陕西省甘薯脱毒种苗(薯)双季异地高效繁育体系

秦静远, 朱渭兵

(1.杨凌职业技术学院,陕西 杨凌 712100;2.杨凌金薯种业科技有限公司, 陕西 杨凌 712100)

甘薯[Ipomoeabatatas(L.) Lam.]属旋花科甘薯属，是重要的粮食、饲料和工业原料兼用作物。甘薯为无性繁殖作物，易受到病毒侵染而影响质量和产量，尤其是近年来的SPVD病毒病害和曲叶病毒危害严重[1]。传统的种苗(薯)三级体系(原原种、原种、生产种)不能满足生产需要，研发脱毒种苗(薯)快速繁育技术，提高每代的繁殖倍数，减少脱毒种苗(薯)繁殖代数，在再次被感染之前用于生产尤为重要[2]。

研究以陕西省主栽品种秦薯5号、秦薯8号为材料，结合陕西省气候特点，建立适合本省的甘薯脱毒种苗(薯)高效繁殖技术体系。

1 试验材料

供试甘薯品种为秦薯5号、秦薯8号，由杨凌金薯种业科技有限公司提供。

秦薯5号是宝鸡市农业科学研究院与西北农林科技大学2004年从秦薯4号放任授粉后代中选育的，为优质鲜食、淀粉加工兼用型品种。适宜在陕西关中及同类生态区域作春、夏薯种植，陕南及相似生态区作夏薯种植。目前，在陕西省栽培的面积约4万hm2，约占本省甘薯种植面积的1/2以上，为本省甘薯主栽品种[3]。

秦薯8号是杨凌金薯种业科技有限公司2011年从徐薯18×红心431杂交后代中选育的，属食用品种。适宜在陕西春、夏薯种植区及同类生态区种植[4]。

2 甘薯脱毒苗快速繁育体系

2.1 脱毒苗培养

采用热处理结合茎尖分生组织培养的方法培育脱毒试管苗。选择完全符合秦薯5号、秦薯8号甘薯性状特征的块根，清洗干净后浸蘸0.1%的甲基托布津溶液，种植在灭菌的泥炭与珍珠岩(2∶1)混合基质中于28℃下催芽，出芽后在温度为38℃16 h，27℃8 h处理10～15 d，剪取2 cm长茎梢置自来水下冲洗30 min，75%酒精浸泡15s，2%NaClO溶液(150 mL加1滴洗洁精)浸泡灭菌20～23 min，无菌水冲洗3次，在体视显微镜下剥取0.3～0.5 mm含2～3个叶原基的茎尖组织接种到芽诱导培养基上。芽诱导培养基为MS+6-BA0.5～1.0 mg/L+IAA 0.2 mg/L+GA30.05 mg/L ，pH5.8，以液体滤纸桥方式培养。诱导出的芽分别编号，转接至MS+NAA0.01 mg/L+蔗糖3.0%+琼脂0.6%，pH5.8的培养基上培养，待长至5～6片叶后，切段接入相同培养基中继续培养，随机取瓶苗进行病毒检测。

2.2 脱毒苗病毒鉴定

对于引起SPVD的甘薯羽状斑驳病毒(SPFMV)和甘薯褪绿矮化病毒(SPCSV)以及曲叶病毒(SPLCV)，采用NCM-ELISA方法进行病毒检测[1]，两品种甘薯试管苗株系检测结果均为阴性。同时采用巴西牵牛(Ipomoea setosa)进行指示植物法鉴定，待检试管苗与巴西牵牛在温室中隔离种植，以甘薯试管苗为接穗，指示植物为砧木侧接，结果均为阴性。表明经热处理后取用0.3～0.5 mm茎尖分生组织培养获得的试管苗均不含SPFMV、SPCSV、SPLCV病毒，为脱毒苗。

