殷劍美 韓曉勇 王立等
摘要: 對靖江香沙芋植株田間感病情況隨機進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)具有明顯感病癥狀的植株達到63.3%。利用芋莖尖脫毒技術(shù),培育靖江香沙芋脫毒組培苗,并采用花葉病毒(DMV)酶聯(lián)免疫分析法進行芋花葉病毒檢測,組培苗脫毒率達48%。脫毒組培苗移栽于全基質(zhì)苗床,成活率為100%,且當(dāng)代芋頭產(chǎn)量達到52 500 kg/hm2。此外,提出了靖江香沙芋脫毒種芋擴繁體系的技術(shù)要點。
關(guān)鍵詞: 靖江香沙芋;脫毒組培;種芋擴繁
中圖分類號:S632.304+.3 文獻標(biāo)志碼:A
文章編號:1002-1302(2015)08-0151-02
靖江香沙芋屬天南星科(Araceae)芋屬(Colocasia)多子芋類型,其香味獨特、營養(yǎng)豐富、糧菜兼用,深受廣大消費者青睞,然而長期的無性繁殖導(dǎo)致芋頭植株病毒積累、種性退化。目前,國內(nèi)報道發(fā)現(xiàn)的以芋為寄主的病毒只有芋花葉病毒(dasheen mosaic virus,DsMV)和黃瓜花葉病毒(cucumber mosaic virus,CMV) [1-2]。其中,芋花葉病毒(DsMV)分布最廣、危害最大。芋花葉病毒侵染天南星科植物引起系統(tǒng)癥狀或隱[LL]癥,伴隨葉片產(chǎn)生羽狀花葉(圖1-A)、葉片皺縮向上卷曲(圖1-B)、褪綠黃斑(圖1-C)及褪綠黃斑點(圖1-D)等癥狀 [3]。本研究利用愈傷脫毒技術(shù)對靖江香沙芋進行脫毒組織培養(yǎng),同時利用酶聯(lián)免疫分析組培苗進行芋花葉病毒檢測,分析其脫毒效率。在此基礎(chǔ)上,獲得了大量脫毒苗,并繁殖形成了脫毒種芋,為下一步產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 供試材料
靖江香沙芋。
1.2 靖江香沙芋花葉病毒感病情況田間調(diào)查
2012年7月下旬隨機對田間30株靖江香沙芋植株進行芋花葉病毒發(fā)病情況調(diào)查。表現(xiàn)出花葉病毒癥狀的植株記為發(fā)病株,統(tǒng)計田間芋頭植株花葉病毒發(fā)病率。
1.3 靖江香沙芋愈傷誘導(dǎo)
以靖江香沙芋莖尖為外植體,剝離莖尖外層葉鞘,解剖鏡下剝?nèi)?.4~0.8 mm的莖尖,接種在MS+ 2.0 mg/L 2-4 D 的培養(yǎng)基中進行芋愈傷組織誘導(dǎo),通過脫分化和再分化形成芋組培苗。
1.4 組培苗花葉病毒檢測
每株組培苗取部分葉片,以田間感病植株為對照,參照芋頭花葉病毒(DMV)酶聯(lián)免疫分析(ELISA)試劑盒說明書(南京森貝伽生物科技有限公司生產(chǎn))進行花葉病毒檢測,每個樣品3次重復(fù)。試驗有效性:陽性對照孔平均值≥1.00;陰性對照平均值≤0.10。臨界值(CUT OFF)計算:臨界值=陰性對照孔平均值+0.15;陰性判定:樣品D值<臨界值者為芋頭花葉病毒陰性;陽性判定:樣品D值≥臨界值者為芋頭花葉病毒陽性。
1.5 脫毒組培苗擴繁
經(jīng)過病毒檢測為陰性的組培苗,參照韓曉勇等的方法 [4]進行繼代擴繁,生根培養(yǎng)。
1.6 脫毒植株產(chǎn)量分析
2013年5月15日,在靖江市綠禾蔬菜專業(yè)合作社試驗基地網(wǎng)室進行靖江香沙芋組培苗移栽。組培苗分別移栽于寬100 cm、深10 cm育苗基質(zhì)(山東省青州青豐育苗基質(zhì)加工廠)苗床和土壤中,株距33 cm,行距35 cm,每小區(qū)45株,3次重復(fù),隨機區(qū)組排列。組培苗成活后進行常規(guī)管理,基質(zhì)處理整個生育期不施肥。收獲時每小區(qū)隨機取15株統(tǒng)計芋頭單株結(jié)芋數(shù)、單株芋鮮質(zhì)量、單芋鮮質(zhì)量,并進行實際產(chǎn)量和理論產(chǎn)量分析。
