迪庆州马铃薯“中甸红”脱毒苗快繁技术
2020-12-17斯南白宗
斯南白宗
(迪庆州农业科学研究所,云南 香格里拉674499)
马铃薯是粮、菜、饲、加工兼用型作物,也成为全球四大粮食作物,也是迪庆州广大农牧民的主要粮食作物,是发展畜牧业的主要饲料,是经济收入的重要来源之一。迪庆州特殊的地理环境已使迪庆州马铃薯成为云南省最重要的优质马铃薯种薯繁育和反季商品薯生产地之一。但是迪庆州大部分地区的马铃薯种植采用传统自留种薯方式,马铃薯病毒的积累和传播导致种性退化,严重影响产量和品质,已成为制约迪庆州马铃薯发展的重要因素之一。迪庆州农业科学研究所自2012年开始引进设备,组织科研人员利用茎尖剥离技术对马铃薯进行脱毒,经过科技人员不断地研究,2013年可以利用这一技术成功获得脱毒苗,通过组织培养马铃薯组培苗,进而生产出马铃薯脱毒种薯用于生产,2016年生产出第一批商品薯,并进行推广,这一方法恢复了原品种的特征特性,达到了提纯复壮的目的,有效防止了迪庆州马铃薯种薯退化,大大提高了马铃薯产量和品质。截至2018年,迪庆州农业科学研究所已成功脱毒了中甸红、云薯505、云薯401、丽薯6号等22个品种,其中包括本地品种10个。本实验选用的品种中甸红是由迪庆州农科所和州种子公司从阿坝红宣品种的大田优良单株中系统选育而成。2001年通过云南省品种审定。经过10多年的反复留种栽种,其产量已受到严重影响,通过脱毒苗快繁技术达到了提纯复壮的目的。迪庆州马铃薯脱毒苗快繁技术已逐渐成熟,为马铃薯产业的发展提供了大量优质种薯,为迪庆州马铃薯增产奠定了坚实的基础。
1 材料准备
材料选用中甸红,试验地点在迪庆州农业科学研究所实验室。对中甸红进行田间选株,这一步骤尤为重要,其母株应选择性状稳定、生长健壮、无病虫害的成年马铃薯健康植株,并做好标记。待收获时选择所标记中单株产量和大薯率高及最能代表本品种特色的植株薯块作为脱毒材料(且保证所选薯块无任何损伤)。将薯块放在室内,避免强光照晒,温度保持在15~25℃,湿度保持在50%~60%。待顶芽生长到2~3cm 后,将其取下作为马铃薯快繁的外植体[1]。
2 消毒和剥离技术
在中甸红脱毒苗的组织培养中,取得无菌外植体是组织培养成功的必要前提。新取得顶芽要做表面消毒处理,先用自来水反复冲洗,清除顶芽表面污垢,除去伤残部分,剪成小段装入培养皿中。再开启超净工作台和灭菌器,准备好培养皿、烧杯、蒸馏水、升汞水(0.1%~0.2%)、酒精(75%)、镊子、剪刀、解剖刀、显微镜。将剪成小段的马铃薯芽放入培养皿用酒精(75%)浸泡10~20s,再用升汞水(0.1%~0.2%)浸泡8~10min,最后蒸馏水清洗6~8次。在浸泡和清洗过程中要多次使用镊子、剪刀、解剖刀,使用后及时用酒精灯和灭菌器灭菌。将外植体接入MS+B9(10~20mg·L-1)+韦林(30~40mg·L-1),pH 值5.8,在培养室培养15~20d 室温控制在25±1℃,等根长到2cm 左右进行变温处理(40℃8h 或者25℃16h)培养40~60d。通过茎尖剥离技术接入MS+NAA 0.05mg·L-1+6-BA 0.1mg·L-1+GA30.2mg·L-1+泛酸钙0.2mg·L-1+0.1%活性炭+糖30g·L-1+琼脂6.5g·L-1,pH 值5.8的培养基中,培养25~30d。
3 茎尖分生组织培养方法
中甸红茎尖分生组织培养,室温保持在25±1℃,室内湿度在70%~80%,前5d 培养的光照强度为1000Lx,第10d 光照强度为2000Lx,第15d光照强度为3000Lx,茎尖长到1cm 后,光照强度为3500Lx,培养20d 后,再次进行变温处理(40℃8h或者25℃16h)40~60d。
后进行1~2次的继代培养,待长成完全植株后,检测是否带病毒。马铃薯病毒检测技术经历了传统生物学检测、免疫学检测和分子生物学检测3个阶段[1]。迪庆州农科所由于技术和设备的限制,一般寄到外地进行检测,每年检测1~2次。
4 马铃薯组培苗的继代扩繁
检测完成后,筛选出完全脱毒的中甸红组培苗进行继代扩繁,接入MS 培养基中,放在组培室培养,培养条件:温度在18~25℃,湿度在50%~60%,光照时间16h·d-1。起始培养的光照强度为2000Lx,第2周为3000Lx,第3周开始为4000Lx。第2周开始长根,第4~5周形成完全植株。再进行继代扩繁2~4次。
5 组培苗培育应注意的事项
5.1 消毒
在组培苗接种过程中,超净工作台、镊子、剪刀、培养皿都要进行消毒到位,不得随意将超净工作台上的器具拿到工作台外。
5.2 温度
根据迪庆地理环境,马铃薯组培苗最适宜的温度在18~25℃,低于15℃会抑制植物生长,高于30℃组培苗会出现烧苗现象,而且会大大提高组培苗的污染率,一般组培室温度过高会出现在夏季,就迪庆而言,6—7月是高峰期,8月温度会有所下降,若干旱少雨,也会造成污染率升高。4~5℃有利于马铃薯组培苗的保存。空调可以有效控制室内温度,但是空调的使用也会使室内的霉菌孢和细菌孢流动速度加快从而提高组织培养的污染率。
5.3 湿度
马铃薯培育过程中最适宜的湿度在70%~80%,湿度过高会影响杂菌的滋生,湿度过低,会使培养基出现干裂,影响组培苗的生长。组培室内也受气候的影响,雨季湿度大,可以用除湿器除湿,但是在迪庆高海拔地区一般湿度最高也就在70%左右。在干旱季节,可以在室内每个角落放几盆水,以增加空气湿度。
5.4 培养室的卫生打扫
每天对使用过的仪器设备进行认真打扫,用消毒水,认真擦洗台面、地面,保证台面、地面清洁;每周五清洗消毒仪器设备1次,对整个实验室进行熏蒸(甲醛+高锰酸钾)消毒,保证仪器设备洁净和空气处于无菌状态[1]。