大蒜素作为抑菌剂在开放式组培中的应用

由于传统的植物组织培养需要在严格的无菌环境条件下进行操作，所以相对具有局限性和技术门槛，所以一些研究人员就提出了开放式组织培养的研究方向。

开放式组织培养是通过在培养基中加入抑菌剂来代替高压灭菌，而抑菌剂的筛选是开放式植物组织培养的关键技术。

大蒜粗提物中主要成分是大蒜素，具有较强的抗菌消炎作用，对多种球菌、杆菌、真菌、病毒等均有抑制或杀灭作用。其在低浓度时能够抑制真菌生长，在高浓度时可完全杀死真菌，且大蒜素是生物农药，对植物生长影响较小。

该研究对生物农药大蒜素在抑菌效果及对植物生长影响两方面进行探索，以确定其作为开放式植物组培抑菌剂的最佳使用浓度范围，为进一步开展植物工厂化组培快繁育苗抑菌剂的研发奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

指示植物：白菜种子“将军大菜”（辽宁锦州市北方大白菜研制中心2011年秋新品种）。

培养基：以B5为基本培养基。

生物农药：大蒜素。

1.2 试验方法

1.2.1 大蒜素的制备

称取300g蒜瓣，在研钵中研磨均匀，倒入大烧杯中，加自来水100ml，然后通过2层纱布过滤，取滤液。将滤液通过3000r/min离心机离心10min，取上清液，得到3.0g/ml的大蒜粗提物（主要成分大蒜素）。

1.2.2 抑菌剂的抑菌效果

在B5培养基中分别加入不同浓度、不同种类的抑菌剂，配制成含有不同浓度抑菌剂的固体培养基，同时设置对照组为不加抑菌剂的B5固体培养基（不接入外植体），每个水平3次重复，在25℃培养箱中培养，定期观察记录培养基表面菌落出现时间及生长状况。

1.2.3 抑菌剂对植物生长的影响

在B5液体培养基中加入抑菌剂，配制成含有不同种类、不同浓度抑菌剂的B5培养液，同时设置对照组为不含抑菌剂的B5培养液，在洁净的直径为9cm的培养皿中铺入吸水纸，再用已配制好的培养液将吸水纸润湿，均匀地放入30粒白菜种子，每个水平3次重复。

盖上培养皿盖放入25℃培养箱中培养， 每天补充适量浓度药液以保持吸水纸湿润，每天上、下午各记录1次白菜种子萌发状况（连续记录3d），以3d后种子萌发率来统计不同浓度梯度抑菌剂对种子萌发的影响。

培养3d后测定根长、芽长取统计平均值，通过与对照组对比分析不同浓度抑菌剂对植物根和芽生长的影响。种子萌发率（%）=萌发种子数/处理种子数x100%。试验所得数据通过Excle进行处理。

2 结果与分析

2.1 大蒜素的抑菌效果及对植物生长的影响

 2.1.1 不同浓度大蒜素的抑菌效果

由表1可知，对照组在第2天开始染菌，且菌落生长速度较快，短期内即布满培养基。大蒜素浓度为0.03g/ml时在第7天出现染菌现象，浓度为0.05-0.07g/ml在第9天开始染菌，通过对比得出，培养基中大蒜素的浓度越高，培养基保持不染菌的时间越长，染菌后菌落生长越慢。表明大蒜素浓度在0.1g/ml及其以上浓度在16d内均未染菌，抑菌效果较好。

2.1.2 不同浓度的大蒜素对植物生长的影响

由图1可知，大蒜素浓度在0.05-0.17g/ml时白菜种子萌发率均在80%以上，与对照组相比无显著性差异；而大蒜素浓度为0.2g/ml时白菜种子萌发率仅65%，对白菜种子萌发有明显的抑制作用，说明大蒜素浓度为0.05-0.17g/ml时，有促进种子萌发效果。

由图2可知，与对照组相比，大蒜素浓度在0.05-0.17g/ml时对根系的生长有明显的促进作用，而浓度为0.20g/ml时对根系生长表现出了抑制作用。而大蒜素在0.05-0.20g/ml范围内对芽的生长与对照相比无显著性影响。

综上所述， 大蒜素浓度在0.05-0.17g/ml对白菜种子根系和芽生长的影响较小。

3 总结

该研究表明,不同浓度抑菌剂对植物生长影响及抑菌效果亦不同。低浓度的抑菌剂虽然对植物生长影响较小，但抑菌效果不理想，高浓度的抑菌剂抑菌效果好，但若浓度太高则对植物生长产生负作用，因此要综合抑菌剂对植物生长影响及抑菌效果二方面来选择抑菌剂的最佳浓度范围。

由以上试验分析可知，大蒜粗提物浓度在0.10-0.17g/ml范围内效果较好,可作为开放式植物组织培养的抑菌剂。