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不同消毒处理对竹芋组培无菌外植体获得的影响



全 文 :不同消毒处理对竹芋组培无菌外植体获得的影响
夏时云 1,付任胜 1,张德岚 2,马武赟 2
(1.天津市农业生物技术研究中心,天津 300192;2.天津农学院,天津 300384)
摘 要:以过渡栽培植株的侧芽或顶芽为外植体,研究了不同消毒处理对竹芋组培无菌外植体获得的影响。结果表明:采用
抗菌素浸泡5 h、熏蒸12 min并配合常规消毒处理(75%酒精浸泡1 min;3.0%~5.0%的次氯酸钠和0.1%升汞1∶1混合溶液浸
泡10~12 min)对外植体进行综合灭菌,能较快地杀灭竹芋外植体表面细菌,使初次接种污染率控制在20%以下。
关键词:竹芋;组织培养;消毒处理;污染率;外植体
中图分类号:S682.1+61 文献标识码:A 文章编号:1006-6500(2009)02-0006-03
Effect of Different Disinfection Treatment on Sterile Explant Obtaining in Tissue Culture of Calathea spp
XIA Shi-yun1,FU Ren-sheng1,ZHANG De-lan2,MA Wu-yun2
(1.Tianjin Research Center of Agricultural Biotechnology,Tianjin 300192,China;2.Tianjin Agricultural College, Tianjin 300384,China)
Abstract:The effect of different disinfection methods on explant obtaining in Calathea spp was studied. The results showed that
pre-treatment and antibiotic marinating for 5 h and suffocating for 12 min as well as ordinary disinfection for 12 min for surface disinfec-
tion could effectively control explant contamination. The contaminate rate with this method would be less than 20%.
Key words: Calathea spp;tissue culture;disinfection treatment;contaminate rate;explant
植物生理与生物技术
收稿日期:2008-12-08;修订日期:2009-02-28
基金项目:天津市科委重点科技攻关专项项目(06YFGZNC07800)
作者简介:夏时云(1963-),男,四川金堂人,副研究员,主要从事观赏花卉植物组织培养和植物细胞工程技术研究工作。
天津农业科学 Tianjin Agricultural Sciences 2009,15(2):6-8
竹芋 (Calathea spp)是目前比较流行的多年生
观叶常绿草本植物,市场需求一直呈递增趋势。
目前,国内大多竹芋品种是从国外引进的。竹芋
一般分蘗较少,用常规分株繁殖难以扩大生产,因
此,研究竹芋组培快繁技术体系具有重要意义。
竹芋植物的芽大部分位于栽培基质内,且地
下部分有较发达的通气组织,组织内部有大量的
寄生或内生菌,在竹芋组培中,采用常规的酒精、
HgCl2等溶液灭菌,只能杀死表面的细菌,无法渗
入外植体内部,不能彻底杀灭组织材料的内生
菌,在初代培养和增殖过程中易出现严重的细菌
污染 [1],如培养基表面出现多色的水渍样,有些底
部呈现白色晕状;有时也出现真菌污染,如培养
基表面出现各种霉菌,严重影响组培苗的正常生
长,甚至导致死亡 [1-7]。笔者以过渡栽培植株的侧
芽或顶芽为外植体,采用抗菌素浸泡、熏蒸并配
合常规消毒处理对外植体进行综合灭菌,能较快
地杀灭竹芋外植体表面细菌;在诱导培养基中适
量添加生物杀菌剂,能较大幅度地降低外植体的
污染率,取得较理想效果。
1 材料和方法
1.1 材料
市购盆栽“双线竹芋”、“青苹果”竹芋,购回
后挖出,洗净基质并消毒处理,无土栽培 2~3个
月,每隔 1周喷洒 1次 500倍多菌灵溶液,取植株
萌动的顶芽和侧芽作试验材料。
1.2 方法
1.2.1 预处理 将外植体先用洗衣粉水浸泡 30
min,自来水冲洗 30 min。
1.2.2 抗菌素浸泡 在 500~800倍多菌灵溶液中
分别浸泡 2,3,4,5,6 h,自来水冲洗干净。设未
浸泡的为CK1。
1.2.3 熏蒸 将预处理与抗菌素浸泡后的外植体
在密封玻璃容器中,用高锰酸钾∶甲醛=1∶2 熏
蒸 5,10,15,20 min后备用。设未熏蒸为CK2。
