而在10%甘露醇处理中的仅为2.04，低出对照5.27（表1）。在2%和4%甘露醇处理中，当试管苗培养240 d后，试管苗株高虽是7.50 cm和6.00 cm，但因叶片数急剧下降，并且集中着生在试管苗顶部，导致可用节数下降幅度明显，只有1～2个。
2.4 甘露醇对试管苗成活率的影响
添加甘露醇可延缓试管苗衰老的速度（表1）。对照中试管苗培养90 d起就开始有叶片发黄死亡，植株枯死现象发生，而2%甘露醇处理中在180 d时才发生，比对照延长了90 d；高浓度甘露醇处理（≥4%）的至少比对照延长了120 d，高的达到150 d。
试管苗培养90 d后，在各浓度甘露醇处理中试管苗成活率在各个观察期均高出对照，2%和4%处理中当试管苗培养300 d后才为0，比对照延长了120 d和150 d；6%～10%处理中试管苗在培养330 d时仍达到35%左右的成活率，此时的试管苗叶色绿，根尖和须根呈现白色，生长正常。但因10%处理上的试管苗叶片较集中在植株顶部，不利于转接且不利于继代培养，故筛选出6%～8%的甘露醇浓度较适于试管苗保存。
3 结论与讨论
研究结果表明，培养基内加入甘露醇可抑制甘薯试管苗的生长和延长试管苗保存时间，筛选出甘露醇的最适浓度是6%～8%，在（16±2） ℃，1 000 lx，8 h・d-1光照条件下可以使试管苗保存时间延长至330 d（11个月），成活率达35%左右；当甘露醇浓度升高至10%时，试管苗的成活率虽是最高，但试管苗的叶片主要集中生长在植株顶部，不利于转接且再生植株生长较缓慢。这是否是因为甘露醇的后效应还有待研究。
此外，辛淑英[9]报道用甘露醇保存过的甘薯试管苗一年后进行大田种植，发现低浓度甘露醇具有显著的增产效果，高浓度甘露醇严重抑制甘薯块根的生长，从而影响单株产量，即药物浓度与产量呈负相关。本项目组筛选出的甘露醇适用浓度是否也存在类似情况，也是本项目研究人员后期要开展的研究内容之一，以确保甘薯种质遗传性能最大限度地被完好保存下来。
参考文献：
[1] 卢新雄，陈叔平，刘旭.农作物种质资源保存技术规程[M].北京：中国农业出版社，2008.
[2]刘丽芳，陈晓玲，卢新雄，等.甘薯种质超低温保存技术研究进展[J].植物遗传资源学报，2009，10（2）：324-327.
[3] 张海燕，张立明，王庆美，等.甘薯[Ipomoea batatas（L）Lam]试管苗种质保存技术研究进展[J].杂粮作物，2005，25（1）：35-37.
[4] 张海燕，王庆美，张立明，等.多效唑对甘薯试管苗种质保存的影响[J].山东农业科学，2008（7）：33-34，37.
[5]张希太.应用多效唑常温保存对甘薯试管种质的研究[J].中国生态农业学报，2003，11（7）：41-44.
[6] 唐君，王意宏.试管苗保存甘薯种质的效果[J].作物杂志，1996（4）：28-29.
[7] Templeton-somers K M，Collins W W.Field performance and clonal variability in sweet potatoes propagated in vitro[J].J Amer Soc Hort Sci，1986，111：689-694.
[8] 王意宏，唐君，郭小丁，等.甘薯（Ipomoea batatas Lam）试管保存苗遗传稳定性初探[C]//马缘生.作物种质资源保存研究论文集.北京：北京学术期刊出版社，1989：204-209.
[9] 幸淑英.甘薯（Ipomoea batatas Lam）种质保存的技术和条件[C]//马缘生.作物种质资源保存研究论文集.北京：北京学术期刊出版社，1989：2-9.