1、马铃薯脱毒种薯 生产技术,“脱毒种薯” “种薯”是指那些作为种子用的薯块。 “脱毒种薯”是指种薯经过一系列物理、化学、生物或其它技术措施清除薯块体内的病毒后，获得的经检测无病毒或极少有病毒侵染的种薯。,为什么马铃薯种薯需要脱毒: 退化: 在马铃薯栽培过程中，植株的逐年变小，叶片皱缩卷曲，叶色浓淡不均，茎秆矮小细弱，块茎变形龟裂，产量逐年下降等现象，这种现象叫“退化”。,种薯“退化”是引起产量降低和商品性状变差的主要原因。“退化”主要原因:病毒的侵染及其在薯块内积累。,马铃薯种薯脱毒和种薯生产程序,目前我国马铃薯种薯产业存在的主要问题: 我国马铃薯脱毒快繁和种薯繁殖技术，具有世界先进水平，但目前
2、我国的种薯质量不容乐观。脱毒种薯繁育体系不完善，无权威的种薯质量监控机构，种薯生产未形成规模化、产业化，种薯市场混乱，生产不规范，无国家统一的种薯质量和病虫害检测标准，严重影响马铃薯的产量和种植者的利益。,植物茎尖脱毒技术能够脱去哪些病毒? 经高温处理后，进行茎尖分生组织培养可以脱除PLRV、PVY、 PVX、 PVA、PVS、PVM(马铃薯M病毒)及PAMV(马铃薯杂斑病毒或马铃薯奥古巴花叶病毒)。,马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTV)是一种非常顽固的病害，目前利用茎尖脱毒的方法是很难根除的。 PSTV既可以通过田间植株传毒，又能通过种子带毒，新育品种的亲本如带有PSTV，其后代很难避免被PST
3、V侵染，因此在种薯生产和新品种选育中要绝对杜绝PSTV的存在。,马铃薯S病毒(PVS)也是比较难脱掉的病毒，PVS单独存在时对产量的影响较小，但在复合侵染时也可以造成严重减产。现在PVS在我国已有蔓延趋势，要生产高质量的种薯必须根除PVS和其它病毒，一般茎尖苗只要脱掉PVS，其它容易脱掉的病毒也随之脱除。,（潜隐花叶病(PVS)）,脱毒材料休眠打破及表面消毒:入选块茎用1硫脲+5毫克升赤霉素浸种5分钟，以打破休眠。用湿润砂覆埋，置于25黑暗条件下催芽。待薯块顶芽生长至2厘米时，取芽作为外植体用于茎尖脱毒。,消毒方法是先用刀片切取23厘米的壮芽，将芽在75的酒精中过一遍(几秒钟)，然后用饱和漂白
4、粉上清液或用市售的次氯酸钠溶液稀释为57，浸泡1520分钟，然后用无菌水清洗3-4次。,一次消毒的芽不能太多，以免消毒后材料放置时间太长，茎尖发生褐变，对植物组织产生较大的伤害，影响成活率。,脱毒材料的热处理: 为提高脱毒效果，应进行材料的热处理， 1.钝化病毒活性， 2.消除马铃薯卷叶病毒， 3.提高脱毒效果。,用手术刀，切取11.5毫米左右的茎尖。 取下的茎尖接种在不含任何激素的快繁基上培养，于25每天光照16小时的培养室培养。待茎尖长至1厘米时转入光照培养箱培养，以每天16小时光照，36的高温处理6-8周。,马铃薯茎尖分生组织剥取 取经高温处理后的试管苗的茎尖，在30-40倍解剖镜下进行
5、茎尖分生组织剥离。,用解剖刀小心地除去茎尖周围的叶片组织，暴露出顶端圆滑的生长点，用解剖针细心切取所需的茎尖分生组织。 一般切取茎尖的长度为0.1-0.3毫米，带有12个叶原基。,马铃薯茎尖分生组织示意图,切取的茎尖分生组织随即接种到茎尖培养基上，以切面接触琼脂，置于培养室进行离体培养。,茎尖分生组织培养的容器以15厘米2厘米的试管为宜，每管盛10毫升培养基接种一个茎尖，同时给试管壁编号并作工作日记，注明接种的品种、试管数、日期等。,茎尖培养注意点: 茎尖分生组织培养的适宜温度为2225， 光照强度20004000Lux， 光照时间为每天16小时。,注意:植物激素以及有机成分的搭配使用，在对培
