吳慧中
(天津市園藝工程研究所,天津 300384)
馬鈴薯是我國重要的糧食及蔬菜作物,生產(chǎn)上大多利用塊莖進(jìn)行無性繁殖。馬鈴薯在生長期間除了受到蟲害的影響,還會因病毒侵染而出現(xiàn)退化。這些病毒一旦侵入馬鈴薯植株或塊莖,就表現(xiàn)出各種各樣的退化類型,主要有花葉、卷葉和束頂?shù)?。植株表現(xiàn)為矮小、葉片失綠、葉片卷曲壞死、頂部葉片變色、卷縮,塊莖表現(xiàn)為變小、龜裂、變尖、內(nèi)部網(wǎng)狀壞死,嚴(yán)重者失去發(fā)芽能力,一般減產(chǎn)20%~30%;嚴(yán)重者減產(chǎn)80%以上,而且病情逐年加重,最后失去種用價值。利用莖尖組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行馬鈴薯脫毒快繁已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn),是目前解決馬鈴薯種薯退化最直接有效的方法。
在原種生產(chǎn)上,馬鈴薯脫毒試管苗和脫毒試管薯起著非常重要的作用。但是由于脫毒苗運(yùn)輸不便、成活率低,脫毒試管薯生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)速度慢,限制了生產(chǎn)上大面積推廣脫毒馬鈴薯。因此,大量地、工廠化生產(chǎn)脫毒馬鈴薯微型薯顯得尤為重要。筆者認(rèn)為工廠化生產(chǎn)脫毒馬鈴薯微型薯須掌握以下幾項關(guān)鍵技術(shù)。
采用莖尖剝離和接種后熱處理來脫毒。
荷蘭薯15號大田生產(chǎn)薯塊。
MS+6-BA 1.0~1.5+NAA 0.1~0.2+肌醇 0.8 mg/L+3.5%蔗糖+0.72%瓊脂粉,培養(yǎng)基的PH值5.8~6。
在嚴(yán)格的無菌環(huán)境中,在40 x解剖鏡下,用無菌刀片,切下0.1~0.2 mm、帶1~2個葉原基的莖尖,接種于配制好的莖尖組織培養(yǎng)基中,放入培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)。
培養(yǎng)溫度23~24℃,培養(yǎng)濕度80%~85%,光強(qiáng)度 2000~2500 lx,光照(12~14) h/d。
在此培養(yǎng)條件下,有利于莖尖的分化和愈傷組織分化,馬鈴薯莖尖分化率達(dá)72.5%~95.5%(不同品種莖尖分化率不同)。30~40 d莖尖明顯增長后結(jié)合37±1℃的熱處理6~8周。培養(yǎng)時及時去除污染苗,將生長正常的苗經(jīng)3~4個月培養(yǎng)形成的小植株在繼代培養(yǎng)基中再增殖1次,待植株生長到一定大小時進(jìn)行病毒檢測。
實驗證明:馬鈴薯莖尖脫毒成功率的高低,除受莖尖大小影響之外,還受人員操作因素的影響。一般來講,剝離的莖尖越小,所帶病毒越少,獲得無病毒植株的機(jī)會就越高,但培養(yǎng)越困難;離體莖尖越大,成活率越高,但脫毒效果降低。理想的莖尖大小是0.1~0.2 mm,帶有1~2個葉原基。
通過莖尖培養(yǎng)獲得的試管苗,須大量擴(kuò)繁,方可滿足工廠化生產(chǎn)脫毒微型薯的需要。
