盧明艷 王強 閆興凱 武春昊 劉明鶴 張茂君
摘 要:以秋子梨污染組培苗為材料,研究“山農一號”殺菌劑對秋子梨污染組培苗抑菌效果和生長的影響。結果表明:“山農一號”Ⅰ型和Ⅲ型殺菌劑配合使用對污染組培苗有顯著的抑菌效果,能有效地挽救污染組培苗,組培苗的恢復率達70%以上;增加組培苗鮮重和株高;提高增殖倍數,增殖倍數在1~3倍。
關鍵詞:秋子梨;“山農一號”殺菌劑;污染組培苗;抑菌;恢復率
中圖分類號:S-3
文獻標識碼:A
DOI:10.19754/j.nyyjs.20200415002
收稿日期:2020-03-23
基金項目:農業部園藝作物種質資源利用重點實驗室開放基金資助課題“梨耐鹽堿砧木工廠化育苗體系建立”(項目編號:NYZS2018-1-1)
作者簡介:盧明艷(1978-),女,碩士,副研究員。研究方向:秋子梨品種選育及栽培技術;通訊作者張茂君,博士,研究員。研究方向:秋子梨品種選育及栽培技術。
組織培養技術由于繁殖系數高,短時間內能夠獲得大量優質苗木,已經被廣泛應用于植物繁育中。近年來,隨著組織培養技術的成熟,已逐漸形成工廠化育苗,為苗木市場的規范化、優質化提供了保障。但同時也存在著一些技術瓶頸,如玻璃化、污染等。其中污染是組織培養過程中最容易出現的問題,貫穿于各個組織培養環節。引起污染的原因復雜,涉及技術、人員、培養材料、內外環境等諸多因素,是制約組織培養發展的一個難題,也是亟待解決的問題[1]。利用殺菌劑對組織培養過程中的各種菌類污染的防治在馬鈴薯[2-5]、黃槐[6]、鳶尾[7]等許多植物上都有研究,果樹在香蕉[8]、枸杞[9]、核桃[10]、葡萄[11]上也有報道,但在梨上還未見相關報道。
“山農一號”是一種廣譜生物滅菌劑,能夠殺死各種細菌和真菌細胞,阻止孢子萌發,在較高濃度下,能夠消除外植體的內生菌污染。其活性成分能夠穿透菌類細胞壁,抑制部分參與主要新陳代謝循環的酶類活性,抑制檸檬酸循環和電子傳遞等,同時也能夠阻斷一些單糖和氨基酸從培養基到菌類細胞的運轉,從而達到殺菌作用。并且其耐高壓滅菌,能與抗生素類配合使用。
試驗利用“山農一號”生物殺菌劑對秋子梨污染組培苗進行抑菌效果研究,旨在解決組織培養過程中高污染發生的問題,同時就殺菌劑對組培苗生長的影響進行調查研究,為梨組織培養污染的治理提供參考。
1?材料與方法
1.1?試驗材料
供試材料為秋子梨污染組培苗。根據組培瓶內菌落情況將污染分為嚴重(菌落面積較大,見圖1A)和較輕(菌落點狀,零星分布,圖1B)2種。
“山農一號”殺菌劑購自山東智科生物科技有限公司?!吧睫r一號”Ⅰ型殺菌劑是外植體劑型殺菌劑,殺菌能力強,滲透性強,主要用于外植體消毒?!吧睫r一號”Ⅲ型殺菌劑是共生菌專用劑型,更偏重于抑菌效果,對內生菌污染的防治更為有效。依據說明書,試驗中Ⅰ型和Ⅲ型殺菌劑配合使用。
1.2?試驗設計
先將“山農一號”Ⅰ型殺菌劑用1/4MS無機鹽溶液配成5%溶液,裝于瓶內,保存于4℃冰箱中,用于浸泡污染的組培苗,浸泡方式為全株浸泡。
1.2.1?“山農一號”殺菌劑對不同污染程度秋子梨組培苗的抑菌效果
將不同污染程度組培苗剪去基部后,分別浸泡于5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑溶液中2h,然后接種于含0.1%“山農一號”Ⅲ型殺菌劑的增殖培養基上進行培養。以無污染為對照,對照不處理。每瓶接種3株,共接種10瓶,40d后調查各項指標。
1.2.2?“山農一號”殺菌劑不同滅菌時間對秋子梨污染組培苗抑菌效果
將污染較輕的秋子梨組培苗剪去基部后用5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑分別浸泡0.5h、1.0h、1.5h、2.0h。然后接種在含0.1%“山農一號”Ⅲ型殺菌劑的增殖培養基上。每瓶接種3株,共接種10瓶,40d后調查各項指標。
1.2.3?不同濃度“山農一號”殺菌劑對秋子梨污染組培苗抑菌效果
將污染嚴重的秋子梨組培苗剪去基部后用5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡2h后,接種在添加不同濃度“山農一號”Ⅲ型殺菌劑增殖培養基上,濃度分別為0.1%、0.15%、0.2%。每瓶接種3株,共接種10瓶,40d后調查各項指標。
