在馬鈴薯栽培過(guò)程中,植株的逐年變小,葉片皺縮卷曲,葉色濃淡不均,莖塊變形龜裂,產(chǎn)量逐年下降等現(xiàn)象。就表明馬鈴薯已經(jīng)發(fā)生“退化”,種薯“退化”是其產(chǎn)量降低和商品形狀變差的主要原因。科學(xué)家經(jīng)過(guò)對(duì)馬鈴薯“退化”深入的研究,最終明確了病毒的侵染及其在薯塊內(nèi)積累是馬鈴薯“退化”的主要原因。目前應(yīng)用最廣泛而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)生產(chǎn)中取得巨大成功的植物脫毒技術(shù),是生物技術(shù)中的植物莖尖分生組織培養(yǎng)脫毒技術(shù),也就是馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)中常說(shuō)的“莖尖脫毒”,此項(xiàng)技術(shù)是根據(jù)植物細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)、病毒在植株體內(nèi)分布不均勻及莖尖分生組織帶毒少的原理,結(jié)合使用鈍化病毒的熱處理方法,通過(guò)剝?nèi)∏o尖分生組織進(jìn)行培養(yǎng)獲得脫毒植株,從而獲得脫毒馬鈴薯�,F(xiàn)將馬鈴薯莖尖組織培養(yǎng)脫毒技術(shù)介紹一下,僅供參考。
1.馬鈴薯莖尖組織培養(yǎng)脫毒技術(shù)
1.1選擇優(yōu)質(zhì)健康的材料
田間選擇要注意這樣幾方面的事項(xiàng):所選的植株必須是表現(xiàn)典型的本品種特性的植株,符合準(zhǔn)備脫毒品種的特征包括株型、葉形、花色等植物學(xué)性狀及成熟期等農(nóng)藝性狀;植株生長(zhǎng)健壯,無(wú)明顯的病毒性、真菌性、細(xì)菌性病害癥狀;單株產(chǎn)量和大薯率高,適時(shí)早收,選擇符合品種特性,無(wú)病斑、蟲(chóng)蛀和機(jī)械創(chuàng)傷的大薯塊。
1.2 選擇培養(yǎng)基
一般MS培養(yǎng)基適用于大多數(shù)雙子葉植物,B5和N6適合大多數(shù)單子葉植物,馬鈴薯莖尖培養(yǎng)基以MS+GA30.05mg/l+6-BA0.5-0.1mg/l+NAA0.1-0.2mg/l+2%蔗糖+0.9%瓊脂效果比較好。
1.3 剝離和接種
將薯塊經(jīng)渡過(guò)休眠后進(jìn)行室內(nèi)催芽,待芽長(zhǎng)至1~2cm還未展葉時(shí),將芽剪下,然后將其放入燒杯,用紗布封口,在自來(lái)水下沖洗半個(gè)小時(shí),取出放到操作臺(tái)上進(jìn)行消毒。消毒方法是將芽在75%的酒精中過(guò)一遍(約2秒),然后用次氯酸鈉溶液稀釋為2%~3%,浸泡2分鐘,然后用無(wú)菌水清洗3~5次。將消毒過(guò)的芽放在墊有吸水紙的培養(yǎng)皿上,每次消毒的芽不要太多,以防放置時(shí)間過(guò)長(zhǎng),莖尖褐變(消毒過(guò)程中所用器具均已事先高溫滅菌)。在操作臺(tái)使用前先打開(kāi)紫外線(xiàn)消毒30分鐘,過(guò)后關(guān)閉紫外線(xiàn)燈,打開(kāi)風(fēng)機(jī)。實(shí)驗(yàn)前換專(zhuān)用服裝,雙手用75%酒精消毒過(guò)的擦臺(tái)布擦拭,取消毒處理過(guò)的芽,以無(wú)菌鑷子固定,在30~40倍解剖鏡下進(jìn)行莖尖分生組織剝離。用解剖針小心地除去莖尖周?chē)娜~片組織,暴露出頂端圓滑的生長(zhǎng)點(diǎn),用解剖針切取0.1~0.3mm,帶有1~2個(gè)葉原基。莖尖剝離時(shí)為防止解剖鏡近距離燈光烤傷莖尖分生組織,解剖鏡光源要用冷光源照明。切取的莖尖分生組織隨即接種到馬鈴薯莖尖培養(yǎng)基上,切面接觸瓊,置于培養(yǎng)室進(jìn)行離體培養(yǎng)。
1.4培養(yǎng)條件
將已接種外植體的試管置溫度23~25,光照3000lx,在光周期13~16h/d的培養(yǎng)室中培養(yǎng)2~4周成苗。
2.莖尖培養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)
2.1剝?nèi)∵m當(dāng)大小的莖尖
通常培養(yǎng)莖尖越小,產(chǎn)生幼苗的無(wú)毒率越高,而成活率越低。不同病毒種類(lèi)取出的難易程度不同。因此需針對(duì)不同的病毒種類(lèi),培養(yǎng)適當(dāng)大小的莖尖。如剝離培養(yǎng)一個(gè)葉原基的生長(zhǎng)點(diǎn)產(chǎn)生的馬鈴薯植株,可去除全部馬鈴薯卷葉病毒,去除80%Y病毒和A病毒,去除0.2%X病毒。馬鈴薯病毒去除難易順序是:馬鈴薯紡錘塊莖病毒>馬鈴薯S病毒>馬鈴薯X病毒>馬鈴薯M病毒>奧古巴病毒>馬鈴薯Y病毒>馬鈴薯A病毒>馬鈴薯卷葉病毒。對(duì)于同一種病毒,剝離莖尖越小,脫毒率越高。
2.2莖尖接種后的生長(zhǎng)及調(diào)節(jié)方法。
莖尖接種后的生長(zhǎng)情況主要有4種:
1)生長(zhǎng)正常,生長(zhǎng)點(diǎn)伸長(zhǎng),基本無(wú)愈傷組織形成,1~3周形成小芽,4~周長(zhǎng)成小植株。
2)生長(zhǎng)停止,接種物不擴(kuò)大,漸變褐,至枯死。此情況多因剝離操作過(guò)程中莖尖受傷。
3)生長(zhǎng)緩慢,接種物擴(kuò)大緩,漸變綠,成一綠點(diǎn)。說(shuō)明培養(yǎng)條件不適,要迅速轉(zhuǎn)入高激素濃度的培養(yǎng)基,并適當(dāng)提高溫度。
4)生長(zhǎng)過(guò)速,生長(zhǎng)點(diǎn)不伸長(zhǎng)或略伸長(zhǎng),大量疏散愈傷組織形成,必須轉(zhuǎn)入無(wú)激素培養(yǎng)基或采取降低培養(yǎng)溫度措施。