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第十一章 马铃薯的组织培养
目的要求,
(1)掌握马铃薯脱毒培养的大致过程,
了解马铃薯脱毒苗的鉴定方法 ;
(2)掌握马铃薯的生物学习性,
(3)熟悉微型薯的生产过程
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微型薯
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马铃薯是一种全球性的重要经济
作物。适应性广，营养价值高，耐贮
藏适运输，既是一种重要的粮食作物
也是一种调节市场供应的重要蔬菜。
马铃薯原产于拉丁美洲，当被发现可
以食用后，很快传到世界各地，成为
栽培很广的一种作物。
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但是,当发现从外地引种栽培 1~2个
周期后，明显发现产量降低，植株
变矮，并有卷叶的现象产生，经检
测证明这是由于病毒引起的退化现
象。
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危害马铃薯的病毒有 17种之多，
如 X病毒,S病毒,Y病毒,M病毒、
A病毒、花叶病毒、纺锤形块茎病毒
等。由于马铃薯是无性繁殖作物，
病毒逐代积累，日益严重，引起严
重退化。马铃薯病毒可使块茎产量
减少 50%~80%。
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法国 Morel和他的同事们，
1955年从患病马铃薯植株中
选取到了无病植株，为治疗
作物病毒开辟了新途径。
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一、特性和生物学习性
1、马铃薯的形态特性
(1)根 马铃薯的根系由出生根和匍匐根两
部分组成。
(2)茎 马铃薯分地上部分和地下部分，地
上主茎在形成 16片叶子后，由花芽封顶，
并在花的下部发生两个侧枝，从而构成
马铃薯的主要同化系统。地下茎包括主
茎的地下部分、匍匐茎和块茎。
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（ 3）叶 马铃薯先出土的叶是初生叶，全缘，
心脏形。以后发生的叶奇数羽状全裂单叶，
在叶柄基部与主茎相连处着生有托叶。
（ 4）花 马铃薯的花为聚伞花序，第一或第
二花序开放，恰是块茎强盛膨大之时，此
时是需要不断浇水的形态标志。
(5) 果实、种子 马铃薯果实为球形或椭圆形
浆果。种子小。扁平肾形。种子可用来繁
殖，但后代性状分离大。
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2,生物学习性
马铃薯性喜冷气候，不耐高温和霜冻，解除休眠的
块茎 4℃ 下发芽，发芽适温为 12~18℃ 。地上茎叶生
长温度为 17~21℃, 25℃ 以上时生长不良，叶变小，
超过 30℃ 和 7℃ 以下茎叶停止生长,-1℃ 时受冻。块
茎形成要求昼温 14~24℃,夜温 12~14℃,土温
16~18℃ 。土温 20℃ 以上时块茎形成缓慢，而且容易
引起退化，高温下养分多用于芽和匍匐茎生长不易
形成块茎,25~30℃ 时已经长成的块茎也变成细长
茎，结薯期要求 12h左右的短日照和疏松、湿润、肥
沃以及通气良好的土壤条件。土壤板结，薯块表面
粗糙和薯形不整。
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马铃薯生产中普遍存在有种性退化
问题，表现为植株长势衰弱，株形
矮化，分枝变少，薯块变小，产量
逐降低，造成退化的原因和学说多
种，综合而言，主要是薯块生长锥
细胞发生阶段性衰老而导致种性退
化，而病毒和细菌病害的侵染，以
及肥水、营养条件不良等都会加剧
其退化程度。
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二、马铃薯脱毒技术
马铃薯在营养繁殖时易受病毒的浸染，当条件
适合时，病毒就会在植株内增殖，转运和积累，
随着世代传递，病毒危害逐年加重，一般可造
成减产 50％以上。研究发现，有 30多种病毒
易感染马铃薯，并引起品种退化，严重影响马
铃薯的生产。通过微茎尖组织培养技术能从马
铃薯体内脱除 PLRV,PVY,PVA,PAF,PVG、
PVM,PSW等病毒。
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因此，采用组织培养技术，
通过一定良种繁殖体系，生
产优质种薯，是保证马铃薯
高产、稳产的一项有效措施。
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全国现有马铃薯播种面积 300多万公顷，
且有逐步增加的趋势，每年需合格种薯
45亿公斤，脱毒原种 4亿公斤，脱毒小
薯或微型薯 45亿粒。因此，脱毒马铃薯
推广具有广阔的市场前景，对于增加农
民收入和发展马铃薯产业化生产具有十
