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果樹(shù)苗木無(wú)毒苗的培育

放大字體  縮小字體 發(fā)布時(shí)間:2013-01-23 16:47:25 更新時(shí)間:2013-01-23 16:48:32   瀏覽次數(shù):18105
果樹(shù)苗木無(wú)毒苗的培育果樹(shù)苗木病毒病多由嫁接傳染,一旦病毒侵入樹(shù)體后,在自然條件下永遠(yuǎn)保存在樹(shù)體中,無(wú)法消除。根據(jù)果樹(shù)苗木
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果樹(shù)苗木無(wú)毒苗的培育

果樹(shù)苗木病毒病多由嫁接傳染,一旦病毒侵入樹(shù)體后,在自 然條件下永遠(yuǎn)保存在樹(shù)體中,無(wú)法消除。根據(jù)果樹(shù)苗木病毒病及 其類病毒病害的侵染、傳播和發(fā)病特點(diǎn),國(guó)內(nèi)外總的防治策 略是使用無(wú)病毒或抗病毒繁殖材料,嚴(yán)格植物檢疫,清除和 限制侵染源,防治和控制傳毒蟲(chóng)媒。果樹(shù)苗木嫁接繁殖時(shí),如果 母本樹(shù)帶有病毒,就必然把病毒傳染給新繁殖的苗木。目 前,在栽培的果樹(shù)苗木中,有些品種已全部受病毒侵染,患有病 毒病。為了避免病毒病的危害,就必須清除病樹(shù)中的病毒, 使之無(wú)病毒化,這是果樹(shù)苗木病毒病防治對(duì)策的第一步。

獲得無(wú)病毒母本樹(shù)的方法主要有3種。第一種方法是從 果園中選擇品種純正、多年間樹(shù)勢(shì)健壯、品質(zhì)產(chǎn)量都好的單 株,經(jīng)病毒檢驗(yàn),確認(rèn)無(wú)病毒后即可獲得母本樹(shù);第二種方 法是人工培育無(wú)病毒母本樹(shù),包括通常采用熱處理與莖尖培 養(yǎng)相結(jié)合和莖尖生長(zhǎng)點(diǎn)培養(yǎng)2種方法;第三種方法是引進(jìn)國(guó) 外無(wú)病毒品種。

果樹(shù)苗木熱處理脫毒,是生產(chǎn)上應(yīng)用最早、最廣泛的一種脫 毒手段。在果樹(shù)苗木生產(chǎn)上,這種技術(shù)已經(jīng)很成熟,已培育出許 多無(wú)病毒果樹(shù)苗木單株。而莖尖組織培養(yǎng)需要精細(xì)的技術(shù),與熱 處理相比,難度大得多。但是對(duì)于用熱處理不能或難于清除 的病毒,用莖尖培養(yǎng)或熱處理同組織培養(yǎng)相結(jié)合的方法,則 可以獲得無(wú)病毒的個(gè)體。此外,最近開(kāi)發(fā)出的微體嫁接技 術(shù),已應(yīng)用于獲得無(wú)病毒個(gè)體并引起了人們的廣泛關(guān)注,其主要原理是在無(wú)菌條件下培養(yǎng)的砧木實(shí)生苗上,嫁接莖尖分 生組織,進(jìn)而獲得無(wú)病毒苗。

一、熱處理脫毒

早在100多年前,蘇格蘭的園藝工作者就開(kāi)始利用熱力 治療植物病害。1923年,采用溫湯處理而脫去甘蔗的一種 病毒,成為了在病毒病害中最早脫毒成功的例子。在果樹(shù)苗木方 面,于19361941年間,對(duì)桃叢生病、桃黃化病、偽桃病 等,先后用熱處理,主要是溫湯浸漬法獲得脫毒成功。其中 對(duì)桃叢生病毒,不僅用溫湯而且用高溫空氣處理也獲得成 功。同時(shí)設(shè)計(jì)出一種處理裝置,探索出了熱空氣處理法。即 把空氣溫度調(diào)節(jié)在30~40^0之間,處理一定時(shí)間,以達(dá)到 脫毒的目的。自1950年對(duì)馬鈴薯卷葉病毒用熱處理脫毒取 得成功以來(lái),到目前為止,除黃化型病毒以外,其他多種病 毒的脫毒也相繼取得成功。常綠果樹(shù)苗木病毒病用熱處理法脫毒 并取得成功的實(shí)例主要有柑橘速衰病毒、柑橘裂皮類病毒、 柑橘脈突病毒、柑橘碎葉病毒等。