2.3 脱毒苗试管繁殖

将脱毒试管苗(一段2芽)于无菌情况下接入繁殖培养基中，培养基为MS+6-BA0.05～0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L+蔗糖3%+琼脂0.6%，pH5.8，每瓶5段。1月繁殖倍数可达5.8，30～40d继代繁殖一代，生根培养基为1/2MS+蔗糖2%+琼脂0.6%或1/2MS+NAA0.01 mg/L+蔗糖2%+琼脂0.6%，可快速繁殖出大量甘薯脱毒试管苗。

2.4 生产性能鉴定及高级脱毒试管苗

脱毒苗在规模化生产应用前，需要在防虫网室中进行生长状况观察与生产性能鉴定，观察不同株系形态特性是否符合品种特点，地上部分形态观察包括株型、顶叶色、叶形、叶脉色、叶柄色、柄基部色、蔓色、蔓粗细、长势等，地下部分形态观察包括薯型、薯皮色、薯肉色等性状，及时剔除变异的株系，确保脱毒种薯符合品种特征和种薯纯度。选择优势株系作为试管繁殖材料，生产高级脱毒试管苗。

2.5 脱毒种苗的全基质温室(网室)繁殖

在本体系中，选择在陕北榆林、渭北(麟游)黄土丘陵地带和关中地区建立的甘薯种苗(薯)繁殖基地，进行双季异地种苗繁育的方式，是为适应陕西省的气候特点和甘薯病毒传播媒介烟粉虱的发生规律研究建立的。

2.5.1 陕西气候特征和关中地区日光温室条件以及甘薯病毒主要传播介体特点 陕西省南北延伸达800km以上，境内的气候差异很大，由北向南渐次过度为温带、暖温带和北亚热带，整体属于大陆性季风性气候。陕西省的温度分布基本上是由南向北逐渐降低，各地的年平均气温在7～16℃，其中陕北为7～12℃,关中为12～14℃，陕南为14～16℃。1月最冷平均气温，陕北为-10～-4℃,关中为-3～1℃，陕南为0～3℃；7月最热平均气温，陕北为21～25℃，关中为23～27℃，陕南为24～27.5℃。气温年较差，陕北为29～34℃，关中为27～31℃，陕南为24～27℃。气温稳定在15℃以上，陕北始于5月上旬至下旬，终于9月上中旬，为期110～140d，关中始于4月下旬至5月中旬，终于9月中旬至10月上旬，为期120～160 d，陕南始于4月下旬至5月上旬，终于9月下旬至10月中旬，为期120～180 d[4]。

无霜期陕北为142～204 d，关中地区一般在170～215 d，渭北地区无霜期在180 d左右，热量资源稍差。陕南无霜期较长，在230～248 d[4]。

关中地区日光温室1-4月平均气温可达15℃，气温最低的1、2月也在10℃以上[5]。在日光温室(加防虫网)中加装水地暖设施，以地辐热的方式排列管道，只需夜间加温，覆盖保温被保温，即可满足甘薯脱毒苗越冬的温度要求。

引起甘薯SPVD病害病毒和曲叶病毒，其主要传播介体是烟粉虱[2]，烟粉虱的消长与温度相关, 最佳发育温度为26～28℃，当日均气温超过26℃，烟粉虱的繁殖速度迅速加快，日均气温降到12℃露天的烟粉虱基本消失[6～7]。夏季在陕北和渭北气候较低且昼夜温差大的地区进行脱毒苗繁育，可以减少烟粉虱的危害。

