Optimization of Technical Conditions for Tissue Culture and Rapid Propagation of Chinese Yam
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摘要: 以‘明淮2号’山药为试验材料，进行山药快繁技术条件的优化研究。结果表明：初代培养的外植体以中部带芽茎段为好。最好的消毒方法是用70%的酒精浸泡10s，0.1%HgCl2浸泡10 min，污染率为15.0%，死亡率为6.7%。初代培养基为：MS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1+PVP100 mg·L-1+VC 500 mg·L-1+AC0.5 g·L-1+蔗糖30 g·L-1，2周后转入相同配方的固体培养基中，褐化率为36.7%，诱导率为81.7%。增殖培养基为：MS+6-BA2.0 mg·L-1+KT1.0 mg·L-1+NAA0.05 mg·L-1+PP333 0.05 mg·L-1+琼脂粉4.0 g·L-1+蔗糖30 g·L-1，30 d后增殖系数为2.97。生根培养基为：1/2MS+NAA0.3 mg·L-1+IBA0.2 mg·L-1+AC1.0 g·L-1+琼脂粉4.5 g·L-1+蔗糖20 g·L-1，30 d生根率达91.3%。组培苗炼苗2周，取出用多菌灵浸泡后移栽到草炭土穴盘中，成活率达70%以上。Abstract: With'Ming Huai yam 2' as the experimental material, we optimized the technological conditions of the rapid propagation of yam. The results showed that in vitro culture, the best explant was segment with bud in middle part of new shoot. The best disinfection method was with 70% alcohol immersion 10 s, and 0.1% HgCl2 for 10 min, the pollution rate of which was 15.0%, and the mortality rate was 6.7%. The primary culture medium was:MS+6-BA 1.0 mg+NAA 0.05 mg·L-1+PVP 100 mg·L-1+VC 500 mg·L-1 +AC 0.5 g·L-1+Sug 30 g·L-1. After two weeks, it was transferred to the solid medium with the same formula. The browning rate was 36.7% and the induction rate was 81.7%. The subculture multiplication medium was:MS+6-BA 2.0 mg·L-1+KT 1.0 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+PP333 0.05 mg·L-1+Agar 4.0 g·L-1+Sug 30 g·L-1. The proliferation coefficient of 30 d was 2.97. The rooting medium was:1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1+AC 1.0 g·L-1+Agar 4.5 g·L-1+Sug 20 g·L-1. The rooting rate was 91.3%. After two weeks of acclimation in the greenhouse, the plants were soaked with carbendazim and cooled to dry, then transplanted to peat soil tray. The transplanting survival rate was more than 70%.
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Key words:
- chinese yam /
- tissue culture /
- rapid propagation system /
- optimization
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图 1 ‘明淮2号’ 山药的组培快繁过程
注： A为初代培养茎段萌发新芽； B为继代增殖丛芽生长情况； C为生根培养情况； D为穴盘育苗情况。
Figure 1. Rapid propagation of Ming Huai 2 by tissue culture
表 1 ‘明淮2号’初代培养不同外植体消毒方法的试验设计
Table 1. Experimental design for disinfecting explants prior to cultivation
处理 外植体 消毒方法 1 上部茎段 2%NaClO 20 min 2 上部茎段 0.1%HgCl2 10 min 3 上部茎段 2%NaClO 10 min+0.1%HgCl2 5 min 4 中部茎段 2%NaClO 20 min 5 中部茎段 0.1%HgCl2 10 min 6 中部茎段 2%NaClO 10 min+0.1%HgCl2 5 min 7 基部茎段 2%NaClO 20 min 8 基部茎段 0.1%HgCl2 10 min 9 基部茎段 2%NaClO 10 min+0.1%HgCl2 5 min 
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表 2 ‘明淮2号’初代培养正交试验设计方案L8(41×24)
Table 2. Orthogonal L8 (41x24) design for initial stage of propagating Ming Huai 2 by tissue culture
处理 6-BA+NAA
/(mg·L-1)PVP+VC
/(mg·L-1)琼脂粉
/(g·L-1)1 0 0 0 2 0 100+500 4.0 3 0.2 +0.3 0 0 4 0.2 +0.3 100+500 4.0 5 1.0+0.05 0 4.0 6 1.0+0.05 100+500 0 7 2.0+0.1 0 4.0 8 2.0+0.1 100+500 0
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表 3 不同外植体及消毒方式对‘明淮2号’初代培养的影响