熱處理方法有2種,一是溫湯浸漬和高溫蒸汽處理,另 一是高溫空氣處理。

(一)溫湯浸潰和高溫蒸汽處理

通常應(yīng)用的有50551處理10~501!^、5^:處理15}1 35cC處理3040h等多種溫時(shí)組合。特別是熱不穩(wěn)定的 病毒類,有些病例在4045^:處理53011130^:處理34 即可脫毒。即樹(shù)體的一部分。由于溫湯處理對(duì)植物體的損害 較大,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致植物組織窒息或是呈水漬狀,所以在對(duì)果 樹(shù)進(jìn)行熱處理時(shí),通常只處理接穗;而高溫蒸汽處理,則對(duì) -42 - 植物組織損害較少,因此,現(xiàn)在多用高溫蒸汽處理。在進(jìn)行 熱處理時(shí),最重要的是要嚴(yán)格控制溫度和處理時(shí)間。

(二)高溫空氣處理

處理的植物體,通常多用盆栽被病毒侵染的整株苗木, 因?yàn)闊崽幚硭玫牟≈,其染病組織越小脫毒效果越高。但 剛移栽的苗木根系耐熱性差,一般用移栽后3個(gè)月,最好用 盆栽1年左右的苗木進(jìn)行處理。泥制花盆具有良好的耐熱 性,熱處理中根部溫度將比熱處理溫度下降數(shù)度,因此推薦 用泥制花盆。所以柑橘、蘋(píng)果的熱處理,用無(wú)病毒的實(shí)生砧 芽接帶毒的病穗,芽接1周后開(kāi)始進(jìn)行熱處理,脫毒效果良 好。目前,熱處理裝置有多種,小的只有11^,大的人可以 進(jìn)入內(nèi)部操作,可供大量試材熱處理用。為調(diào)節(jié)濕度,還應(yīng) 安裝加濕器。盡管高溫空氣處理不像溫湯處理那樣,要求病 毒鈍化溫度與植物體能忍受溫度之間相吻合,但溫度及有關(guān) 條件也必須力求精密。

熱處理溫度因病毒種類而異。有的病毒在3334尤條 件下即可脫毒,另一些病毒必須在3942的條件下,才 能脫毒。生產(chǎn)實(shí)踐中,一般多用35381恒溫,尤以381 恒溫的實(shí)例較多。如蘋(píng)果在37尤土1尤恒溫下熱處理28 30d,對(duì)褪綠葉斑病毒、莖痘病毒和莖溝病毒的平均脫毒率  26. 5%。

許多病例證明,變溫?zé)崽幚磔^恒溫?zé)崽幚淼拿摱拘Ч?/span> 好。近年來(lái),為了減少高溫對(duì)植物體的損傷,有些病例改為 白天用4045^:處理1216h,夜間3035^:處理8 ~ 12ho

生產(chǎn)實(shí)踐中以白天如^處理^匕,夜間30(^處理8匕的實(shí)例 居多。但也不能一概而論。如柑橘速衰病毒幼苗黃化株系, 381恒溫條件下處理8周不能脫毒,必須處理12周才能 脫毒;反之,在白天40,夜間30(^的變溫條件下,處理 8周即能脫毒。柑橘碎葉病毒,38^處理16周不能脫毒, 但白天401、夜間301處理6周和白天441、夜間301 2周卻脫毒成功。

