脫毒馬鈴薯繁種技術及其發展對策

張國志，路穎

（遼寧省建平縣農業技術推廣中心，遼寧朝陽 122400）

脫毒馬鈴薯繁種技術及其發展對策

張國志，路穎

（遼寧省建平縣農業技術推廣中心，遼寧朝陽 122400）

病毒是引起馬鈴薯“退化”的主要原因。由于馬鈴薯是無性繁殖作物，病毒侵染進植株體內后，會逐代傳遞并積累，最終導致種性退化而大幅度減產。解決這一問題的有效辦法，是采用生物技術脫除已侵染到塊莖中的病毒，使之恢復原有品種的生長特性。本文簡述了這一生產技術，并提出了這項技術的發展對策。

脫毒馬鈴薯；繁種技術；發展對策

馬鈴薯營養豐富、生育期短、產量高、經濟效益高，全國各地均有種植，是一種深受人們喜愛的經濟作物。有學者提出，馬鈴薯種薯退化的主要原因是病毒病[1]，一旦被侵染，病毒就會通過塊莖無性繁殖不斷累計，并代代相傳，使馬鈴薯終身帶毒。受到病毒侵染后的馬鈴薯產量和品質均大幅下降，危害性較大。據統計，世界每年因病毒病造成的馬鈴薯減產至少在20%以上，嚴重時減產達到80%[2]。脫毒種薯，簡而言之就是不含病毒的馬鈴薯，其主要途徑是通過技術措施處理清除薯塊體內的病毒，獲得無病毒或極少有病毒侵染的種薯。脫毒馬鈴薯有一系列的優點，如易早熟、產量高、品質好等。從這個意義上說，馬鈴薯的產量和質量與種薯的質量優劣有很大關系。如果種薯品質差，病毒一旦侵入，就會引起馬鈴薯產生各種病癥，使其產量和品質大大下降，因此，務必要在種植之前通過技術措施清除掉種薯薯塊內的病毒。我國現已發現的、造成馬鈴薯退化的病毒有30余種，其中危害較嚴重的病毒有6種：馬鈴薯卷葉病毒（PLRV）、馬鈴薯Y病毒（PVY）、馬鈴薯X病毒（PVX）、馬鈴薯A病毒（PVA）、馬鈴薯S病毒（PVS）及馬鈴薯紡錘塊莖類病毒（PSTVd）[3]。

據報道，馬鈴薯快繁生產脫毒種薯多是在設施條件下進行的，其操作難度大、技術成本高[4]。并且當前生產脫毒種薯的方法，多數是生產原原種，方法較為單一。而從原原種到商品薯，周期長，感病風險大。本文簡要敘述了脫毒馬鈴薯的繁種技術，提出了該項技術的發展對策，以期能夠指導脫毒馬鈴薯的繁育。

1 馬鈴薯的脫毒機理

在實際生產過程中，馬鈴薯易感染多種病毒，如輕型花葉病毒、條斑花葉病毒等等。病毒一旦侵入，就會影響馬鈴薯的生長發育，具體表現為吸收馬鈴薯的營養用來培植病毒、促進病毒發育，使馬鈴薯植株矮小，薯塊變小，一般會減產30%～50%，嚴重的可達80%，個別地塊甚至絕產。目前還沒有發現一種能夠不傷害馬鈴薯且能殺死病毒的藥劑。有學者提出，唯一的解決方法是利用馬鈴薯莖尖組織來培養種薯，得到健壯植株和脫毒種薯[3]。

莖尖組織培養的優點在于，其細胞分裂速度比病毒的增殖速度快，這種速度之差促成了莖尖組織培養脫出病毒。同時莖尖細胞代謝旺盛，其競爭實力遠超病毒，在這種情況下，病毒因為缺乏營養原料而不能繁殖自己。此外，也有學者認為，莖尖分生組織內或培養基內含有某些特殊的營養成分，這些成分能夠抑制病毒的增殖，其具體作用機理還有待于進一步的研究。所以利用莖尖組織培養得到馬鈴薯脫毒種薯的方法是可行的。