分重要的意义。
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我国的马铃薯平均单产仅为 13.60吨 /公顷，是
世界单产最高国这瑞士（ 48.80吨 /公顷）的
1/4。造成如此大的差别，最主要的因素就是
种薯质量差，品种布局不合理。采用脱毒快繁
技术，种用脱毒种薯，一般可增产 30-50%，
甚至成倍增产，充分发挥品种的潜能，提高马
铃薯生产能力。如果我国现有马铃薯播种面积
的 1/3（即 114万公顷）用脱毒种薯，就可年增
产粮食 100多亿公斤。
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我国在 70年代用茎尖组织培养方法得到
脱毒马铃薯试管苗，并成功地获得脱毒
复壮的马铃薯，开始了脱毒种薯的生产
和推广。 "八五 "期间，农业部在全国范围
内设立了 6个马铃薯原原种基地建设和种
薯生产项目，初步形成了脱毒草种薯生
产体系。共推广脱毒种薯 36.5-40万公顷，
获经济效益近 30.8亿元。
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我国已有许多科研、推广单位开展了脱毒
马铃薯的研究和生产，在生产上产生了一
定的经济效益和增产效果，但由于长期以
来各自为政，技术方法和脱毒标准不尽统
一，未能发挥出脱毒种薯应有的增产潜力。
到目前为止，我国仍未建立国家级的脱毒
种薯质量监督和病毒检测制度。
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1．脱毒种薯生产程序
采用微茎尖组织培养的方法，诱导出
苗，采用联免疫吸附试验法或指示植
物方法鉴定马铃薯病毒和类病毒，经
鉴定后，无主要病毒及类病毒的试管
苗可定为脱毒试管基础苗。
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试管基础苗在无菌条件下，采用固
体、液体培养基相结合的方法，进
行扩繁基础苗，在防虫网室栽植或
封闭温室扦插，生产出原原种（或
称脱毒小薯）。用原原种在一定隔
离条件下产生原种 1代，以后逐级称
为原种 2代、良种 1代、良种 2代。
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2．茎尖培养脱毒
（ 1） 取材和培养
一般多采用在室内发芽，芽经热处理
（ 38℃ ） 2周。然后取顶芽或侧芽 1厘米
的茎尖，在自来水下冲洗干净，无菌条
件下先用 70％的酒精浸润组织 15-20秒，
再用 2％的次氯酸钠溶液浸泡 4--5min，
然后用无菌水冲洗 3次。
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把消毒好的芽放在解剖镜下仔细剥
离，逐层剥去幼叶，露出圆滑的生
长点，可以留 1-2个叶原基,0.2—
0.3毫米，随即接种于 MS液体培养
基上，每升加 0.1mgNAA,
0.2mgGA3,0.5BA,2%蔗糖,p H
值 5.8。
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培养条件,21~25℃, 2000-
3000 lx,12h/d。
2-3周愈伤,4-5周绿点,3--6月
长成 2-3厘米小芽，越慢越好，
出芽很快的扔掉。
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（ 2） 继代和生根
培养成功的马铃薯脱毒苗，经 ELISA（试剂
盒）鉴定后（试管苗应每 3月检测一次，每年 4
次） 鉴定后，采用固体、液体培养基相结
合方法扩繁。取试管苗单节切段扦插在
（或平放）固体培养基上，每瓶可插 20
个左右茎段，经 20d左右发育成 5~10cm
高小植株，继续进行切段繁殖，此法速度
快，每月可繁殖 5~8倍，试管苗多节接种
在液体培养基上，进行浅层静止液体培养。
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培养基,MS+NAA0.2-0.5+D-泛酸
钙 10,3%蔗糖,20-25度,3000-
4000LX,14-16小时光照，每 3周继
代一次，单芽茎段约 1厘米，可插也
可平放，原则试管苗用 2年 — 3年。
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(3) 驯化 为增强试管苗对温室内环境条件的适
应能力，移植前对试管苗要进行光、温锻炼。
炼苗期温室内的温度：白天 23~27℃,夜间不
低于 14℃ 。炼苗的具体方法是：移植前 7d左右，
将长有 3~5片叶、高 2~3cm的试管苗，在不开
瓶口的状态下，从培养室移至温室排好。为防
止强光、高温灼伤试管苗，在温室顶上加盖一
层黑色遮阳网。
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3,脱毒苗切繁 基础苗成活进入正常后
便可切繁，但切繁量的多少和质量的高
低，除与前边提到的水与温湿度条件有