Table 3. Effects of disinfection on explants for propagating Ming Huai 2
外植体 消毒方法 接种数/个 污染率/% 死亡率/% 上部茎段 2%NaClO 20 min 20 13.3dCD 16.7abAB 上部茎段 0.1%HgCl2 10 min 20 8.3dD 21.7aA 上部茎段 2%NaClO 10 min+0.1%HgCl2 5 min 20 10.0dD 18.3abAB 中部茎段 2%NaClO 20 min 20 16.7bcdABCD 8.3bAB 中部茎段 0.1%HgCl2 10 min 20 15.0cdBCD 6.7bB 中部茎段 2%NaClO 10 min+0.1%HgCl2 5 min 20 15.0cdBCD 8.3bAB 基部茎段 2%NaClO 20 min 20 33.3aA 13.3abAB 基部茎段 0.1%HgCl2 10 min 20 28.3abcABC 11.7abAB 基部茎段 2%NaClO 10 min+0.1%HgCl2 5 min 20 31.7abAB 16.7abAB 注：同列数据后不同大、小写字母表示差异达极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)水平。图 4~6同。
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表 4 ‘明淮2号’初代培养正交试验结果
Table 4. Results of orthogonal experiment for initial stage of propagating Ming Huai 2
处理 6-BA+NAA
/(mg·L-1)PVP+VC
/(mg·L-1)琼脂粉
/(g·L-1)空列 空列 褐化率X
/%诱导率Y
/%1 0 0 0 1 1 43.3aA 46.7cBC 2 0 100+500 4.0 2 2 48.3bAB 43.3cC 3 0.2 +0.3 0 0 2 2 31.7dB 71.7abAB 4 0.2 +0.3 100+500 4.0 1 1 35.0dB 66.7bABC 5 1.0+0.05 0 4.0 1 2 48.3bAB 73.3abA 6 1.0+0.05 100+500 0 2 1 36.7cdB 81.7aA 7 2.0 +0.1 0 4.0 2 1 61.7aA 65.0bABC 8 2.0 +0.1 100+500 0 1 2 46.7bAB 78.3aA KX1 45.8000 46.2500 39.6000 43.3250 44.1750 KX2 33.3500 41.6750 48.3250 44.6000 43.7500 KX3 42.5000 KX4 54.2000 RX 20.8500 4.5750 8.7250 1.2750 0.4250 13.2689 6.4965 12.3895 1.8105 0.6035 RX' 82.2872* 23.1758* 84.2913* FX 45.0000 64.1750 69.6000 66.2500 65.0250 KY1 69.2000 67.5000 62.0750 65.4250 66.6500 KY2 77.5000 KY3 71.6500 KY4 32.5000 3.3250 7.5250 0.8250 1.6250 RY 20.6829 4.7215 10.6855 1.1715 2.3075 123.5091** 6.6575 34.0990* RY′ FY 注：*表示该因素在a=0.05水平差异显著(P＜0.05)，**表示该因素在a=0.01水平差异极显著(P＜0.01)，下表同。
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表 5 ‘明淮2号’继代增殖培养正交试验结果
Table 5. Results of orthogonal experiment for subculture multiplication in propagating Ming Huai 2
处理 6-BA
/(mg·L-1)KT
/(mg·L-1)NAA
/(mg·L-1)PP333
/(mg·L-1)空列 增殖系数 1 0.5 0 0.05 0 1 1.83cdeB 2 0.5 0.5 0.1 0.05 2 2.05bcdeAB 3 0.5 1.0 0.2 0.1 3 2.03bcdeAB 4 0.5 2.0 0.5 0.2 4 1.76deB 5 1.0 0 0.1 0.1 4 2.14bcdeAB 6 1.0 0.5 0.05 0.2 3 2.37bcAB 7 1.0 1.0 0.5 0 2 1.72eB 8 1.0 2.0 0.2 0.05 1 2.31bcdAB 9 2.0 0 0.2 0.2 2 2.39bAB 10 2.0 0.5 0.5 0.1 1 2.06bcdeAB 11 2.0 1.0 0.05 0.05 4 2.97aA 12 2.0 2.0 0.1 0 3 2.51abAB 13 3.0 0 0.5 0.05 3 2.07bcdeAB 14 3.0 0.5 0.2 0 4 2.36bcAB 15 3.0 1.0 0.1 0.2 1 2.52abAB 16 3.0 2.0 0.05 0.1 2 2.55abAB K1 1.9175 2.1075 2.4300 2.1050 2.1800 K2 2.1350 2.2100 2.3050 2.3500 2.1775 K3 2.4825 2.3100 2.2725 2.1950 2.2450 K4 2.3750 2.2825 1.9025 2.2600 2.3075 R 0.5650 0.2025 0.5275 0.2450 0.1300 F 16.7012* 2.1407 13.4929* 2.8026
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表 6 ‘明淮2号’的生根培养结果
Table 6. Rooting of Ming Huai 2 propagation
培养基配方 30 d生根率/% 40 d生根率
/%Ⅰ Ⅱ Ⅲ 平均 1/2MS+NAA 0.5 mg·L-1 88 85 89 87.3aAB 100.0 1/2MS+NAA 0.3 mg·L-1+IBA 0.2 mg·L-1 89 94 91 91.3aA 100.0 1/2MS+6-BA 0.1 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1 82 81 82 81.7bBC 100.0 1/2MS+KT 0.2 mg·L-1+NAA 0.5 mg·L-1 81 75 79 78.3bC 100.0
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