Stem-tip Tissue Culture and Virus Detection on Plantlets of Color Potato
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摘要: 为了探明彩色马铃薯茎尖培养方法，获得彩色马铃薯无毒试管苗，研究了不同质量浓度植物生长调节剂组合的培养基对21份彩色马铃薯后代品系组培苗形成的影响，并用RT-PCR方法对试管苗进行马铃薯主要病毒检测。结果表明，筛选出的组合（MS+NAA0.05 mg·L-1+6-BA0.1 mg·L-1+GA30.2 mg·L-1+泛酸钙0.2 mg·L-1）可作为闽薯1号茎尖诱导分化的最佳培养基，优化的植物生长调节剂组合在不同的彩色品种茎尖分化和植株形成差异较大，试管苗经RT-PCR检测6种马铃薯病毒（PVX、PVY、PVS、PVA、PVM和PSTVd），获得了11份彩色马铃薯脱毒苗，可用于大田生产用试管苗。Abstract: Stem-tips of potato(Solanum tuberosum L.) plants that bear colored tubers were used to produce virus-free plantlets in test tubes. Culture media with hormone combinations in varying concentrations were tested to determine their effects on 21 varieties of plantlets offspring of the potato tissue culture. Meanwhile, RT-PCR was employed to detect any viruses present in the plantlets. The optimum medium for propagating a chosen cultivar, Minshu No.1, was formulated on MS with 0.05 mg·L-1 NAA, 0.1 mg·L-1 6-BA, 0.2 mg·L-1 GA3 and 0.2 mg·L-1 calcium pantothenate. Different hormone combinations led to significantly different stem-tip differentiation and plantlet formation among the potato varieties. A total of 11 test tube cultivars derived from the stem-tip cultures were virus-free without the contamination of PVX, PVS, PVA, PVS, PVM or PSTVd. They could be the candidate plantlets for field planting.
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Key words:
- color potato /
- virus-free stem-tip /
- RT-PCR /
- virus detection
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图 1 RNA质量及病毒的RT-PCR检测
Figure 1. Determination of RNA quality and detection of virus by RT-PCR
表 1 供试的21份彩色马铃薯品系材料
Table 1. Twenty-one varieties of color potatoes tested
亲本 品种 亲本 品种 Shetland Blue/Congo M175-040、M175-037 小乌洋芋/合作88 M407-078 C79/Sable M178-005、M178-001、M178-057、M178-065 881-19/中薯6号 M056-009 Calwhite/中薯3号 M183-069 C19/C83 M317-147 Lady Rosetta/Kennebec M403-179 C5/金冠 M330-143 C55/C6 FJ46-131、FJ46-071 04P48-3/C36 M177-049 红美/NFJ5 FJ10-010 C13/C15 FJ20-007、FJ01-065 C83/C50 FJ01-013 C11/C13 FJ03-010、FJ03-002 
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表 2 茎尖分生组织诱导培养基
Table 2. Medium for inducing stem-tip meristem
处理 培养基类型 1 MS+NAA0.05 mg·L-1+6-BA0.1 mg·L-1+GA30.2 mg·L-1+泛酸钙0.2 mg·L-1 2 MS+NAA0.1 mg·L-1+6-BA1.0 mg·L-1 3 MS+NAA0.2 mg·L-1+6-BA0.5 mg·L-1 4 MS+NAA0.05 mg·L-1+6-BA0.1 mg·L-1 5 MS+NAA0.1 mg·L-1+6-BA0.5 mg·L-1+GA30.02 mg·L-1
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表 3 RT-PCR扩增特异性引物
Table 3. Specific primers for multiplex PCR on viruses
引物 序列 产物大小/bp PVX-S YACTGCAGGCGCAACTCC 572 PVX-A GTCGTTGGATTGYGCCCT PVM-S GCCGACTGAGCACGTGCAGCAGGT 213 PVM-A GTCAGCATATGATTCCATGTCACCGG PVY-S AGAGCAAGGCAGCATCCAGT 369 PVY-A TGTTCATCCCCATCCATCAT PVA-S ATTTAGGTACTGCTGGGACT 468 PVA-A TCAGGTTGCGTTGAAGAC PVS-S TGTAGAGGAGCATAGAGTTGG 657 PVS-A CTTGTGGGCATTGTGAGC PSTVd-S ATCCCCGGGGAAACCTGGAGCGAAC 359 PSTVd-A CCCTGAAGCGCTCCTCCGAG
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表 4 不同培养基对茎尖分化和幼苗形成的影响
Table 4. Effects of medium on stem-tip tissue culture and seedling emergence
处理 茎尖分化生长情况 成苗时间/d 成苗/% 幼苗生长情况 1 接种10~15 d可见茎尖明显膨大，绿色 30~45 30 植株生长正常，少数植株较细长 2 接种20~30 d茎尖膨大，淡黄色 45~90 25 植株较壮 3 接种20~30 d后形成淡黄绿色愈伤 60~100 10 植株较细弱，根少 4 接种25~35 d茎尖膨大，但是大部分茎尖慢慢变褐色最后干死 >90 3 植株细弱，无根 5 接种10 d可见伸长的小叶 15~25 35 植株较细弱，无根
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表 5 不同彩色马铃薯品种茎尖分化和植株形成情况
Table 5. Stem-tip tissue culture and seedling emergence of different potato varieties
品种(系) 茎尖分化生长情况 成苗特征和形成时间 成苗率/% FJ46-131, M175-040, M178-001, M183-069, M175-037, M330-143, M178-057, M178-065, FJ03-010 接种10~15 d可见茎尖明显膨大，绿色 30~45 d成苗，部分品系的植株细弱 32~40 M403-179, M056-009, M407-078, M178-005 接种10 d可见伸长的小叶 15~25 d成苗，但植株较细弱，部分品种无根 15~20 FJ20-007，FJ01-013，M317-147 接种20 d茎尖膨大，淡黄色 45~90 d成苗 10~15 FJ10-010，FJ46-071，FJ03-002 接种20d茎尖膨大，随后茎尖慢慢变褐色枯死 不成苗 0 M177-049，FJ01-065 接种30 d后形成淡黄绿色愈伤 >60 d，仅极少数品种成苗 3~5
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