2.5.2 脱毒种苗温室(网室)繁殖 试管苗每年4月中下旬和10月上中旬分两次进行驯化，移栽于温室(网室)中进行繁殖,其余时间在组培实验室中进行试管繁殖。

(1)脱毒苗春、夏季陕北、渭北温室(网室)繁殖。于4月中下旬将健壮的试管苗(5～7片叶)驯化移栽成后，5月份移栽至经消杀的陕北榆林和渭北(麟游)黄土丘陵地带建立的甘薯种苗繁殖温室中(加装40～60目防虫网)，采用全营养基质培养。待苗长至约30 cm左右的长度，即可以2节一段方式剪苗扦插，扦插时下节位埋入基质中，以方便节部着生不定根。每月剪苗扦插一次，繁殖倍数4～6倍。9月中旬即可收获，收获对象包括微型薯和蔓头苗，转至关中甘薯种苗繁育基地。微型薯安全储藏，作为翌年生产种苗繁育使用，蔓头苗种植于有防虫网的温室中，与秋季驯化移栽的试管苗一起作为以苗繁苗的材料。

(2)脱毒种苗秋季关中温室(网室)繁殖。于10月上中旬份，将关中育苗基地的温室加装40～60目防虫网并消杀，将健壮的试管苗驯化移栽后种植于盛有15cm厚栽培基质的育苗筐中，密度为5 cm×10 cm，待苗长至约30 cm长，即可2节一段方式剪苗扦插繁殖。12月底至翌年2月上旬，因温室温度较低，种苗生长缓慢可不进行扩繁。至翌年6月，一株试管苗可以繁殖15 000～20 000株苗。

2.6 脱毒种薯的生产

6月底将双季温室繁殖的脱毒苗种植于陕北榆林和渭北(麟游)黄土丘陵地带建立的种薯繁殖基地生产种薯。生产基地需要隔离，周围500m无普通甘薯种植，且无土传甘薯病害。薯苗栽培密度为3 500株/667 m2，采用覆膜+改良水平法+膜下滴管的栽培方法，即陇面开沟，深7～8 cm，浇足沟水，待水下渗后，将薯苗根部垂直插进沟底1～2 cm，再把薯苗各节水平压入，覆土5～6 cm，将头部3～4叶露出地面。栽苗后，用宽度适宜的地膜将陇面覆盖，用土将膜边覆严压实，气温较高时，立即将地膜划一小口，将苗尖钩出膜外，用土将膜口周围封严。薯苗生长阶段水分和肥料供应采用水肥一体化模式，肥料采用化肥+可溶性有机肥，以保证甘薯种薯高产稳产。定期到田间观察，及时拔除形态异常的甘薯苗，并控制虫害发生,以每667 m225%噻虫嗪水分散粒剂2～3 g对水3～4.5 kg叶片正反面喷可有效防治烟粉虱。所产薯块直接作为生产用种薯，用于翌年生产种苗的繁育。

3 小结

传统的甘薯脱毒种薯的培育包括茎尖分生组织培养、病毒检测、脱毒试管苗快繁以及原原种、原种和良种繁育等几个环节[8]。原原种、原种和良种繁育一般称为种薯的三级繁育和供种体系，为我国甘薯种植区，尤其是北方甘薯种植区脱毒甘薯的推广和普及发挥了重要的作用。但近年来我国甘薯病毒种类及其传播途径发生新的变化，而且传统从脱毒茎尖试管苗的培养到生产用种一般需要3～4 a，周期长，在脱毒种苗繁育过程中，随着繁殖代数的增加存在再次感染的风险，并会逐代加重，从而引起种薯质量严重下降，传统的三级繁育和供种体系以不能满足当前甘薯生产的需求[2]。

在本繁育体系中，包括脱毒苗培养、脱毒苗病毒检测、脱毒苗试管繁殖、双季异地温室(网室)种苗繁殖、脱毒种薯生产等环节。从甘薯试管苗到种薯生产只需要两年时间，大大的缩短了育苗周期。其中，双季异地繁苗对于减少烟粉虱的危害有积极的意义，在陕北榆林和渭北黄土丘陵地带夏季气温较低区域进行夏季温室种苗繁育工作，在关中地区进行冬季温室内种苗繁殖和越冬，避开烟粉虱的高发时期并科学防治，对于防止脱毒种苗再次感染，提高种薯质量有着非常积极的意义。