6、养基进行激素搭配时应以不使茎尖愈伤化为基本原则，使茎尖直接发育生长成植株，而不能经愈伤组织再分化发育成植株，因为经愈伤组织分化的植株很容易使植株分生变异。,适宜马铃薯茎尖分生组织培养的培养基： 以MS+赤霉素0.1毫克/升+6-苄基腺嘌呤0.1毫克/升+D-泛酸钙0.2毫克/升+蔗糖2，琼脂0.6，pH5.8，为比较好的培养基组合。,经过茎尖脱毒的材料进行病毒检测目的： 第一次扩繁后要对试管苗进行病毒检测。 剥取茎尖的大小直接关系到脱毒效果，一般剥取的茎尖愈小成苗率愈低，但脱毒率高，而培养的茎尖愈大，成苗率愈高，但脱毒率低。,因此只有经病毒检测后，确认是不带病毒的株系，才能进一步利用，对继续带
7、病毒的株系应淘汰或进行再次脱毒。,常见的病毒检测技术 常用的马铃薯病毒检测技术 指示植物检测 血清学技术检测(ELISA) 免疫吸附电子显微镜检测 现代分子生物学技术检测。,常用的类病毒检测技术 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、 往返凝胶电泳(RGE) cDNA探针,脱毒后的材料需要进行田间试种 1.经病毒检测后确认不带有病毒的试管苗在进一步大量扩繁或工厂化生产前，还需要进行田间试种观察鉴定，将每个无病毒株系的试管苗取出一部分，移栽或诱导成试管薯播种到大田试种、观察，检验其是否发生了变异，是否符合选定品种的全部生物学特性及农艺性状。,2.茎尖分生组织在培养过程中，极易因外界条件的影响发生变异，
8、特别是当茎尖培养基含有外源激素参与时，这种可能性就更大。,3.另外，在剥取茎尖分生组织时，由于细胞组织很小，也有可能取到的组织是不带本品种全部遗传基因的嵌合体组织，由它进一步培养产生的植株就不会与原品种完全相符，这些变异的株系都属淘汰之列。,马铃薯脱毒苗需要组培快繁脱毒试管苗在获得之初只有很少几棵试管苗，用薯块繁殖的繁殖系数只有1015倍。加快脱毒种薯的生产，就必须利用组织培养快繁技术，以工厂化生产的方式快速繁殖脱毒苗，达到在生产上快速利用的目的。,适合马铃薯试管苗快繁的培养基：试管苗快繁，是属于微扦插，直接从叶腋芽生长成新植株，不经过愈伤组织分化和再生阶段，因而在快繁过程中一般不需要激素的调
9、节。,MS基本培养基满足试管苗所需要的营养。 试管苗随MS培养基中的大量元素的增加，其生长势和干物质积累也增高，尤其在液体培养时更明显，2倍MS液体培养基处理的试管苗生长茁壮、叶片浓绿，使继代培养周期从3-4周缩短为23周。,培养基内加入0.3活性炭可提高茎的生长速度，有利于试管苗叶片伸展及壮苗。,接种操作注意事项 1. 用瓶转瓶的方法，先用剪刀在基础苗瓶中将苗剪切成带有一个腋芽的茎段，然后用镊子从瓶内取出接在新培养基的瓶中。,2. 直径10厘米的培养瓶中每瓶接种15-18段为宜。试管苗的中上部切段生长快、苗壮苗龄大的比苗龄小的生根快、发芽快、生长快，最适宜试管苗龄为2530天。,试管苗生长需
10、要环境条件： 光照：每日16小时 光强：2000米烛光以上 (相当于两只40瓦日光灯下30厘米处的光强)。 试管苗生长的最适温度：白天25-27，夜间1620。,培养瓶湿度：100相对湿度 培养室相对湿度：70-80为宜， 培养室的湿度过低时培养瓶内外差异太大，会使培养基内的水分丧失很快，不利于试管苗的生长和发育。,培养室内的相对湿度过高，会造成室内空气中的真、细菌孢子的快速繁殖，易引起霉菌污染。,植物激素对试管苗生长影响 植物生长素赤霉素(CA3)和萘乙酸(NAA)是马铃薯试管苗快繁中用得较多的植物激素。CA3能显著增加许多品种的试管苗株高，在MS+GA3培养基上生长的试管苗株高、平均节间长