2 脫毒馬鈴薯的增產原因及有效時間

馬鈴薯脫毒后，其生理代謝活動開始正常化，增產潛力得到恢復。相比于未脫毒的馬鈴薯，它的增產潛力可提高50%左右，有一些還能夠成倍增產。表現為：出苗早2～4d，植株健壯，葉片肥大濃綠，光合效率高，單株結薯數增加50%～70%，單薯重增加50%，根系發達，吸收礦物質營養的能力強，抗高溫、干旱的能力較強。也有學者提出，馬鈴薯脫毒后，種薯的晚疫病發生輕；出苗期、現蕾期及開花期提前，植株的株高、莖粗增加，葉片增大，植株的光合作用增強，最后促成馬鈴薯的產量增加[4]。

馬鈴薯品種經脫毒后，雖然產量和品質有所改善，但品種對病毒的抗性并未增加。因此脫毒對防治病毒病害來說僅是一個小的方面。在馬鈴薯生產和繁種過程中，一定要注意病毒病的感染。一般情況下，大部分脫毒品種的種植有效期為兩年四季，在這期間，連續種植產量會保持穩定，但第五季時，病毒會在體內積累，達到較高濃度，此時植株會出現退化癥狀，脫毒的優勢不再明顯。因此，在馬鈴薯生產上，一是，以兩年為一周期更換新的脫毒種苗；二是，通過技術措施減少病毒在體內的積累。一般可以通過輪作換茬、土壤消毒等農作措施來減緩脫毒品種的退化進程。

3 馬鈴薯種薯的脫毒技術

3.1 莖尖剝離方法

將經消毒處理的幼苗材料放在承物臺上，在40倍的目鏡下左手用鑷子夾住植株，右手用解剖針由外向里逐層將植株生長點的小葉片和葉原基剝離掉，最后只保留帶一個葉原基的生長點，大小約為0.1～0.2mm。用解剖針把生長點切下，置于培養基上，封嚴瓶口放于培養室內培養。

3.2 莖尖培養方法

莖尖培養方法可脫去薯塊和植株體內的病毒,使其恢復健康而獲得高產。這是國內外許多研究單位和生產部門采用的一條重要方法。一般使用MS基本培養基，即每1L添加6-BA 2mg、NAA 0.5mg、甘氨酸2mg、鹽酸硫胺素0.4mg、鹽酸吡哆素0.5mg、煙酸0.5mg、肌醇100mg、生物素0.05mg。莖尖培養條件是，溫度23～25益，光照強度3000～4000Lx，光照時間為每天16h左右。一般經過30～40d的培養可見莖尖的增長，大約3～4個月后就能長成小植株[5]。

3.3 病毒檢測

病毒檢測的目的是對試管苗進行檢測，看是否完全脫除所有病毒。做好馬鈴薯病毒檢測，可以擺脫病毒病對馬鈴薯產量的影響，確保種薯質量，還可使馬鈴薯品質得到進一步改善。病毒檢測方法有兩種：一種是生物學方法，一種是血清學方法。目前血清學方法應用較為普遍。

4 脫毒馬鈴薯繁種的發展對策

4.1 提高馬鈴薯脫毒種薯的普及率

有專家分析，目前馬鈴薯單產較低，最主要的原因是種薯質量不高，脫毒種薯的利用率較低[4]。我國大部分馬鈴薯產區，種薯還是農民自留、自種的，普遍感染病毒病。病毒病是引起馬鈴薯品質退化的最主要原因。馬鈴薯品質退化首先表現為產量下降，我國每年馬鈴薯產量因此減少三分之一，嚴重的地方可能還會加倍。所以說，制約馬鈴薯單產水平的最大瓶頸是種薯質量問題，提高馬鈴薯脫毒種薯的普及率是提高馬鈴薯單產量的重中之重。

