马铃薯脱毒种薯微型化良种繁育技术应用分析

丁学忠

马铃薯作为我国主要经济作物，在农业生产中被高度重视。但长期以来，马铃薯种薯的病害问题制约了其产量和品质的提升，而脱毒种薯微型化良种繁育技术的应用，能够有效应对此类问题。该方法通过技术手段去除种薯中的病原体，确保降低病害发生概率，然后实施微型化繁育，快速获得良种植株，为规模化的种植提供基础条件。通过该技术，不仅可以从根本上改善马铃薯种薯的质量，提高单产和经济效益，还推动了马铃薯种植产业的持续健康发展。

马铃薯脱毒种薯微型化良种繁育过程中，需要严格遵循脱毒及繁育操作流程，包括种薯选取、脱毒、检测、微型化繁育，以及后续的扩繁和移栽等步骤。通过严谨的技术流程，才能得到优质的马铃薯脱毒苗，并经过繁育来获得大量植株。有研究表明，该技术的使用能提升马铃薯产量约30%。同时，种植出的马铃薯有更为旺盛的生长态势，其叶片色泽深绿饱满，块茎发育更为硕大，病虫害的发生率要更低。

一、微型化良种繁育核心技术

微型化良种繁育技术，作为一种现代农业生产的重要科技手段，在作物种子繁育与改良领域中有较高的研究实践价值。它充分利用细胞、组织培养技术，在严格调控培养环境及生长条件的基础上，实现以小规模、高效率方式培育出健康、遗传稳定且无病虫害的优质种苗。微型化良种繁育的核心在于运用培养技术，通过离体培养的方式，将植物的组织或细胞置于含有适当营养成分的培养基中，经人为来进行培养与扩增。在实际生产中，可以通过这种方法快速对优质植株进行复制，避免了传统种子繁育路径，保障了如脱毒马铃薯这种良好品种的繁殖纯度。微型化良种繁育有几个关键环节。首先，选取优良亲本植株的适宜组织或细胞，精细制备外植体；将外植体转移至培养基中进行培养和诱导生长；经历分化培养和再生培养阶段，促使外植体分化为根、茎、叶等不同组织结构，并逐渐发育成完整的植株个体；其次，经过移栽操作，将微缩化的植株移植到栽培介质中继续生长发育。该项技术有多方面优势，如能够实现良种的大规模快速繁殖、实现了全季节、室内的连续生产、保持良种的遗传纯度与一致性等等，在现代农业中有无法替代的价值。

二、马铃薯脱毒种薯微型化良种繁育的意义

马铃薯脱毒种薯微型化良种繁育在其产业中有着广泛的应用价值。首先，通过微型化良种繁育技术，明显提升了马铃薯种植业的产能。相较于传统依赖种子自然繁殖的方式，该项技术借助人工育种、培养手段，可以获得脱毒种薯，并快速繁育出大量植株，增强了马铃薯的种植规模及产量。同时，微型化繁殖突破了季节性限制，可以在任何季节进行植株的繁育，既节约了从育种到种植的时间，又实现了全年不间断生产，确保了种薯产出的连贯性。其次，微型化良种繁育，在结合了脱毒种薯后，有效解决了病虫害问题。马铃薯本身有着易受病毒、细菌等病原生物侵染的特征，一旦感染就会导致产量、品质的大幅下滑。种薯先经过脱毒处理，然后经过微型化繁殖这一途径，能有效剔除病原体，并产出大量健康的种薯。加之整个繁殖过程的无菌性，大幅降低了病虫害风险。运用培养技术，可迅速扩繁出大量在遗传特性上高度相同的植株，这能够维护良种马铃薯的优质属性。在自然繁育中，马铃薯可能出现遗传杂交、基因突变的现象，微型化良种繁育也可以有效规避，进而保障了种薯优质品种的繁育纯度。总的来看，无论是脱毒马铃薯，还是微型化良种繁育，对于农业都有着关键支撑作用。作为马铃薯生产的基石，种薯质量影响着整个产业链的发展。而脱毒马铃薯微型化良种繁育技术，干预了自育种到繁育的一系列流程，实现了对病虫害的预防，以及产量和品质的提升，从而有力推动该产业的良性发展。