11、度和叶片数显著增加，但茎粗减少，特别是集中于植株上部的叶片仍然较多，限制了切段繁殖可用节数的增加。,NAA单独使用增加试管苗株高、平均节间长度、叶片数、茎粗和切段繁殖可用节数，并随培养基中NAA浓度增大而增大，但效果均不明显。 应用MS附加1毫克/升GA3、0.1毫克/升NAA培养基，可以使马铃薯试管苗切段繁殖周期从6周缩短为4周，切段繁殖可用节数增大1.17倍。,生长调节剂对试管苗生长影响植物生长延缓剂可促进壮苗形成，多效唑(简称MET)、比久(简称B9)、矮壮素(简称CCC)，常用作马铃薯试管苗培养基添加剂，结果表明，B9(5-10毫克/升)对试管苗壮苗最有利，表现为节间短、茎粗壮、叶片开
12、展呈浓绿色。MET和CCC的壮苗效果均不如B9，MET的抑制生长力最强，CCC的抑制力最弱。,控制试管苗的污染方法： 1.严格按操作规程作业，尽可能减少人为污染。 2.坚持每天巡视培养室，及时取出污染瓶。 3.降低培养室湿度，相对湿度降到60以下。 4.培养室经常通风换气，并采用酒精喷雾、紫外灯杀菌。,脱毒试管苗能否无限繁殖下去？ 病毒的再现可能有三方面的原因， 一是脱毒不彻底，试管苗多次继代后，病毒逐渐积累，从而再次出现病毒侵染； 二是一些弱系病毒或一些暂时没有条件检测到的病毒，在强系病毒脱掉后快速繁殖造成危害， 三是由于操作及其它一些原因造成的病毒再次侵染。（马铃薯脱毒试管苗组培快繁，需两
13、年更换一次基础苗）,保存马铃薯种质试管苗 在培养基里加入植物生长延缓剂或抑止剂； 控制生长条件，如降低温度，改变培养器中空气成分或培养基营养成分，以及提高培养基渗透压等。,马铃薯试管薯工厂化生产技术试管薯：在培养瓶内通过诱导，于试管苗叶腋间形成的，通常直径为2-10毫米大小的块茎称为试管薯。,脱毒试管薯生产的优点： 不受气候影响，可以常年大规模工厂化快速生产。 脱毒试管薯繁育过程中不被病毒或其它病菌侵染，最大限度保证了脱毒薯的质量。 试管薯比试管苗更容易栽培、管理，而且成活率高，技术容易被推广。,4. 体积小便于更广泛的交流和运输，大大降低了运输成本。 5. 缩短了脱毒薯的生产周期，可以直接提
14、供给种薯生产农户，从而有可能在脱毒试管薯生产基础上建立新的种薯繁育体系。,试管薯工厂化生产需要设备 (1)黑暗培养室 室内应安装空调和货物贮藏架，房顶装有照明用日光灯和中途检查用绿色安全灯等。培养室温度18土2，注意黑暗培养室的通风换气，促进大薯的形成。(2)低温贮藏库 库内放置贮藏架，并配备塑料保鲜盒用于试管薯的存放。,培养出健壮的试管薯诱导母株 选用适宜的培养基是培养健壮母株的基础，可以采用外源激素调节方式诱导壮苗的形成。 通过调整培养基的组成，能促进健壮试管苗形成。培养基内加入0.15%-0.5%的活性炭可以复壮细弱的试管苗，用B9(0.5-5毫克/升)、ccc(2-50毫克/升)、pp