把保存的試管苗先進(jìn)行病毒檢測,確信不含各種病毒后再開始切繁。待獲得的不含病毒試管苗長至6~8 cm時,在無菌操作室內(nèi),切段轉(zhuǎn)接于繼代增殖培養(yǎng)基。增殖培養(yǎng)基用MS大量元素+Fe鹽IBA 0.2 mg/L+胡蘿卜汁100 ml/L+3%食用白糖(卡拉膠12 g/L,pH 6)上,再放回室內(nèi)培養(yǎng)。一般4周轉(zhuǎn)接1次,繁殖系數(shù)5~7。培養(yǎng)最適溫度23~24℃,光照時間(14~15) h/d,光照強(qiáng)度1500~2000 lx。
增殖培養(yǎng)基加入100 ml/L胡蘿卜汁,成苗時間提前了13 d,成苗率增加了15%,能顯著促進(jìn)莖長和分枝數(shù)增加,莖粗大,誘導(dǎo)出的試管苗整齊,生根率高達(dá)92%。
為降低馬鈴薯試管苗快繁成本,可用一般白糖代替蔗糖,用市售的卡拉膠代替瓊脂粉,結(jié)果單株成本降低35%,總成本降低約25%。
微型薯在防蟲溫室中種植,溫室風(fēng)口繃防蟲網(wǎng),在溫室內(nèi)用建筑用紅磚沿溫室寬方向鋪砌苗床,苗床寬2 m、長7~8 m、深15 cm,底覆一層棚膜或地膜,再鋪一層網(wǎng)紗。上鋪蛭石和蚯蚓糞基質(zhì),厚度10 cm。苗床埂用兩層磚錯砌,寬度25 cm,配套6 m3曬水池,購置1臺微型水泵,農(nóng)用噴霧器用噴頭、長80 cm左右、粗1 cm細(xì)膠管,并準(zhǔn)備噴壺、塑料桶、塑料盆等。
基質(zhì)選用新蛭石和蚯蚓糞,如蛭石太細(xì)可加入適量珍珠巖。將基質(zhì)倒入苗床中,大水澆透,將基質(zhì)鋪平,在基質(zhì)表層每苗床撒施氮、磷、鉀復(fù)合肥500 g,淺耙,與基質(zhì)混合均勻,用木板將基質(zhì)刮平,保證基質(zhì)疏松。
苗床消毒。移栽前任選750~800倍液的代森錳鋅、800~900倍液的敵克松、1000倍液的多菌靈、600~800倍液的百菌清、1%的福爾馬林溶液其中一種進(jìn)行苗床消毒。消毒后的苗床5 d后即可移栽脫毒苗。
苗床殺蟲。噴施10%的一遍凈或10%的吡蟲啉可濕性粉劑,消滅網(wǎng)室中的多種傳播病毒的媒介害蟲。
溫室在煉苗前用高錳酸鉀和甲醛熏蒸,培養(yǎng)20 d的脫毒苗即可拿到溫室煉苗。將培養(yǎng)瓶行列整齊擺放到苗床上,棚內(nèi)煉苗溫度20~25℃、濕度80%~90%,光強(qiáng)時適當(dāng)遮陽。3 d后打開瓶蓋封膜,每天用噴壺噴水1次,4 d后脫毒苗變綠就可以定植。將試管苗切成帶有一個芽的莖段,轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)基一周后,小苗長成帶有苗高7~10 cm、莖粗0.6~0.8 mm、葉片5~8片及3~4條小根的健壯苗,移栽前去掉試管封口,鍛煉2 d,即可移栽。在溫、濕度條件合適時移栽成活率可達(dá)90%以上。生根培養(yǎng)基1/2MS+吲哚乙酸0.2 mg/L+食用白糖2%+瓊脂 0.7%,pH 5.8。
將脫毒苗用鑷子從培養(yǎng)瓶中取出,放在清水中輕輕洗凈根部的培養(yǎng)基,按株距5 cm、行距12 cm,密度為167株/m2打孔栽植,栽植時壓實基部的培養(yǎng)土,澆透定根水。移栽后,苗床加蓋薄膜以保溫保水,提高成活率,7 d后揭去薄膜。
將脫毒苗從培養(yǎng)瓶中取出,放在清水中輕輕清洗根部的培養(yǎng)基,清洗脫毒苗時應(yīng)注意避免損傷脫毒苗根部,并注意將脫毒苗根部的培養(yǎng)基清洗干凈。將脫毒苗剪成雙莖節(jié)的莖段,用3 mg/l GA3加5 mg/l NAA浸泡,然后按株距5 cm、行距10 cm栽植,栽植時壓實基部,用噴壺澆透定根水。