三、马铃薯脱毒种薯微型化良种繁育中的关键技术

1、马铃薯脱毒技术

在进行马铃薯脱毒时，需要准备基础材料，这被称为外植体。在农业生产中，其获取方式主要有三种：{1}选择品质优良、长势良好的植株，在生长期时移栽到温室当中继续培育，等到其长出嫩芽后，切割保存用作外植体。{2}在植株上切割下完整的一段茎，将其扦插到调配的培养溶液中，等到从茎段上长出嫩芽后，切割保存用作外植体。{3}在温室内采用催芽的手段进行获取，也就是将块茎放置在温室中，使其在自然状态下生出嫩芽。在获取前，需要先将室温调节到38℃，并且保证持续15天以上，待其生长达到标准后再从上面分离出外植体。获得了外植体后，要进行杀菌操作，常规手段是72%多菌灵可湿性粉剂稀释2000倍，然后混合农用链霉素1500倍溶液，将其喷洒到外植体的表面。如果其携带了病毒，则采取热处理，或是取一段茎尖进行培养，以消除其中的病毒。针对从外植体上催生出的新芽，需要在其长到2cm时，先用水进行初步清洗，然后使用纯度75%的酒精喷洒、擦拭其表面，再用0.1%的升汞溶液短暂浸泡，这是脱毒操作前的预处理。针对取出的茎尖部分，因为体积过小，所以在灭菌消毒结束后，要在解剖镜下完成操作，用镊子剥离出脱毒所需的组织，然后从中分离出生长点，将其接种到无菌的空白培养基中，即可获得脱毒种薯的培育材料。

2、脱毒种薯检测技术

怎样去除病毒，使种薯具有良好的抗病属性，是马铃薯繁育的重要课题。而为了达到这一目的，需采用脱毒种薯检测技术，对其是否带有病原体进行验证。在各项检测技术中，分子生物学检测是最具有效性的，能够高精确度地发现病原体。其中，聚合酶链反应（PCR）技术，是目前被广泛应用于检测的先进技术。通过设计特异性引物，针对病原体基因序列进行扩增，就能够完成检测。例如，利用RT-PCR技术，可以检测出常见的种薯易感病毒，如PVX、PVS等，为后续的脱毒工作提供依据，也能够用来验证脱毒是否成功。同时，测序技术也是可用的，通过高通量测序，能够更全面地检测病原体，获知包括类型、总数、分布等信息，从种薯整体层面，揭示出病原体的组成。上述技术都很先进，且准确性可观，但在实际生产中，传统方法因操作简單、实用性强，仍被广泛使用，也能够做到对病原体的检测，且结果具有参考价值。例如，可使用指示植物法。选择千日红、洋酸浆等生长快、性状明显的植物，用于对带毒苗的检测。选定植物后，将其放到适宜生长的温室环境中，正常进行培育工作。然后将带毒苗的部分组织，如茎、叶等，清洗后经过研磨、过滤，获得的过滤液稀释10倍，将其涂抹到指示植物的叶片上，过程中要避免造成外伤。此外，也可采用目测法，脱毒苗具有长势健壮、叶色浓绿、叶片平展等特征。而带毒苗具有长势差、叶色黄化、叶片上有病斑分布等特征。

3、微型化繁育技术

微型化繁育，其核心理念是选用无病且不含病毒的分生组织部分，利用其强大的增殖、再生能力，在非生物体内环境下，通过组织来重构出完整的植株。首要的关键步骤在于愈伤组织培养工作，这一环节是种薯繁育的核心组成部分。首先，选择已经过脱毒处理的分生结构单元，以前文所提的茎尖部位作为样本，凭借精密的无菌操作手段，对其进行切割，后置入特制的培养载体之中。在这些培养基当中，需要提供理想的生长条件，包括营养素、温度等。旨在保证组织在离体后顺利完成脱分化、再分化的全过程。待组织状态稳定后，要进行诱导性培养，使分生组织逐步摆脱原本的组织架构，进而转化为愈伤组织形态，这种组织在植株受伤后可以帮助其恢复，所以有着极高的活性水平，拥有分裂与增殖能力。通过科学地调整培养条件，并进行适当的处理、诱导，就能够获得所需的种薯组织材料。接下来，通过细胞分离与悬浮培养的方式，得以达成大规模的繁殖目标。从愈伤组织中提取一定量的细胞成分，然后置入液态培养环境中，在合适的条件下，细胞能够快速繁殖并形成细胞悬浮液态。通过定期进行细胞的传代更新与培养基的适时更换，可以确保细胞连续不断地增加数量，从而收获大量的种薯细胞群体。最终阶段，将上述细胞悬浮液或是愈伤组织移植至适宜的诱导性培养基内，就能经历诱导作用，促使细胞按序排列进行分化，进而演化成根、茎、叶等各种植物器官，直至最终发育为无病毒状态的试管苗。显然，微型化繁育技术仅需撷取微小的组织片段或器官单位，即能在短时间内实现扩繁，因而非常适用对高品质植株的繁育。与此同时，在此过程中也可融入脱毒操作流程，以获取无毒苗。然而，这项技术的操作繁琐复杂，后期的炼苗有着不确定性，且成活率并不高。