在進(jìn)行熱處理脫毒時(shí),還應(yīng)控制好相對(duì)濕度和光照。通 常相對(duì)濕度應(yīng)保持在70^80*之間。在過(guò)分干燥的條件 下,熱處理的新梢生長(zhǎng)不良。光以自然光最好,但秋冬期 間,適當(dāng)補(bǔ)充人工光照,對(duì)新梢伸長(zhǎng)有良好作用。而有的病 例用熒光燈和白色燈照明161即可脫毒。

為了提高植物的耐熱性,延長(zhǎng)植物在熱處理中的生存時(shí) 間,熱處理前往往要進(jìn)行預(yù)處理。例如,在用38^:熱處理 前,先在27351下處理12周。在植物耐熱性允許的范 圍內(nèi),熱處理的溫度越高脫毒效果越好,因此,前處理的溫 度也以逐漸由低到高為好。

植物體的耐熱性與植物體各部分組織中的碳水化合物的 含量成正相關(guān),因此,應(yīng)在植物組織成熟的季節(jié)進(jìn)行 熱處理。

用熱處理脫毒法培育無(wú)病毒個(gè)體時(shí),通常是剪取苗木在 熱處理中伸長(zhǎng)出的新梢頂端嫩枝,將其嫁接到無(wú)病毒實(shí)生砧 木上。若是用新梢停止生長(zhǎng)的苗進(jìn)行熱處理時(shí),可剪取已硬 化的枝條,直接嫁接到砧木上。對(duì)于葡萄,剪取熱處理中伸 長(zhǎng)新梢或副梢的頂端部分,長(zhǎng)約15。1,扦插在珍珠巖等 適宜的保濕扦插床中,不久即發(fā)根,一個(gè)月后即可移植。如 果用此法不能獲得無(wú)病毒個(gè)體時(shí),就必須剪取新梢頂端更短的部分。

二、莖尖培養(yǎng)脫毒

()概述

病毒侵入植物體后,一般具有系統(tǒng)侵染性,也即具有全 身擴(kuò)展的特性,但不同的組織和部位,病毒的分布和濃度有 很大差異,甚至有的組織或部位尚無(wú)病毒。植物感染病毒后 不含有病毒的部位,對(duì)病毒的防治具有重要的意義。例如, 大多數(shù)植物的種子不帶病毒,因此可以自然獲得無(wú)病毒后 代。除種子之外生長(zhǎng)點(diǎn)附近,即莖尖和根尖的分生組織也多 不含有病毒。但不含有病毒的部分是極小的,不超過(guò)0. 1

0.5mn^這樣小的無(wú)病毒組織,以往無(wú)法繁殖利用。自組織 培養(yǎng)技術(shù)發(fā)展以來(lái),可以切取這種微小的無(wú)病毒組織,用組 織培養(yǎng)技術(shù)也可培養(yǎng)成完整的植株。如1934White用感 染煙草花葉病毒的番茄根和1949Limasset等用感染煙草 花葉病毒的煙草莖分別進(jìn)行的研究結(jié)果表明,病毒濃度呈梯 度變化,病毒粒子隨著植物組織的成熟而增加,頂端組織不 帶病毒。Morel等于1952年從感染花葉病毒和斑萎病毒的植 株上,切取莖尖組織進(jìn)行培養(yǎng),成功地獲得無(wú)病毒的大麗 花。目前,莖尖培養(yǎng)在草本植物上應(yīng)用較多,而在木本植物 上應(yīng)用甚少。這項(xiàng)技術(shù)在番木瓜、草莓、柑橘和葡萄的脫毒 方面,已獲成功并取得初步應(yīng)用效果。

莖尖培養(yǎng)脫毒程序,一般有以下6個(gè)步驟:第一步,材 料處理和接種;第二步,誘導(dǎo)芽分化和小植株的增殖;第三 步,誘導(dǎo)生根;第四步,生根植株的移栽;第五步,移入苗 :第六步,病毒檢測(cè)。其中分化、增殖、生根3個(gè)步驟,