关外，能否掌握正确的切繁方法和适宜
的切繁苗龄也是非常重要的。脱毒苗切
繁主要是剪取顶部芽尖茎段（主茎芽尖
和腋芽芽尖）直接扦插。
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微型薯生产,网室内，铺 6厘米蛭石,3%撒
可富稀释一倍，喷潮湿即可。
插前浇水湿润，插后浇透。覆膜一周（但不
要压紧），湿度 80%以上，期间喷水 2次。
揭膜后喷营养液撒可富 3%，喷水冲洗（每周
2次），每周喷一次 0.5%硫酸铜（叶面），
中后期喷药防病，防早疫、晚疫病，连续喷 2-
3-4次。喷辛硫磷防害虫。
苗高 6— 8厘米培蛭石防绿薯,1-2厘米厚，约
35-40天出现气生薯，不断盖蛭石。
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四、马铃薯无病毒苗的鉴定材料
1、指示植物鉴定
在马铃薯的病毒鉴定中，汁液鉴定是最常用的方
法，Ｘ病毒、Ｓ病毒和纺锤块状病毒很容易通过
汁液来接种。
2、鉴定寄主的准备
马铃薯常用的鉴定寄主植物有苋科的千日红，茄
科的洋酸浆、毛曼佗罗等。寄主植物应在无虫网
室中培养。
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３,接种液制备及接种
叶片洗净后。在消毒的研钵中研成糊状，用
纱布滤出汁液，再用蒸馏水稀释１０倍作为
接种物，在鉴定寄主植物的叶面，６００目
的金刚砂混入接种物中，然后用左手心紧靠
在寄主的背面，以右手实指蘸取接种液，均
匀的在叶背面擦过，以不造成叶片产生伤痕
为度，最后把叶面上多余的接种物用清水冲
洗干净，放臵在１５～２４的防虫室中，一
般５－１０天可发病 。
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五、马铃薯无病毒株的繁殖和保存
1．无病毒株的繁殖
通过茎尖培养只能得到很少的无病毒植
株，而生产上需要数以万计的健康种薯。
同时无病毒植株并没有对该病毒获得免
疫能力，仍会在繁殖中再次侵染。如何
在以后繁殖中防止受病毒再侵染是很关
键的一环。目前在生产上来用的方法很
多，下面介绍主要的几种。
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（１） 直接块茎繁殖
（２） 扦插繁殖
（３） 组织培养切段繁殖
A：继代培养
B：低温保存
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复习思考题
（１） 对马铃薯脱毒苗的培养大致分几
个阶段？各阶段是怎样操作的？
（２） 马铃薯的生物学习性有哪些？
第十一章 马铃薯的组织培养
目的要求,
(1)掌握马铃薯脱毒培养的大致过程,
了解马铃薯脱毒苗的鉴定方法 ;
(2)掌握马铃薯的生物学习性,
(3)熟悉微型薯的生产过程
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微型薯
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马铃薯是一种全球性的重要经济
作物。适应性广，营养价值高，耐贮
藏适运输，既是一种重要的粮食作物
也是一种调节市场供应的重要蔬菜。
马铃薯原产于拉丁美洲，当被发现可
以食用后，很快传到世界各地，成为
栽培很广的一种作物。
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但是,当发现从外地引种栽培 1~2个
周期后，明显发现产量降低，植株
变矮，并有卷叶的现象产生，经检
测证明这是由于病毒引起的退化现
象。
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危害马铃薯的病毒有 17种之多，
如 X病毒,S病毒,Y病毒,M病毒、
A病毒、花叶病毒、纺锤形块茎病毒
等。由于马铃薯是无性繁殖作物，
病毒逐代积累，日益严重，引起严
重退化。马铃薯病毒可使块茎产量
减少 50%~80%。
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法国 Morel和他的同事们，
1955年从患病马铃薯植株中
选取到了无病植株，为治疗
作物病毒开辟了新途径。
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一、特性和生物学习性
1、马铃薯的形态特性
(1)根 马铃薯的根系由出生根和匍匐根两
部分组成。
(2)茎 马铃薯分地上部分和地下部分，地
上主茎在形成 16片叶子后，由花芽封顶，
并在花的下部发生两个侧枝，从而构成
马铃薯的主要同化系统。地下茎包括主
茎的地下部分、匍匐茎和块茎。
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（ 3）叶 马铃薯先出土的叶是初生叶，全缘，
心脏形。以后发生的叶奇数羽状全裂单叶，
在叶柄基部与主茎相连处着生有托叶。
（ 4）花 马铃薯的花为聚伞花序，第一或第
二花序开放，恰是块茎强盛膨大之时，此
