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鲜食红薯脱毒苗高效、快速繁殖的关键技术浅析

2021-11-27周志疆赵敏蓉程立宝

现代农业研究 2021年12期
关键词:防虫网原种鲜食

张 桢,周志疆,赵敏蓉,程立宝*

(1.江苏丰收大地种业发展有限公司 江苏,盐城 224000;2.扬州大学园艺与植物保护学院 江苏,扬州 225009)

红薯(IpomoeabatatasLam.)别称地瓜、红苕、甘薯、朱薯、红山药等[1],一年生草本植物。中国大多数地区普遍种植,其中,苏北地区是江苏省红薯主产区之一。红薯是一种营养丰富、适应性强的高产粮食作物,口感甘甜,因其富含淀粉、胡萝卜素、膳食纤维、花青素、维生素和钾、铁、铜、硒、钙等 10 余种微量元素以及8 种氨基酸[2],被誉为最均衡的健康食品。

红薯一旦感染病毒病后,常常导致其种性严重退化、品质和产量下降,通常单产降低20%-50%,每年将产生高达几十亿元的经济损失。目前,影响薯类作物生长的病毒病有30余种,其中羽状斑驳病毒(SPFMV)、花椰菜花叶病毒(SPCMV)、潜隐病毒(SPLV)、花脉病毒(SPVMV)和G毒病(SPVG)是主要的病毒病[3],并且有2种或2种以上病毒混合感染现象。本文主要介绍利用茎尖培养结合化学方法提纯复壮鲜食红薯的方法。

1 品种的选择及预处理

1.1 品种选择

选择性状优良,具有发展潜力的地方品种进行栽培。田间种植过程中,挑选具有该品种典型性状,尤其是品相好、口感香甜软糯,水分适中的单株(一般是块根)作为脱毒对象。

1.2 品种预处理

将鲜食红薯营养器官放在37℃的催芽箱内进行催芽(主要为了让病毒失去活力和传染性),时间约为30天。

2 红薯茎尖脱毒培养技术

2.1 外植体的处理

选取0.5-2cm生长健康、无病斑并且茎尖饱满的红薯植株顶芽或腋芽,先用自来水冲洗表面杂质后,接着用蘸有适量次氯酸钠的刷子进行全面清洗,再用自来水冲洗2-3遍备用。所取材料在超净工作台上进行三步法消毒:首先将外植体浸泡在75%的酒精中60s进行表面消毒,用无菌水冲洗2-3遍,接着将其浸泡在爱力克新型消毒泡腾片溶液(A、B各一片溶解在1L无菌水)中10-20min,用无菌水冲洗2-3遍,充分洗净后再用2%次氯酸钠或0.1%升汞消毒处理30min,用无菌水冲洗5-8 遍后,将其放置于带有滤纸的无菌培养皿中,吸干水分备用。

2.2 红薯茎尖分生组织培养

2.2.1 茎尖培养基的配制 红薯茎尖分生组织培养基以MS 为基本培养基,附加30g/L-40g/L 蔗糖和6.0g/L 琼脂,添加的激素比例为0.15mg/L IAA和0.15mg/L 6-BA,调节pH 值为6.0,如果增添0.05mg/L GA3 可以加速成苗。培养基配制完成后分装,每管装10ml培养液,用耐高温组培封口膜密封,放置于高压灭菌锅中121℃高压灭菌30min,灭菌结束后待培养基冷却凝固后使用。

2.2.2 茎尖剥离 在超净工作台上,将消毒后的茎尖放置在解剖显微镜下,用解剖针剥离红薯芽的顶端外层组织,其中需要注意的是剥一层换一个解剖针。最后切取0.5-0.7mm的茎尖分生组织(通常带有2个叶原基),并将切下的茎尖分生组织尖端面朝上放置于培养基上。在茎尖剥离后,应尽快完成接种环节,减少暴露时间,以防茎尖变干。

