草莓无病毒原原种苗生产技术研究*

2017-04-03 19:30钱长根周素梅朱造杰屠娟丽严成其
上海蔬菜 2017年5期
关键词:褐化原种外植体

钱长根 周素梅 朱造杰 屠娟丽 秦 伟 严成其

(1.嘉兴职业技术学院,浙江嘉兴314036;2.嘉兴碧云花园有限公司,浙江嘉善314113;3.浙江省嘉善县干窑镇农技水利服务中心,浙江嘉善314107;4.嘉兴中瑞生物科技有限公司,浙江嘉兴314002;5.浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所,浙江杭州310021)

草莓通常用匍匐茎繁殖育苗,生长期间易受病毒病、炭疽病、灰霉病、疫病等多种病害危害,其中以病毒病种类最多、防治最为困难。据报道,草莓病毒病和类病毒病的种类繁多,约有28种左右,主要有草莓轻型黄边病毒(SMYEV)、草莓镶脉病毒(SVBV)、草莓皱缩病毒(SCrV)和草莓斑驳病毒(SMoV)等。受病毒侵染的草莓苗,初期症状并不明显,病株仅轻微矮化,后期草莓植株长势逐渐变弱[1]。当田间有大量植株表现出受病毒危害症状时,病毒已经大量存在于病株体内,很难再有效地控制其传播和蔓延,草莓产量和果实质量严重下降。因此,防治草莓病毒病最有效的方法是持续培育新品种取代原有主栽品种,以实现品种的更新换代,或通过无病毒草莓原原种苗的生产,实现品种的提纯复壮,避免病毒危害。由于我国目前草莓主栽品种大多数从国外引进,用现有主栽品种培育无病毒草莓苗,实现品种提纯复壮是草莓预防病毒病一条现实而有效的途径。

1 草莓无病毒苗培养的理论依据

1.1 病毒在植物体内分布不均匀

研究表明,病毒在草莓等植物体内的分布是不均匀的,顶端分生组织一般无病毒或只带有浓度很低的极少量病毒,病毒数量、浓度随着与茎尖、根尖距离加大而增加。在草莓等植物体内,病毒一般通过维管束组织移动、蔓延,而顶端分生组织中不存在维管束组织,病毒只能通过胞间连丝在细胞间缓慢移动,难以入侵生长状态高度活跃的茎尖或根尖组织[2~3]。而且,顶端分生组织的细胞分裂活动极其旺盛,其内源激素水平和代谢活性均非常高,病毒难以复制和增殖,从而使草莓根尖或茎尖顶端分生组织的病毒带毒率极低,因此利用根尖或茎尖分生组织培育无病毒苗的成功率非常高。

1.2 植物细胞全能性学说

根据植物细胞的全能性学说,植物体任何一个细胞都带有能发育成完整植株的全套遗传信息,在离体培养条件下,这些遗传信息能完全表达,形成与母体相同的完整植株。草莓茎尖、根尖分生组织细胞同样带有草莓植株的全套遗传信息,在离体培养条件下,同样能培养出具备草莓主栽品种优良性状的优质无病毒草莓苗。

2 草莓无病毒苗组培快繁技术

2.1 无菌系的建立

(1)外植体选取与采集:在苗期精心选取健壮无病的草莓苗进行标记,待其匍匐茎长出顶芽时,选取、采集标记过的草莓苗中生长良好的匍匐茎顶芽带回实验室,作为草莓离体培养的外植体。(2)外植体处理:选择生长充实而小叶尚未展开的匍匐茎顶芽,切下2~3cm长,用自来水冲洗2~3h后,在超净台上进行消毒灭菌处理。消毒处理时,先用小镊子摘除匍匐茎外围较大的叶片,而后用70%~75%酒精消毒20~30s,再置于0.1%升汞溶液中消毒6~8min或放在10%漂白粉上清液中浸泡10~15min,最后用无菌水冲洗6~8次。灭菌时摇动灭菌容器,使草莓组培外植体与消毒灭菌药剂充分接触。在灭菌剂里滴入数滴0.1%Tween20或Tween80湿润剂,灭菌效果更好[4]。(3)诱导分化培养:切取芽下茎段,接种于MS+6-BA 0.5~3mg/L的诱导分化培养基上。接种前培养基中加入白糖3%、琼脂粉0.5%~0.6%,pH值调至5.8。每瓶内接种外植体1~3个,接种后移至培养室内培养3~4周。培养室要求光照强度为1500~2500Lx,光照时间12~15h/d,室内温度22±4℃。

2.2 脱毒培养

(1)茎尖培养:一般在每年的5~6月份,取经过诱导分化培养出的草莓无菌小苗置于实体显微镜下,用小镊子由外及里层层剥去茎尖幼叶和鳞片,找到带1~2个叶原基的生长点,用接种针挑出0.3~0.5mm茎尖生长点,将生长点接入MS+6-BA 0.5~3mg/L诱导培养基中,每瓶接种1~2个。培养室光照强度为1500~2500Lx,光照时间12~15h/d,温度22±4℃,培养时间3~4周[5]。(2)防止褐化:草莓茎尖培养初期易出现褐化现象。引起褐化的原因很多,与品种、取材部位和时间、外植体大小、受伤害程度以及培养条件等有关。当培养室温度过高或光照过强时,多酚氧化酶活性提高,从而加速了外植体褐化。如果褐化现象严重,应及时更换培养基,进行转接继代培养,并适当降低培养室温度和光照强度,必要时,在培养基中加活性炭、抗氧化剂和其他抑制剂等。一般情况下,培养20~25d后进行培养基更换与转接,以减轻或避免草莓外植体褐化[6~7]。