1.2.4 常规消毒处理 超净台上,用 75%酒精浸
泡 1 min;在 3.0%~5.0%次氯酸钠∶0.1%升汞=
1∶1混合溶液中分别浸泡 8,10,12,15 min,无菌
第2期
水冲洗 5~6次。
1.3 培养条件
取已消毒的外植体,剥离茎尖接种于适量添
加生物杀菌剂的诱导培养基内。温度(25±2)℃,
光照强度 2 000~2 500 lx,光照周期 14 h/d。10 d
后观察污染情况。
2 结果与分析
2.1 不同抗菌素浸泡时间对竹芋初代培养外植体
污染率的影响
将预处理后的外植体用抗菌素不同时间浸泡
并熏蒸 15 min、常规消毒 15 min处理(见材料和方
法,下同),无菌水冲洗后的外植体接种在培养基
中,培养 10 d后,调查外植体污染情况。从表 1可
见:(1)经不同时间抗菌素浸泡后,初代培养外植
体的污染率显著不同,并随浸泡时间延长而降
低,污染率在 12.0%~84.0%,而未经浸泡的高达
96.7%;(2)在浸泡处理中,以抗菌素浸泡 5 h的效
果好,污染率只有 18.1%;(3)本试验中,虽然抗菌
素浸泡 6 h能获得更低的污染率(12.0%),但我们
发现,浸泡 6 h后,初代培养时受到抑制,茎尖几
乎停止生长,对竹芋诱导培养极为不利。
本试验只用了较高浓度的多菌灵浸泡处理,
取得了较好的效果。但其它抗菌素如代森锰锌、
百菌清及链霉素、庆大霉素等是否有效,以及配
合使用的协同效果,需进一步试验。
2.2 不同熏蒸时间对竹芋初代培养外植体污染率
的影响
将预处理后的外植体先用抗菌素浸泡 5 h,再
进行不同时间熏蒸处理,最后常规消毒 15 min,无
菌水冲洗的外植体接种在培养基中,培养 10 d后,
调查污染情况。从表 2可见,经不同时间的熏蒸处
理,初代培养的外植体污染率为 23.5%~77.2%,
随熏蒸时间延长而降低。在不同处理中,以熏蒸
15 min的效果最好,污染率为 26.2%,比对照降低
53.5个百分点。熏蒸 20 min能获得更低的污染率
(23.5%),但初代培养时茎尖灰白,生长不良。因
此,熏蒸时间不宜过长,时间过长对熏蒸的外植
体杀伤力太大。可采取熏蒸 12~15 min,再结合
其他灭菌处理,可以取得较理想的效果。
2.3 不同时间常规消毒对竹芋初代培养外植体污
染率的影响
外植体经预处理和抗菌素浸泡 5 h及熏蒸 12
min后,在超净台上进行不同时间的常规消毒处
理,无菌水冲洗后接种在培养基中,培养 10 d后
的外植体污染率见表 3。从表 3可见,常规消毒时
间不同,初代培养的外植体污染率也不同,并随
常规消毒时间延长而降低,污染率在 14.6%~
48.7%。表明常规消毒对竹芋外植体消毒灭菌有
很好的效果。在常规消毒中,以消毒 10~12 min
较好,污染率为 31.1%~32.9%。处理 15 min容易
使初代培养的茎尖死亡。
3 结论
植物组织培养过程中,外植体消毒处理难,易
出现污染是最常见的问题 [2-7]。从以前所报道的
试验结果来看,在竹芋外植体消毒灭菌方法中,
大多数研究者只提供了 1种或 2种表面灭菌的方
法,且还只停留在实验室阶段 [1]。我们以过渡栽
培植株的侧芽或顶芽为外植体,研究了不同消毒
浸泡时间/ h
2
3
4
5
6
CK1
污染数/个
63
56
36
12
9
58
污染率/%
84.0
82.4
49.3
18.1
12.0
96.7
接种数/个
75
68
73
66
75
60
表 1 不同抗菌素浸泡时间
对竹芋初代培养外植体污染率的影响
熏蒸时间/ min
5
10
15
20
CK2
污染数/个
71
50
22
23
51
污染率/%
77.2
57.5
26.2
23.5
79.7
接种数/个
92
87
84
98
64
表 2 不同熏蒸时间
对竹芋初代培养外植体污染率的影响
消毒时间/ min
8
10
12
15
污染数/个
36
23
24
12
污染率/%
48.7
32.9
31.1
14.6
接种数/个
74
70
77
82
表 3 不同时间常规消毒
对竹芋初代培养外植体污染率的影响
夏时云等:不同消毒处理对竹芋组培无菌外植体获得的影响 ·· 7
第15卷天津农业科学
处理对竹芋组培无菌外植体获得的影响。结果
表明:采用抗菌素浸泡 5 h、熏蒸 12 min、常规消毒
处理 10~12 min对外植体进行综合灭菌,能较快
地杀灭竹芋外植体表面细菌。在诱导培养基中
适量添加生物杀菌剂,能较大幅度地降低外植体
的污染率,使初次接种污染率控制在 20%以下,
为今后竹芋工厂化组培快繁中的污染问题提供
了一种有效的克服方法。这些方法在其他植物
的组培苗工厂化生产中,也有较好的借鉴意义和
应用前景。在生产上应对外植体进行彻底灭菌
和严格的无菌操作,避免出现污染,尽可能多地
获得无菌外植体,为建立起竹芋初次培养无菌体
系奠定基础。
参考文献:
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