2.2.3 茎尖培养条件 将切下的茎尖迅速接种于分化培养基(MS+0.15mg/L IAA+0.15mg/L 6-BA+0.05mg/L GA3)中。温度设置在25℃-28℃,光强2000lx,每日光照12h 处理条件下培育诱导芽的形成,30d 换一次培养基。在培养期间,采集组培苗叶片提取DNA及RNA,采用RTPCR或者红薯病毒芯片快速检测方法检测红薯中的主要病毒,如PFMV、SPCSV、SPLV 和SPVG 等,剔除无效组培苗,获得鲜食红薯脱毒苗,进入快繁阶段。

2.2.4 脱毒苗快繁 经过病毒检测后,可以将健壮的脱毒试管苗在培养室内进行切断快速繁殖或者栽植在营养钵中。

①切断快速繁殖:在无菌条件下,将脱毒试管苗植株茎干切割成小段,每一个小段一个芽点,分别接入到培养基(MS 或1/2MS 培养基,加入0.2mg/L 的6-BA,0.1mg/L 的NAA,3%的蔗糖)中,pH 调6.0 左右。在温度26℃-28℃,光强2000-3000lx,每天光照14h条件下,生长周期30d,繁殖系数可达7n左右,脱毒苗可在一定时间内大量繁殖。

②营养钵栽植:营养钵中的基质配比为泥炭:蛭石:珍珠岩=1:1:1 或 2:1:1,pH 调至 6.0 左右[4]。接着从试管中取出长成5-7片叶片的脱毒苗,用无菌水轻轻冲洗残留在根系的培养基后,将幼苗种植在装有灭菌基质的营养钵中,练苗并培养20d左右。当幼苗长至7-9片叶时,将它们移植到40目防虫网室中,当年收获的薯块为脱毒原原种。

3 脱毒鲜食红薯的移栽驯化

将脱毒苗移栽至地势高而干燥、通风良好、土壤肥沃疏松的温室内驯化,并且该温室至少要在3年内不种植红薯且不会在土壤中传播诸如根腐,黑斑和茎线虫的病害。温室上、下出风口及入口设60目防虫网,入口设2扇防虫纱门。育苗畦畦宽120-150cm。将准备好的苗圃土壤铺在边界上,厚度为10cm,土壤含水量维持15%-25%。将生长旺盛且在培养室中生长35-40d的无病毒幼苗在温室中培养1d,接着全部打开培养瓶盖并驯化2-3d,然后移栽到行距8cm、株距5cm 的苗床上。幼苗定植后,应及时浇灌定根水,再用800-1000倍液的百菌清或多菌灵喷淋,然后搭小拱棚并盖上遮阳网。苗棚温度应维持在25℃-32℃,每天浇水1次,保持土壤湿润,5-7d后去膜,一般成活率可达98%以上。

在揭开薄膜后的12d 内,喷800-1000 倍液的75%百菌清可湿性粉剂或600-800 倍液的50%多菌灵可湿性粉剂。每10-15d 喷一次2000 倍液的10%吡虫啉可湿性粉剂和50mL/亩的19%溴氰菊酯。温室内可悬挂黄色粘虫板来防治蚜虫,烟粉虱等害虫,粘虫板高出红薯苗15-20cm。黄板数量可按照每亩25-30块25cm×30cm或30-35块20cm×30cm标准设置。

4 脱毒原原种苗繁殖

将脱毒试管苗及其扩繁苗种植在防虫网室内,所结的种薯为脱毒红薯原原种。脱毒红薯原原种的生产需要满足三个条件:首先,确保幼苗无病毒;其次,种植在40目(孔径0.351mm)以上的防虫网室内;最后,确保栽植地的土壤不含病源[5]。在满足以上三个条件同时,还需种植指示植物,通过观察指示植物的变化来确认种薯的使用等级。在收获原原种前,应先观察每棵植物上是否有病毒症状,一旦发现患病植株,为了确保原原种的质量,立即将其移除。

5 脱毒原种苗繁殖

用脱毒红薯原原种苗在500m 内无普通红薯种植的空间隔离条件下栽植所结种薯为脱毒红薯原种。在进行脱毒红薯原种育种时,种植田周围应种植少量指示植物,通过观察指示植物的变化来确认有无病源。如果发生蚜虫传播,应降级使用种薯。为了提高繁殖倍数,可利用温室、温床、大棚等建苗圃繁殖苗木。

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