斯南白宗
(迪慶州農業科學研究所,云南 香格里拉674499)
馬鈴薯是糧、菜、飼、加工兼用型作物,也成為全球四大糧食作物,也是迪慶州廣大農牧民的主要糧食作物,是發展畜牧業的主要飼料,是經濟收入的重要來源之一。迪慶州特殊的地理環境已使迪慶州馬鈴薯成為云南省最重要的優質馬鈴薯種薯繁育和反季商品薯生產地之一。但是迪慶州大部分地區的馬鈴薯種植采用傳統自留種薯方式,馬鈴薯病毒的積累和傳播導致種性退化,嚴重影響產量和品質,已成為制約迪慶州馬鈴薯發展的重要因素之一。迪慶州農業科學研究所自2012年開始引進設備,組織科研人員利用莖尖剝離技術對馬鈴薯進行脫毒,經過科技人員不斷地研究,2013年可以利用這一技術成功獲得脫毒苗,通過組織培養馬鈴薯組培苗,進而生產出馬鈴薯脫毒種薯用于生產,2016年生產出第一批商品薯,并進行推廣,這一方法恢復了原品種的特征特性,達到了提純復壯的目的,有效防止了迪慶州馬鈴薯種薯退化,大大提高了馬鈴薯產量和品質。截至2018年,迪慶州農業科學研究所已成功脫毒了中甸紅、云薯505、云薯401、麗薯6號等22個品種,其中包括本地品種10個。本實驗選用的品種中甸紅是由迪慶州農科所和州種子公司從阿壩紅宣品種的大田優良單株中系統選育而成。2001年通過云南省品種審定。經過10多年的反復留種栽種,其產量已受到嚴重影響,通過脫毒苗快繁技術達到了提純復壯的目的。迪慶州馬鈴薯脫毒苗快繁技術已逐漸成熟,為馬鈴薯產業的發展提供了大量優質種薯,為迪慶州馬鈴薯增產奠定了堅實的基礎。
材料選用中甸紅,試驗地點在迪慶州農業科學研究所實驗室。對中甸紅進行田間選株,這一步驟尤為重要,其母株應選擇性狀穩定、生長健壯、無病蟲害的成年馬鈴薯健康植株,并做好標記。待收獲時選擇所標記中單株產量和大薯率高及最能代表本品種特色的植株薯塊作為脫毒材料(且保證所選薯塊無任何損傷)。將薯塊放在室內,避免強光照曬,溫度保持在15~25℃,濕度保持在50%~60%。待頂芽生長到2~3cm 后,將其取下作為馬鈴薯快繁的外植體[1]。
在中甸紅脫毒苗的組織培養中,取得無菌外植體是組織培養成功的必要前提。新取得頂芽要做表面消毒處理,先用自來水反復沖洗,清除頂芽表面污垢,除去傷殘部分,剪成小段裝入培養皿中。再開啟超凈工作臺和滅菌器,準備好培養皿、燒杯、蒸餾水、升汞水(0.1%~0.2%)、酒精(75%)、鑷子、剪刀、解剖刀、顯微鏡。將剪成小段的馬鈴薯芽放入培養皿用酒精(75%)浸泡10~20s,再用升汞水(0.1%~0.2%)浸泡8~10min,最后蒸餾水清洗6~8次。在浸泡和清洗過程中要多次使用鑷子、剪刀、解剖刀,使用后及時用酒精燈和滅菌器滅菌。將外植體接入MS+B9(10~20mg·L-1)+韋林(30~40mg·L-1),pH 值5.8,在培養室培養15~20d 室溫控制在25±1℃,等根長到2cm 左右進行變溫處理(40℃8h 或者25℃16h)培養40~60d。通過莖尖剝離技術接入MS+NAA 0.05mg·L-1+6-BA 0.1mg·L-1+GA30.2mg·L-1+泛酸鈣0.2mg·L-1+0.1%活性炭+糖30g·L-1+瓊脂6.5g·L-1,pH 值5.8的培養基中,培養25~30d。
中甸紅莖尖分生組織培養,室溫保持在25±1℃,室內濕度在70%~80%,前5d 培養的光照強度為1000Lx,第10d 光照強度為2000Lx,第15d光照強度為3000Lx,莖尖長到1cm 后,光照強度為3500Lx,培養20d 后,再次進行變溫處理(40℃8h或者25℃16h)40~60d。
后進行1~2次的繼代培養,待長成完全植株后,檢測是否帶病毒。馬鈴薯病毒檢測技術經歷了傳統生物學檢測、免疫學檢測和分子生物學檢測3個階段[1]。迪慶州農科所由于技術和設備的限制,一般寄到外地進行檢測,每年檢測1~2次。
檢測完成后,篩選出完全脫毒的中甸紅組培苗進行繼代擴繁,接入MS 培養基中,放在組培室培養,培養條件:溫度在18~25℃,濕度在50%~60%,光照時間16h·d-1。起始培養的光照強度為2000Lx,第2周為3000Lx,第3周開始為4000Lx。第2周開始長根,第4~5周形成完全植株。再進行繼代擴繁2~4次。
在組培苗接種過程中,超凈工作臺、鑷子、剪刀、培養皿都要進行消毒到位,不得隨意將超凈工作臺上的器具拿到工作臺外。
根據迪慶地理環境,馬鈴薯組培苗最適宜的溫度在18~25℃,低于15℃會抑制植物生長,高于30℃組培苗會出現燒苗現象,而且會大大提高組培苗的污染率,一般組培室溫度過高會出現在夏季,就迪慶而言,6—7月是高峰期,8月溫度會有所下降,若干旱少雨,也會造成污染率升高。4~5℃有利于馬鈴薯組培苗的保存。空調可以有效控制室內溫度,但是空調的使用也會使室內的霉菌孢和細菌孢流動速度加快從而提高組織培養的污染率。
馬鈴薯培育過程中最適宜的濕度在70%~80%,濕度過高會影響雜菌的滋生,濕度過低,會使培養基出現干裂,影響組培苗的生長。組培室內也受氣候的影響,雨季濕度大,可以用除濕器除濕,但是在迪慶高海拔地區一般濕度最高也就在70%左右。在干旱季節,可以在室內每個角落放幾盆水,以增加空氣濕度。
每天對使用過的儀器設備進行認真打掃,用消毒水,認真擦洗臺面、地面,保證臺面、地面清潔;每周五清洗消毒儀器設備1次,對整個實驗室進行熏蒸(甲醛+高錳酸鉀)消毒,保證儀器設備潔凈和空氣處于無菌狀態[1]。