均需要特殊的培養(yǎng)基。在果樹(shù)苗木莖尖培養(yǎng)中最常使用的是河-

培養(yǎng)基,但各步驟中所需要的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑種類、用量及 配合比例各不相同,并依培養(yǎng)的果樹(shù)苗木種類而異。脫毒成功機(jī) 率與莖尖大小直接相關(guān)。對(duì)不同的植物,采用大小相同的莖 尖進(jìn)行培養(yǎng),脫毒效果主要取決于病毒類型而不是植物種 類。正常莖尖培養(yǎng)時(shí)切取的莖尖越小,脫毒率就越高。草莓 切取莖尖為0.20.311^時(shí),脫毒率為100*;切取莖尖為 1.011^時(shí),脫毒率僅為50*。但莖尖過(guò)小培養(yǎng)成活率低, 而且操作難度也大。因此,脫毒時(shí)要兼顧脫毒率和成活率, 莖尖切取的大小要適中,一般切取長(zhǎng)度為0.2~0.50^,帶 12個(gè)葉原基的莖尖作為培養(yǎng)材料。蘋(píng)果切取0. 1

0.211^莖尖培養(yǎng),脫毒株率為35.0^。其中,蘋(píng)果褪綠葉 斑病毒的脫毒株率為80.0^,蘋(píng)果莖痘病毒的為65.0^, 蘋(píng)果莖溝病毒的為50.0^。在未脫除的病毒中,蘋(píng)果褪綠 葉斑病毒占19.19^,蘋(píng)果莖痘病毒占33.3*,蘋(píng)果莖溝病 毒占47. 6%。

(二)莖尖培養(yǎng)脫毒機(jī)制

應(yīng)用電子顯微鏡和熒光抗體技術(shù)可以明顯地看出,在每 一個(gè)植物-病毒組合中,都存在一*個(gè)特殊的頂端免疫 區(qū)。這個(gè)頂端免疫區(qū)決定了無(wú)毒莖尖的大小^如果僅最頂端 一個(gè)細(xì)胞不帶病毒,則無(wú)毒簽尖大小為0.10.3^^;如果 免疫區(qū)比較大,則無(wú)毒蓮尖大小為0.53111^然而,即使 在分生組織細(xì)胞中有病毒粒子,培育無(wú)病毒苗也是可能的。 對(duì)此已提出多種解釋,如:正常的或病毒的核蛋白合成之間 的營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)、酚胺抑制劑的存在和因切取莖尖時(shí)細(xì)胞受傷而 引起的代謝破壞。雖然這些假設(shè)中沒(méi)有一種令人十分信服的 解釋,然而,這些假設(shè)卻很好地說(shuō)明了較小的莖尖對(duì)于脫毒是最重要的。

(三)應(yīng)用

莖尖培養(yǎng)獲得的小幼株,可離體培養(yǎng)得到分生單系。要 盡可能快地對(duì)每一個(gè)分生單系的2株或3株小幼株進(jìn)行鑒 定,確定是否還帶病毒。在確定分生單系是否不帶病毒之 前,需多次重復(fù)這些實(shí)驗(yàn)。在有條件的單位,可用酶聯(lián)免疫 吸附檢測(cè)法代替指示植物進(jìn)行這種鑒定。由此而獲得的無(wú)病 毒分生單系,通過(guò)腋生分枝快速繁殖,可在短期內(nèi)給生產(chǎn)單 位提供無(wú)病毒試管苗。

通常情況下,無(wú)病毒苗是保存在黑暗、低溫的條件下, 在此條件下,無(wú)病毒苗可在試管中保存很長(zhǎng)時(shí)間。如木本果 樹(shù)的試驗(yàn)結(jié)果是,切除在繁殖培養(yǎng)基上伸長(zhǎng)生長(zhǎng)莖的所有葉 片,再把莖浸漬在基本培養(yǎng)基中,然后把試管放在冰箱中, 結(jié)果5年后,這些枝條在新鮮培養(yǎng)基上仍能增殖。

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