15、333(0.05-1毫克/升)等植物生长调节剂，能促进壮苗的形成。,试管薯母株培养 用浅层液体静止培养的方法培养母株 方法：将带有1-2个茎节的试管苗，去掉顶芽接种在液体培养基上，试管苗浮在培养基表面静止培养，3-4周后每个茎段发育成一株具有5-7个节的粗壮苗。,培养室温度：日温23-27度，夜温16-20度， 光照：每天16小时光照，光强2000lux。 选用透气性好的封口物，100250毫升培养瓶，每瓶15-25株，母株培养一般需要25天。,适合试管薯诱导的培养基： 试管薯诱导使用的基本培养基是MS培养基， 国际马铃薯中心推荐的试管薯诱导培养基是：MS+BA5毫克/升+CCC 500毫克/
16、升+蔗糖8。 高浓度的蔗糖(6-10)是试管薯诱导过程中必不可少的条件。 作用：调节渗透压的功能，提供块茎形成时所需的足够的碳源。,试管薯生产顺序： 母株培养匍匐茎诱导试管薯诱导试管薯收获试管薯贮藏五部分。,试管薯生产过程中注意问题： 接种小心接放试管苗茎段，接种后小心轻放，以免茎段浸没在培养液内，使茎段窒息而死。 试管苗单茎段在液体培养基中培养3-4周后(57个节)，去掉壮苗培养基，换入试管薯诱导培养基。 换入培养基后，在光照下培养2天以促进匍匐茎的形成。然后转入黑暗中培养诱导结薯，3-4天后试管内开始有试管薯形成。黑暗培养温度1620度，注意暗室空气流通，以利块茎的发育。,试管薯诱导周期为
17、5060天， 即试管苗茎段接种到壮苗形成为25-30天， 诱导培养开始到收获25-30天。 采用100毫升培养瓶，每瓶15个芽段，一次可收试管薯1520粒。,试管薯收获时注意事项： 首先要将粘在试管薯上的培养基完全冲洗干净，用自来水至少要冲洗3-4次，试管薯诱导培养基含糖量大，收获后的试管薯离开无菌的培养环境，极易受真菌、细菌的侵染。冲洗彻底的试管薯，要置于阴凉处阴干后再贮藏。,微型薯 在防虫温(网)室内的人工合成营养基质中，通过试管苗移栽、试管薯栽培或茎段扦插，生产的直径为1-10厘米左右的小型薯块，称为微型薯。,微型薯生产需要设施条件 (1)防虫温室 主要用于基础苗的栽培。要求具有保温、保
18、湿、通风和良好的光照条件，应具备给水、排水和防虫设施。 (2)防虫网室 用于扦插生产微型薯和试管薯栽培。网室的防虫网纱应在40目以上，这样才能达到防止蚜虫人内的目的。,(3)苗床 用于试管苗移栽、茎段扦插、试管薯栽培。 (4)苗盘 主要用于作为基础苗的试管苗移栽。为搬运和管理方便，苗盘的大小应合适。 (5)其它用具 塑料薄膜、遮阳网、拱棚支架、喷雾器、喷壶、手术剪、搪瓷盘、烧杯、量筒、胶管等。,利于微型薯生长的环境： 马铃薯是喜凉作物，其薯块生长最适温度为15.6-18.3，高于21.1，块茎生长迅速下降。植株栽培在短日照和低夜温，特别是昼夜温差较大的环境条件下，对块茎的形成极为有利。 相对湿
19、度对微型薯产量具有重要作用。 77%的相对湿度利于微型薯的高产。,微型薯收获 马铃薯种苗扦插苗生长45-60天种苗变黄，微型薯大约长到2-5克时即可开始收获。 收获时先将植株拔起，摘下微型薯，然后将苗床中的基质过筛，收获全部微型薯。 每平方米培养面积一次收获400-500粒，一年生产4-5批，共可以收获微型薯1600-2000粒。,贮藏 新收获的微型种薯含有较高的水分，需放在盘子里晾干，不能在阳光下直晒，晾干的微型种薯应装入布袋、尼龙袋及其他透气的容器中。 微型种薯贮藏前最好分级包装，建议分别按1克以下、1-5克、5-10克以及10克以上分成4个级别分别包装。,打破休眠 微型种薯的休眠期一般约110天。 微型薯也可在4的低温条件下保存，播种前1-2个月从冰箱中取出，在室温下促其萌动、生芽。 新收获的微型种薯可用10-20毫克/升浓度的赤霉素浸泡510分钟，促进微型种薯的发芽。,