每年最晚不超過6月15日,在防止蚜蟲傳播病毒的保護(hù)條件下,生產(chǎn)出無病毒和其它病菌的脫毒微型小薯即原原種。
扦插后立即澆透水,使空氣濕度保持在85%左右,3 d后略噴點水,以保持濕潤。當(dāng)發(fā)現(xiàn)基質(zhì)變干,要立即澆水,正常情況下2 d澆水一次,具體情況應(yīng)視苗床干濕情況決定澆水與否,要用手深入到基質(zhì)中掌握干濕。注意避免由于水分過多引起的爛苗。澆水應(yīng)該在上午10時以前進(jìn)行。
新生根成活前15 d以高溫、高濕環(huán)境,遮陽避光養(yǎng)護(hù)為主,溫度以25~28℃為宜,減小晝夜溫差。生根后注意通風(fēng)降溫,以20℃左右為宜,最低不低于15℃。
不同生育時期使用不同營養(yǎng)液配方,5~8 d澆施一次,同時觀察植株的營養(yǎng)生長情況。脫毒苗生長較差時,加大營養(yǎng)液的施用量和施用次數(shù),并輔以根外追肥,植株營養(yǎng)生長過剩時,應(yīng)減少營養(yǎng)液的施用量和施用次數(shù)。在前期加施氮肥可以促進(jìn)營養(yǎng)生長,培育壯苗,減少病害的發(fā)生,后期加施鉀肥以滿足結(jié)薯期的生長需要。
棚內(nèi)90%的脫毒苗達(dá)到3~5 cm時開始壓苗,增加匍匐莖的生成。培土進(jìn)行兩次,第一次是壓苗前刨溝起壟;第二次是在脫毒苗長到10 cm左右時,用蛭石填滿第一次所刨的溝。培土可以增加匍匐莖的生成,因而提高微型薯的結(jié)薯率。
扦插初期小拱棚內(nèi)相對濕度保持在95%~100%,蛭石基質(zhì)持水量達(dá)到飽和;扦插苗生長前期創(chuàng)造19~22℃的莖葉生長適溫;生育后期調(diào)低溫度至15~18℃,并設(shè)法擴(kuò)大晝夜溫差。葉面肥噴施。
扦插苗用0.2%尿素液和磷酸二氫鉀水溶液加少量葡萄糖葉面噴施。營養(yǎng)生長過旺,冠蓋層覆蓋率達(dá)95%以上時要控制徒長,用(150~200)mg/L的多效唑處理。
發(fā)現(xiàn)中心病株及時拔除。中心病株拔除后,苗床用代森鋅、瑞毒霉或硫酸銅等藥劑噴灑防病。蚜蟲首先要加強(qiáng)預(yù)防,清除溫室或網(wǎng)棚內(nèi)外雜草,處理作物殘枝枯葉,藥劑防治用菊酯類殺蟲劑。
微型薯生產(chǎn)過程中,蟲害主要有金針蟲和地老虎,以及傳播病毒蚜蟲。主要病害有真菌性早疫病、晚疫病以及基質(zhì)傳播放線菌瘡痂病。金針蟲和地老虎等地下害蟲在基質(zhì)鋪覆前,用“地蟲特殺”22 kg/hm2均勻撒施防治。瓶苗定植后,每隔10 d噴一次抗蚜威;或用40%樂果乳劑2000倍液噴霧防治蚜蟲。并注意檢查溫室是否有破損之處,及時堵阻漏洞。真菌性病害應(yīng)以防為主。脫毒苗栽植20 d后,用25%甲霜靈錳鋅或72%克露等2 kg/hm2,用水稀釋600~800倍液葉面噴霧,每7 d一次,藥物交替使用。
試管苗開始褪綠變黃時停止生長液和水分供應(yīng),莖葉全部枯萎后采收微型種薯。收獲后將微型薯置于陰涼處晾干表皮水分,剔除個別病爛薯和不夠級別的薯塊后,微型薯經(jīng)過攤晾后用尼龍袋或其它透氣容器小量包裝(5~7.5 kg),按大小分級裝袋。最好單存單貯,貯藏期間窖內(nèi)溫、濕度分別控制在2~4℃和80%~90%,并保持良好的通風(fēng)換氣條件。
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