山西马铃薯茎尖脱毒与快速繁殖技术

2023-01-04穆艳娥柴生武王明江邓利爱胡明彦王瑞霞

农业工程技术 2022年14期

穆艳娥，柴生武，王明江，王萍，邓利爱，胡明彦，王瑞霞

(山西省薯类脱毒中心，太原 030000)

山西省地处黄土高原，海拔高、气候冷、光照充足、昼夜温差大，砂质土壤居多，质地均匀、结构疏松、通透性好，有利于马铃薯块茎膨大，生产的马铃薯个大、表皮光滑、商品性好、品质优良。马铃薯具有喜冷凉、耐干旱、耐瘠薄、抗灾害等优点，为了提高马铃薯种植质量和产量，合理采用马铃薯茎尖脱毒和快速繁殖技术十分重要。

一、影响马铃薯茎尖脱毒技术应用效果的主要因素

选择合适外植体，培养2 周后，茎尖生长点会明显变大、变绿，30 天后可看到茎尖明显延伸，叶原基形成肉眼可见的小叶。将其转移到相同MS培养基中，才能够确保小苗继续生长形成根系，最终按照单节方式进行切断。经过茎尖脱毒后的材料必须对每个株系进行病毒检测和田间试种，确定材料不带病毒后才可以快繁。

1、外植体材料

马铃薯茎尖脱毒效果受外植体材料大小的直接影响，较小的茎尖几乎不会携带任何病毒，但是成苗率非常低，脱毒苗的获取量也很不理想[1]。相关研究表明，脱毒过程中，在30～40倍解剖镜下进行分生组织剥离，用解剖针除去茎尖周围的叶片组织，暴露出顶端圆滑的生长点，切取茎尖0.1～0.3 mm（带有1～2 个叶原基），不仅能有效提高存活效率，而且还能脱除携带的病毒。

同时，马铃薯上顶芽比腋芽脱毒效果好，生长旺盛时期芽比休眠期芽脱毒效果更好，存活几率较大。有试验数据表明，如果只感染1 种PVX 病毒，脱毒工作较简单；如果感染了PVX、PLRV 等多种病毒，则脱毒工作很难完成。

2、培养基配方

马铃薯茎尖脱毒质量受培养基直接影响，如添加不同浓度激素的MS 培养基[2]。添加不同激素的培养效果不同，如添加NAA 生长素的培养基比添加细胞分裂素6-BA 的培养基效果更佳；添加少量VC 可以有效抑制褐化现象，提高茎尖存活率。

3、环境因素

光照在组织培养中是非常重要的环境因素，光照时间和强度对细胞的增殖及器官分化有很大影响。马铃薯脱毒苗喜长日照强光，光照时间以每天16 h 为宜，光照强度为2000～2500 Lx。

一定的昼夜温差有利于脱毒苗健壮生长，马铃薯脱毒苗较适宜的温度为白天18～22℃、夜间16～20℃。培养室相对湿度45%～60%为宜，湿度过低时，培养瓶的内外差异大，会使培养基内的水分迅速丧失，不利于脱毒苗生长发育；湿度过高会造成真菌孢子快速繁殖，易引起霉菌污染。

4、生长调节剂

生长调节剂对马铃薯脱毒苗的健康生长有着十分重要的影响[3]。添加IBA、IAA 以及NAA 后，腋芽萌发期有所推迟，生长素过量时易出现愈伤组织，生根十分缓慢；继续观察可知，平均根条数增加，根系更加粗壮。相同培养基中，顶芽生根比腋芽早，并且生长形势更好，此现象在不加任何生长添加剂的培养基中表现较明显。

马铃薯茎尖脱毒中常用的津引8 号对NAA 培养基十分敏感，浓度过高时切断基会产生较多愈伤组织，进而抑制马铃薯根的初期生长，导致根部生长缓慢。相同时间内，津引8 号马铃薯茎段生长效率不明显，展开的叶片数较少。

二、马铃薯病毒检测鉴定方法

马铃薯病毒可导致种质退化，引起产量急剧下降，是制约马铃薯生产的主要因素之一。培养马铃薯幼苗经过第1 次扩繁后必须展开严格的病毒检测工作，保证获取的脱毒苗质量。目前，最为常见的病毒鉴定法有酶联免疫吸附测定法和分子生物学鉴定法。

1、酶联免疫吸附测定法（ELISA）

酶联免疫吸附测定法原理是将抗原和抗体的免疫反应和酶的高效催化反应进行有机结合，通过化学手段将酶和抗体融合在一起，从而形成酶抗体。ELISA 比传统生物学检测方法灵敏度高，但仍然存在不易检测含量极少的韧皮部病毒等缺陷[4]。

2、分子生物学鉴定法

常用的分子生物技术有RT-PCR 检测技术、NASBA 检测技术、核酸杂交检测技术等，其中RT-PCR 检测技术应用较多。同时，病毒外壳蛋白基因克隆和介导抗体制备等技术也在马铃薯病毒检测应用中取得了显著成效，打破了传统酶联免疫吸附测定法免疫学方法抗原制备问题。目前，RT-PCR 技术不断创新发展，并对RNA 提取方法也做出了优化，能够快速检测PVY 病毒。

三、马铃薯种薯快速繁殖技术

1、种薯选择

种薯需选择具有本品种特性、薯块完整、薯皮光滑、色泽鲜艳、无伤冻、无病害的幼嫩薯块。播种前20～25 天种薯出窖，剔除皮色暗淡、芽眼突起、烂、病、冻、伤、薯皮粗糙老化的畸形薯块。窖藏期间已发芽的种薯应将幼芽全部掰掉，以促进健壮幼芽快速生长。

2、合理密植

合理密植是种薯增产的重要环节，不仅影响产量，还会影响马铃薯块茎大小。根据品种特性、土壤肥力、栽培方式及生产目的综合确定种植密度[5]。一般生育期短、株型小的早熟品种应比生育期长、株型大的晚熟品种种植密度大。早熟品种或干旱瘠薄地块应适当增加密度，每亩4500 株左右；晚熟品种、中晚熟品种、水肥条件较好的地块可适当降低密度，每亩3300～4000 株。

3、适当追肥

马铃薯蹲苗结束后要适当追肥，每亩施加活性有机肥200 kg。每隔10 天左右叶面喷洒0.3%氮磷二氢钾和5%尿素，生育期确保喷洒5 次。

4、适时采收

当植株停止生长，大部分叶由绿变黄、枯萎，匍匐茎相连处块茎容易脱落时为较佳收获时机。收获前2～3 天采取机械杀秧法割倒地上植株，清除田间残留枝叶，留茬10～20 cm，有利于土壤水分蒸发，便于收获，土壤湿度以块茎干净不带泥土为佳。收获时轻拿轻放、速装速运，避免块茎曝晒、雨淋、霜冻和长时间暴露在阳光下。收获后就地晾晒2～4 h，散发部分水分，使薯皮干燥，降低贮藏时的发病率。采收结束后3 天可以自然保鲜，超过后薯块会严重失水，造成品质降低。