4、鉴于马铃薯生物特性选择种薯

在脱毒及微型化良種繁育前，需要先进行种薯的选择，此时需要选择健康的种薯。首先，需优先考虑具备强抗病性的品种，以确保其抗病性状能被后代稳定集成。此类品种通常是有抗病基因，能够在自然生长下防御病虫害的侵害，具有较强的抗逆性。其次，在挑选种薯植株材料时，应严格筛选高产、未受病毒感染、遗传稳定性高的个体作为母株，这能确保在脱毒、繁育后，第一代马铃薯种薯就有良好的品质，缩短后续培育时间。此时可以观察植株的高度、茎粗、叶片形态等方面，健壮的植株通常具有较高的生长势和丰富的叶面积，这有助于养分吸收和光合作用的进行，从而为高产提供基础。而对于是否被病毒感染，则主要观察其是否有长势差、叶色黄化、叶片上有病斑分布等特征，有则大概率已经被感染，不应选取。同时，鉴于马铃薯独特的生物特性，选择种薯时还须关注其种龄，优选处于适龄阶段且休眠期适宜的种薯，以便于后续的萌发与生长进程得以顺利进行。在健康种薯的采集过程中，应遵循季节和种薯发育阶段的自然规律，避免在非适宜时段采集而引发种薯品质降低。然后，应及时进行严谨的分级作业，并对其进行严格的消毒处理，随后储存于适宜的环境条件下，以防止生理老化现象发生，确保在脱毒和繁育时，种薯始终有着良好的活性状态。

5、严格遵守无菌操作规程

在微型化繁育技术体系内，无菌操作被视作品质把控的关键步骤，目标在于保障整个繁育进程中涉及的器具及其培养环境始终保持无菌状况，切实预防由于流程中的病原体感染，而导致所培育出的脱毒苗未能达标。当执行这种微型化的繁育操作时，务必严格遵守操作规程，佩戴经过消毒的防护装备，包括但不限于防护服、手套以及口罩，以此阻隔病原微生物的来源。所有的相关活动都应在无菌条件下进行，以期在从马铃薯植株上分离组织的过程中，最大限度地避免外来微生物入侵的风险。此外，进行繁育之前，对运用的各种容器、培养介质以及工具进行充分的消毒处理也是必要的。举例来说，包括培养皿、试管在内的各类器具，以及剪刀、镊子等各类工具，在实际应用之前，必须通过高温或化学消毒，以深度净化可能存在的病原体隐患。同时，对于培养基的制作，也需要周密严谨的消毒与过滤工序，以确认其内部不含有任何种类的微生物污染物。

6、扩繁过程控制要点

经过脱毒和微型化培育后的马铃薯组培苗，可以选择交替使用固体和液体培养基进行培养和扩繁。在固态培养环节，经过严谨脱毒工艺处理过的马铃薯试管苗，要选择健康且无病毒感染的单节茎段作为繁殖素材。于每个试管容器内部，排列容纳10—20个茎段，以便有效挖掘繁殖潜力。在理想的环境参数下，比如维持温度区间在大约25℃—28℃之间，使光照强度恒定在大约3000Lux，并确保每日光照时长足够充裕，一般会在20天后长至5cm—10cm的高度。紧接着，将这些植株实施切段，并反复进行扦插培养，理论上可在1个月的时间内，使得单一马铃薯切段组织实现5—8倍的增值。当过渡至液态培养环节时，试管苗被转移至液态培养基中，采取静态浅层培养方式，以促进其生长进程。此阶段的培养基采用MS培养液，不添加激素。据数据显示，每月的增殖效率可达8倍或更高，这证实了液态培养方式在繁育中的重要作用。

7、移栽及后期管理要点

经过培育的马铃薯无毒幼苗已经满足了移植的条件。对于移植基质的挑选，推荐采用透气性能及物质条件好的珍珠岩，或经消毒过的低密度土壤。首先，将基质填充到营养钵中，并提供充足水分，然后将其光照度适宜的位置。在移植过程中，将炼苗后植株从培养瓶移出，使用大约15℃的温水清洗掉根系上附着的培养基物质。之后，将植株暂时浸泡在水中待移植时取出。在移植过程中，将马铃薯幼苗插入营养土中，覆盖一层土壤，并适度浇水。在此过程中，要注意力度，防止因水流冲击导致幼苗倾斜或倒伏。完成移植后，即进入关键的缓苗期。在这个阶段，需要进行2—3天的遮光保湿管理，以帮助马铃薯无毒幼苗更好地从人工环境过渡到自然环境，并加速其恢复生长。此外，在扦插完成后的初期，建议在每天早晨对植株喷洒适量的接近室温的温水，这能够提升幼苗的成活率。在移栽繁殖的过程，需在室内创造适宜的环境，湿度在85%—90%，日间温度22℃—25℃，夜间温度高于15℃。值得注意的是切繁后，需对茎叶定期喷施营养液，能够促进马铃薯无毒幼苗的成长。

综上所述，马铃薯作为一种重要的粮食作物，在我国拥有广泛的种植区域，其单位面积产量亦呈现出持续增长的趋势。尽管马铃薯种植规模的不断扩大，但若干不利因素仍制约着其产量的提升，其中种薯退化问题尤为突出。因此，亟需以培育兼具高质、高产特性的种薯为目标，进行马铃薯的繁育工作。研究显示，经过脱毒处理的种薯在品种特性及生长状况上有明显优势，后通过微型化繁育，能获得大量植株。因此，应当加强对马铃薯脱毒种薯微型化良种繁殖技术的研究。

（作者单位：118214辽宁省宽甸满族自治县长甸镇农业技术推广服务中心）