2 芋頭脫毒組培技術(shù)效應(yīng)分析
2.1 靖江香沙芋花葉病毒田間感病情況
調(diào)查30株香沙芋植株中有3株表現(xiàn)羽狀花葉、2株葉片發(fā)生皺縮卷曲、12株葉片出現(xiàn)褪綠黃斑、2株葉片有褪綠黃斑點,感病植株為63.3%(表1、圖1)。由此可見,芋頭田間較普遍的花葉病毒感病癥狀為葉片褪綠黃斑。
2.2 靖江香沙芋愈傷誘導(dǎo)
解剖鏡下剝?nèi)?.4~0.8 mm的莖尖(圖2-A),培養(yǎng)
3 芋頭脫毒快繁技術(shù)要點
3.1 芋頭高效率脫毒組培技術(shù)
芋花葉病毒,是世界上天南星科植物的重要病毒病原,寄主多達16屬以上,病害遍及世界各地 [5]。靖江香沙芋花葉病毒田間隨機調(diào)查顯癥感病毒株達到63.3%,表明靖江香沙芋感病毒現(xiàn)象已非常嚴(yán)重。利用組織培養(yǎng)方法獲得無毒或少毒再生植株,切斷病毒感染途徑,是解決芋頭病毒積累問題的有效途徑 [6]。筆者采用組織培養(yǎng)法,誘導(dǎo)愈傷組織,通過脫分化和再分化過程,培育組培苗,脫毒率達到48.0%,并將脫毒組培苗進行快速擴繁,獲得了大批量芋頭脫毒組培苗,為脫毒種芋擴繁體系建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。利用組培快速和脫毒的特點,快速大規(guī)模培育芋頭脫毒組培苗,既解決了香沙芋感毒退化的問題,也解決了香沙芋大規(guī)模生產(chǎn)上種芋供應(yīng)不足的問題,為靖江香沙芋產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ),應(yīng)用前景廣闊。
3.2 脫毒種芋三級擴繁體系
組培苗移栽于苗床,當(dāng)代獲得的種芋稱第1代(T1),第1代種芋種植后所收獲的種芋稱第2代(T2),以此類推。已有試驗表明,T2代脫毒種芋種植產(chǎn)量比T1代高 [7-9],因此生產(chǎn)使用最佳脫毒種芋為T2、T3代,結(jié)合種芋成本因素,生產(chǎn)應(yīng)用脫毒種芋應(yīng)為T3代。而本研究中T1代種芋產(chǎn)量可達到 52 500kg/hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于靖江香沙芋普通品種產(chǎn)量 [10],可見芋頭脫毒增產(chǎn)效果明顯。但從產(chǎn)量構(gòu)成可看出,脫毒組培苗T1代單芋質(zhì)量35.4 g,偏小,增產(chǎn)的主要因子是單株結(jié)芋數(shù)的增加,所以脫毒組培苗T1代結(jié)的是微型芋,可作為原種繁殖田用種,而第2、第3代種芋則是大面積生產(chǎn)的用種芋,這與其他研究者結(jié)果一致。因此,筆者設(shè)計了芋頭三級脫毒種芋繁殖體系:一是脫毒核心種芋繁殖圃,移栽脫毒組培苗,當(dāng)年繁殖形成T1代種芋,稱為脫毒核心種芋,脫毒核心種芋繁殖圃應(yīng)有防蟲網(wǎng)棚保護種植,杜絕蟲害傳染病毒,種植密度不超過35 000株/hm2,以提高組培苗繁殖系數(shù);二是脫毒原種芋繁殖田,種植脫毒核心種芋,繁殖形成T2代種芋,稱為脫毒原種芋,原種芋繁殖圃應(yīng)有防蟲網(wǎng)棚保護種植,杜絕蟲害傳染病毒,種植密度以37 500株/hm2左右為宜,以保證較好繁殖系數(shù)和較高單位面積種芋產(chǎn)量;三是脫毒種芋繁殖田,種植脫毒原種芋,繁殖形成T3代種芋,稱為脫毒種芋,脫毒種芋在露地種植,但要嚴(yán)格防治蚜蟲、飛虱等害蟲危害,減少病毒傳染,種植密度以45 000株/hm2,以獲得較高種芋產(chǎn)量。根據(jù)三級脫毒種芋生產(chǎn)繁殖系數(shù),核心脫毒種芋繁殖圃、脫毒原種芋繁殖田和脫毒種芋繁殖田面積比例以1 ∶ 12 ∶ 200為宜。
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