时是需要不断浇水的形态标志。
(5) 果实、种子 马铃薯果实为球形或椭圆形
浆果。种子小。扁平肾形。种子可用来繁
殖，但后代性状分离大。
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2,生物学习性
马铃薯性喜冷气候，不耐高温和霜冻，解除休眠的
块茎 4℃ 下发芽，发芽适温为 12~18℃ 。地上茎叶生
长温度为 17~21℃, 25℃ 以上时生长不良，叶变小，
超过 30℃ 和 7℃ 以下茎叶停止生长,-1℃ 时受冻。块
茎形成要求昼温 14~24℃,夜温 12~14℃,土温
16~18℃ 。土温 20℃ 以上时块茎形成缓慢，而且容易
引起退化，高温下养分多用于芽和匍匐茎生长不易
形成块茎,25~30℃ 时已经长成的块茎也变成细长
茎，结薯期要求 12h左右的短日照和疏松、湿润、肥
沃以及通气良好的土壤条件。土壤板结，薯块表面
粗糙和薯形不整。
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马铃薯生产中普遍存在有种性退化
问题，表现为植株长势衰弱，株形
矮化，分枝变少，薯块变小，产量
逐降低，造成退化的原因和学说多
种，综合而言，主要是薯块生长锥
细胞发生阶段性衰老而导致种性退
化，而病毒和细菌病害的侵染，以
及肥水、营养条件不良等都会加剧
其退化程度。
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二、马铃薯脱毒技术
马铃薯在营养繁殖时易受病毒的浸染，当条件
适合时，病毒就会在植株内增殖，转运和积累，
随着世代传递，病毒危害逐年加重，一般可造
成减产 50％以上。研究发现，有 30多种病毒
易感染马铃薯，并引起品种退化，严重影响马
铃薯的生产。通过微茎尖组织培养技术能从马
铃薯体内脱除 PLRV,PVY,PVA,PAF,PVG、
PVM,PSW等病毒。
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因此，采用组织培养技术，
通过一定良种繁殖体系，生
产优质种薯，是保证马铃薯
高产、稳产的一项有效措施。
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全国现有马铃薯播种面积 300多万公顷，
且有逐步增加的趋势，每年需合格种薯
45亿公斤，脱毒原种 4亿公斤，脱毒小
薯或微型薯 45亿粒。因此，脱毒马铃薯
推广具有广阔的市场前景，对于增加农
民收入和发展马铃薯产业化生产具有十
分重要的意义。
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我国的马铃薯平均单产仅为 13.60吨 /公顷，是
世界单产最高国这瑞士（ 48.80吨 /公顷）的
1/4。造成如此大的差别，最主要的因素就是
种薯质量差，品种布局不合理。采用脱毒快繁
技术，种用脱毒种薯，一般可增产 30-50%，
甚至成倍增产，充分发挥品种的潜能，提高马
铃薯生产能力。如果我国现有马铃薯播种面积
的 1/3（即 114万公顷）用脱毒种薯，就可年增
产粮食 100多亿公斤。
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我国在 70年代用茎尖组织培养方法得到
脱毒马铃薯试管苗，并成功地获得脱毒
复壮的马铃薯，开始了脱毒种薯的生产
和推广。 "八五 "期间，农业部在全国范围
内设立了 6个马铃薯原原种基地建设和种
薯生产项目，初步形成了脱毒草种薯生
产体系。共推广脱毒种薯 36.5-40万公顷，
获经济效益近 30.8亿元。
滨 州 职 业 学 院
我国已有许多科研、推广单位开展了脱毒
马铃薯的研究和生产，在生产上产生了一
定的经济效益和增产效果，但由于长期以
来各自为政，技术方法和脱毒标准不尽统
一，未能发挥出脱毒种薯应有的增产潜力。
到目前为止，我国仍未建立国家级的脱毒
种薯质量监督和病毒检测制度。
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1．脱毒种薯生产程序
采用微茎尖组织培养的方法，诱导出
苗，采用联免疫吸附试验法或指示植
物方法鉴定马铃薯病毒和类病毒，经
鉴定后，无主要病毒及类病毒的试管
苗可定为脱毒试管基础苗。
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试管基础苗在无菌条件下，采用固
体、液体培养基相结合的方法，进
行扩繁基础苗，在防虫网室栽植或
封闭温室扦插，生产出原原种（或
称脱毒小薯）。用原原种在一定隔
离条件下产生原种 1代，以后逐级称
为原种 2代、良种 1代、良种 2代。
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2．茎尖培养脱毒
（ 1） 取材和培养
一般多采用在室内发芽，芽经热处理
（ 38℃ ） 2周。然后取顶芽或侧芽 1厘米
的茎尖，在自来水下冲洗干净，无菌条
件下先用 70％的酒精浸润组织 15-20秒，
再用 2％的次氯酸钠溶液浸泡 4--5min，
然后用无菌水冲洗 3次。