1.3?調查指標
經“山農一號”殺菌劑浸泡滅菌后會導致組培苗褐化,褐化的組培苗4~6周后會發出新芽,因此試驗用恢復率表示組培苗恢復正常生長的指標。
主要調查指標有恢復率、增殖倍數、鮮重和株高。
恢復率(%)=恢復生長株數接種株數×100
增殖倍數=增殖后株數接種株數
1.4?數據分析
數據采用EXCEL軟件進行統計和分析。
2?結果與分析
2.1?“山農一號”殺菌劑對不同污染程度秋子梨組培苗的抑菌效果
試驗結果如表1所示,經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡滅菌2h后,組培苗的增殖倍數、鮮重和株高都較對照提高,污染嚴重的分別提高28.5%、27.3%和23.1%;污染較輕的分別提高35.7%、72.7%和100.0%。污染較輕的組培苗恢復率達到100%,污染嚴重的恢復率也能達到77%。說明“山農一號”殺菌劑對污染的秋子梨組培苗有較好的抑菌作用,尤其對污染程度較輕的組培苗有明顯的挽救效果,同時能夠提高增殖倍數,促進組培苗的生長。
2.2?“山農一號”殺菌劑不同滅菌時間對秋子梨污染組培苗抑菌效果
同一濃度下對污染較輕的秋子梨組培苗進行不同滅菌時間處理,結果如表2所示。各處理的組培苗恢復率都較高,達到86%以上,增殖倍數除2.0h外,都達到3.5倍以上,處理時間1.0h組培苗的鮮重最高,處理時間2.0h組培苗的株高最高。其中,經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡1.0h,再接種在含0.1%“山農一號”Ⅲ型殺菌劑的增殖培養基上,對污染較輕的秋子梨組培苗有顯著的抑菌和挽救作用,并能夠促進組培苗生長。
2.3?不同濃度“山農一號”殺菌劑對秋子梨污染組培苗抑菌效果
將經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡2h的秋子梨組培苗接種在添加不同濃度的“山農一號”Ⅲ型殺菌劑培養基上,結果見表3。從表中可以看出,隨著處理濃度增加,增殖倍數和鮮重呈下降趨勢。處理濃度為0.15%時,恢復率最高,為88.6%;處理濃度為0.1%時,鮮重和株高最高,分別為1.4g和1.6cm。綜合考慮,經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡2h后,接種在含0.1%“山農一號”Ⅲ型殺菌劑增殖培養基上,對污染組培苗達到較好的抑菌效果和促進生長的作用。
3?結論與討論
常采用的組培污染防治方法是在培養基中添加各種殺菌劑。殺菌劑的類型主要有抗生素類,如制霉菌素、灰黃霉素、青霉素、慶大霉素等;防腐劑類,如苯甲酸鈉、山梨酸鉀、丙酸鉀等;農用殺菌劑類,如多菌靈、代森錳鋅等;提取物類,如大蒜素、苦參提取物、熏衣草提取物等。盡管都有很好的抑菌效果,但都存在缺點,如不能高壓滅菌,或者只對單一的細菌或真菌起到滅菌的作用等。試驗所用的“山農一號”殺菌劑是一種廣譜生物殺菌劑,不僅可以高壓滅菌,而且對細菌、真菌和混合菌引起的組培污染都能起到抑制作用。試驗結果表明,經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡后,再接種于含“山農一號”Ⅲ型殺菌劑增殖培養基上,對秋子梨污染組培苗有顯著的抑菌作用,能有效地挽救秋子梨污染組培苗,同時增加組培苗鮮重和株高,對促進組培苗的生長起到很好的作用。這與徐程[12]等研究一致。
對污染較輕的秋子梨組培苗經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡1.0h,可以獲得較好的恢復率,且組培苗生長健壯,分化的芽多。污染較重的秋子梨組培苗先經5%“山農一號”Ⅰ型殺菌劑浸泡2.0h后,再接種在含0.1%“山農一號”Ⅲ型殺菌劑增殖培養基上,也能顯著促進組培苗生長,提高增殖倍數。
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(責任編輯?常陽陽)