4.2 選育和推廣新品種

選育和推廣新品種是進一步加大脫毒馬鈴薯繁種的重要措施。具體措施為選育和推廣抗旱、抗病、優質專用型馬鈴薯新品種，建立和完善脫毒快繁中心及標準化繁育基地，在滿足基層用種需求的同時，開展對外繁種，積極推廣新品種，促進脫毒馬鈴薯的生產。

4.3 制訂政策，加大投入

相關部門應從政策、項目、資金等多方面積極扶持，尤其在馬鈴薯莖尖脫毒及種薯貯藏設施設備方面，在集約化繁種基地建設、新品種推廣等方面，以改善制繁種基地的生產條件和技術創新手段，迅速增強種薯的繁育、加工、貯藏能力，著力提高種薯質量，健全和完善試驗、示范、生產、加工、倉儲、檢驗等各個環節，促進育、繁、推一體化，爭取建設成一座服務于全國的脫毒馬鈴薯繁種基地。

[1]薛東平.馬鈴薯產業的現狀與發展[J].農技服務,2014,(01): 38-39.

[2]羅其友,劉洋,高明杰,等.中國馬鈴薯產業現狀與前景[J].農業展望,2015,(03):35-40.

[3]姚遠.培育壯大馬鈴薯產業,進一步延伸產業鏈條[J].吉林農業,2015,(10):92.

[4]蔣先林,楊魯生,丁云雙,等.低緯高原馬鈴薯脫毒種薯標準化生產技術[J].安徽農業科學,2013,35:13506-13509.

[5]劉衛平.黑龍江省馬鈴薯脫毒種薯繁育發展現狀與對策研究[D].北京:中國農業科學院,2013.

行業動態

研究人員發現果實成熟調控機制

日前，中科院植物所研究員田世平小組的一項研究為解析果實成熟和抗病反應的轉錄后調控機制提供了依據。相關成果在線發表于《基因組生物學》雜志。

研究人員對液泡加工酶編碼基因SlVPE3在番茄果實成熟中的功能進行了研究。通過RNAi技術沉默SlVPE3后，發現番茄果實成熟期明顯推遲，且果實對病原菌更敏感，說明SlVPE3在果實成熟和抗病反應中發揮雙重作用。

定量蛋白質組學研究顯示，SlVPE3影響果實中314個蛋白質的豐度，包括多個參與果實成熟和抗病反應的蛋白質。為進一步鑒定SlVPE3的作用底物，研究人員對SlVPE3的互作蛋白進行了分析，證實一種蛋白酶抑制子與SlVPE3發生相互作用。SlVPE3能夠直接加工這種蛋白酶抑制子，而后者沉默后果實抗病性顯著降低，顯示SlVPE3可能通過激活這種蛋白酶抑制子的方式調節果實抗病性。

果實成熟調控機制研究對提高果實品質、優化貯藏保鮮技術具有很大的指導意義。近年來，有關果實成熟的轉錄調控已有較多報道，鑒定到多個重要的轉錄因子，對它們的作用機制也進行了較多研究。然而，人們對果實成熟的轉錄后調控卻知之甚少。

消息來源：中國科學報

Seed Propagation Techniques and Development Strategies of Virus-free Potato

ZHANG Guo-zhi,LU Ying
(Agricultural Technology Extension Center of Jianping County in Liaoning Province,Chaoyang 122400,China)

Virus is the main cause of potato degeneration.Because the potato is a clonal propagation of the virus,the virus into the plant after the bodywill be transmitted by generation and accumulation,eventually result in a variety of degradation and degradation.An effective way to solve this problem is to use biotechnology to remove the virus that has been infected in tubers,so as to restore the growth characteristics of the original varieties.In this paper,the author briefly described the production technology,and put forward the development countermeasure of this technology.

Virus-free potato;seed breeding techniques;development strsategy

S532

A

1008-1038(2017)03-0066-03

2016-10-28

張國志（1971—），男，高級農藝師，主要從事馬鈴薯脫毒快繁技術研究和推廣工作