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把消毒好的芽放在解剖镜下仔细剥
离，逐层剥去幼叶，露出圆滑的生
长点，可以留 1-2个叶原基,0.2—
0.3毫米，随即接种于 MS液体培养
基上，每升加 0.1mgNAA,
0.2mgGA3,0.5BA,2%蔗糖,p H
值 5.8。
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培养条件,21~25℃, 2000-
3000 lx,12h/d。
2-3周愈伤,4-5周绿点,3--6月
长成 2-3厘米小芽，越慢越好，
出芽很快的扔掉。
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（ 2） 继代和生根
培养成功的马铃薯脱毒苗，经 ELISA（试剂
盒）鉴定后（试管苗应每 3月检测一次，每年 4
次） 鉴定后，采用固体、液体培养基相结
合方法扩繁。取试管苗单节切段扦插在
（或平放）固体培养基上，每瓶可插 20
个左右茎段，经 20d左右发育成 5~10cm
高小植株，继续进行切段繁殖，此法速度
快，每月可繁殖 5~8倍，试管苗多节接种
在液体培养基上，进行浅层静止液体培养。
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培养基,MS+NAA0.2-0.5+D-泛酸
钙 10,3%蔗糖,20-25度,3000-
4000LX,14-16小时光照，每 3周继
代一次，单芽茎段约 1厘米，可插也
可平放，原则试管苗用 2年 — 3年。
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(3) 驯化 为增强试管苗对温室内环境条件的适
应能力，移植前对试管苗要进行光、温锻炼。
炼苗期温室内的温度：白天 23~27℃,夜间不
低于 14℃ 。炼苗的具体方法是：移植前 7d左右，
将长有 3~5片叶、高 2~3cm的试管苗，在不开
瓶口的状态下，从培养室移至温室排好。为防
止强光、高温灼伤试管苗，在温室顶上加盖一
层黑色遮阳网。
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3,脱毒苗切繁 基础苗成活进入正常后
便可切繁，但切繁量的多少和质量的高
低，除与前边提到的水与温湿度条件有
关外，能否掌握正确的切繁方法和适宜
的切繁苗龄也是非常重要的。脱毒苗切
繁主要是剪取顶部芽尖茎段（主茎芽尖
和腋芽芽尖）直接扦插。
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微型薯生产,网室内，铺 6厘米蛭石,3%撒
可富稀释一倍，喷潮湿即可。
插前浇水湿润，插后浇透。覆膜一周（但不
要压紧），湿度 80%以上，期间喷水 2次。
揭膜后喷营养液撒可富 3%，喷水冲洗（每周
2次），每周喷一次 0.5%硫酸铜（叶面），
中后期喷药防病，防早疫、晚疫病，连续喷 2-
3-4次。喷辛硫磷防害虫。
苗高 6— 8厘米培蛭石防绿薯,1-2厘米厚，约
35-40天出现气生薯，不断盖蛭石。
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四、马铃薯无病毒苗的鉴定材料
1、指示植物鉴定
在马铃薯的病毒鉴定中，汁液鉴定是最常用的方
法，Ｘ病毒、Ｓ病毒和纺锤块状病毒很容易通过
汁液来接种。
2、鉴定寄主的准备
马铃薯常用的鉴定寄主植物有苋科的千日红，茄
科的洋酸浆、毛曼佗罗等。寄主植物应在无虫网
室中培养。
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３,接种液制备及接种
叶片洗净后。在消毒的研钵中研成糊状，用
纱布滤出汁液，再用蒸馏水稀释１０倍作为
接种物，在鉴定寄主植物的叶面，６００目
的金刚砂混入接种物中，然后用左手心紧靠
在寄主的背面，以右手实指蘸取接种液，均
匀的在叶背面擦过，以不造成叶片产生伤痕
为度，最后把叶面上多余的接种物用清水冲
洗干净，放臵在１５～２４的防虫室中，一
般５－１０天可发病 。
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五、马铃薯无病毒株的繁殖和保存
1．无病毒株的繁殖
通过茎尖培养只能得到很少的无病毒植
株，而生产上需要数以万计的健康种薯。
同时无病毒植株并没有对该病毒获得免
疫能力，仍会在繁殖中再次侵染。如何
在以后繁殖中防止受病毒再侵染是很关
键的一环。目前在生产上来用的方法很
多，下面介绍主要的几种。
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（１） 直接块茎繁殖
（２） 扦插繁殖
（３） 组织培养切段繁殖
A：继代培养
B：低温保存
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复习思考题
（１） 对马铃薯脱毒苗的培养大致分几
个阶段？各阶段是怎样操作的？
（２） 马铃薯的生物学习性有哪些？