2.3 增殖培养

一般情况下,每年6~8月是草莓无病毒组培苗快繁中进行增殖培养的最佳时间。此时宜将分化3mm以上、带2片小叶的草莓苗新芽切离母体,并及时转入MS+6-BA 0.6~1.0mg/L快繁增殖培养基中进行快繁增殖培养。培养室光照强度为1500~2500Lx,光照时间12~15h/d,温度22±4℃。一般增殖培养周期为4~5周,增殖培养可连续转接培养4~8代。

2.4 生根培养

(1)瓶内生根:将通过增殖培养后形成的草莓组培增殖幼苗带茎叶切离母株,作为新的培养材料转接入1/2 MS+NAA 0.3~0.8mg/L生根培养基上进行诱导生根培养。培养条件为光照强度1500~2500Lx、光照时间12~15h/d、温度22±4℃,培养周期为3~4周。(2)瓶外生根:草莓组培苗还可转至无菌滤纸上进行保湿诱导生根培养,实现草莓组培苗瓶外生根。草莓组培苗瓶外生根培养前,可用组培幼苗蘸取植物生长调节物质进行生根诱导,适宜浓度为IBA 800mg/L。在进行滤纸培养诱导生根时,要调节好培养室内温度、湿度和光照强度等条件,适宜温度为20~30℃、湿度85%~95%、光照强度4000~10000Lx。

3 草莓无病毒原原种苗栽植和培育技术

3.1 组培瓶苗穴盘栽植和培育

(1)转入温室,栽前炼苗。草莓组培苗经3~4周的生根培养,幼苗生出长度超过1cm的新根3条以上时,即可转入温室中进行炼苗[8]。一般瓶内炼苗时间控制在7~10d,其中打开瓶盖炼苗时间为3~5d,尽量创造条件使幼苗逐渐适应瓶外温室内的温湿度及光照条件。炼苗过程中应及时补充水分,防止幼苗缺水萎蔫。(2)基质装盘,清洗幼苗。移植前须准备好穴盘和洁净基质,常用基质有草炭、椰糠、珍珠岩、蛭石等,基质用1000mg/L多菌灵药液消毒灭菌后装入穴盘。向组培瓶内倒入适量清水并摇动瓶子,以松动瓶内培养基,而后取出组培苗置于清水中,轻轻地清洗掉粘附在幼苗根系上的培养基,然后将幼苗移植到装有洁净基质的穴盘中。(3)及时移植,精心培育。先用木棒或竹签在穴盘基质中间挖一栽植穴,轻轻地将草莓组培幼苗的根部放入栽植穴中,使幼苗根系保持舒展状态,而后覆盖基质并壅实。移植后,将穴盘放入温室或连栋大棚中的移动苗床上,上面搭小拱棚、盖保湿膜,并加盖1层遮阳网,拱棚内空气相对湿度保持85%~95%。保温保湿培养1周后,逐渐揭开小拱棚上的遮阳网和薄膜,先两头通风,后两侧通风,最后全部揭除遮阳网和保湿膜,使幼苗渐渐适应温室或大棚内的生长环境。及时控温调湿,防止幼苗失水萎蔫。

3.2 草莓穴盘苗床栽植和培育

3月上中旬,当穴盘苗培养3~4周,根系布满穴盘并长出穴盘底孔后,即移栽到专用苗床上进行床栽培育。

3.2.1 翻耕筑畦,及时移栽

选用非重茬地种植,栽前1~2周翻耕整地,整平、整实、整细、整匀土壤,开沟筑畦宽1.8~2.0m。结合翻耕整地667m2施有机肥1000kg、过磷酸钙25kg,使肥土均匀混合。3月上中旬定植无病毒原原种苗,每畦栽植1行,株距60~100cm。浅栽,栽后及时浇透定根水,并加强水分管理,确保幼苗成活[9]。

3.2.2 加强管理,培育壮苗

草莓无病毒原原种苗的壮苗标准为具有4张以上正常展开叶、根系发达、新根多、根茎粗1cm左右、单株重15g以上、无病虫害。为育足、育好壮苗,须加强草莓无病毒原原种苗育苗期的田间管理,及时做好雨季排水、干旱浇水等工作。适时追肥,随时摘除花蕾、老叶,及时整理藤蔓,使草莓原原种苗匍匐茎在畦面分布均匀,并做好培土压蔓工作。同时,应及时做好田间除草和草莓病虫害防治等工作,确保培育足够的壮苗。

[1] 郭艳,李亚静.红颜草莓脱毒苗炼苗移栽技术研究[J].现代园艺,2014(5):11~12.

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[7] 王会.红实美草莓脱毒技术研究[J].长江蔬菜,2009(8):14~17.

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