马铃薯的脱毒技术

马铃薯的脱毒技术

【摘要】本文遵从马铃薯在我国种植面积广泛包含内蒙古，甘肃，山西，天津等省，以及我国人民的偏爱，同时也出于自己家乡的种植实况，希望对马良书的脱毒技术的深入技术的学习，可以给自己的家乡带来一些实质的技术。特此对马铃薯的需求，退化，脱毒技术进行研究。

【关键词】马铃薯退化脱毒

马铃薯是我国四大粮食作为之一，目前在我国的栽培面积大约有500多万公顷，已经成为世界上栽培面积最大的国家，但在其繁殖过程中退化问题比较严重，症状是叶片卷缩，产量降低，实验研究表明，病毒浸染是其退化的根源。由于土豆在食品，工业，医药，化工等行业是重要的原料。比如我们常喝的酸奶里面的就加入了土豆变形淀粉作为增稠剂，冰激凌中70%都是土豆粉。在饲料工业中，甲鱼，鳗鱼饲料是漂浮在水中供鱼食用的，而饲料中土豆精淀粉就是最后的黏结剂。包括在造纸业中，土豆淀粉将纤维组织粘结在一起。就连石油钻井也离不开土豆，因为土豆的预糊化淀粉具有抗高温和耐高温和高压的特性，可以做钻井中的稠度稳定剂，能有效的控制泥浆水分的滤失。由此看来马铃薯有很大的发展前景，我们今天就把研究方向放在马铃薯的脱毒技术。我们先通过了解马铃薯的退化和病毒来源来进行“对症下药”。

1.种薯退化原因及病毒传播的途径

1.1种薯退化

马铃薯整个生育期均易感染多种病毒病．在我国马铃薯产区危害马铃薯的主要病毒和类病毒有：马铃薯x病毒(PVX)、马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯A病毒(PV A)、马铃薯s病毒(PVS)，还有一种类病毒一马铃薯纺锤块茎类病毒(PSWd)。其中PVY、PLRV、PVX是危害马铃薯最严重的病毒。田间表现使植株矮小。叶片翻卷、花叶、皱缩。马铃薯品种种性退化，品质变劣，甚至失去种用价值，使马铃薯种薯退化。

1.2 种薯退化的危害

马铃薯病毒对植株的危害主要是阻碍叶片中叶绿素的合成，破坏叶绿体结构，改变叶型，影响叶片的光合作用和其他功能，导致植株生理代谢紊乱、活性降低，表现出花叶型、卷叶型和皱叶型症状，造成大面积的减产和直接经济损失，其程度最低在10％以上，最高可达90％。在生产中，马铃薯病毒病经常是由多种病毒混合侵染而造成严重减产，如PvY与PVX复合侵染可减产80％左右。据估计，全世界每年马铃薯生产由病毒造成的减产至少为20％，我国种薯退化所引起的产量损失在30％以上。马铃薯种薯的退化问题在我国普遍存在，一般海拔高、地理纬度高、气候冷凉地区或高寒区程度轻而慢，品种的优良种性保持的年限长，故生长上应用的年限也长；而低纬度、低海拔、气温高的平川地区则退化快，且严重，一个好的品种只能种植2—3年，有的甚至仅能种植1年。马铃薯病毒病犹如癌症，一旦感病就终身带毒，无法由药剂防治，必定会造成严重的产量损失和品质降低，经济效益低下，使生产无法进行。解决种薯退化不仅是世

界而且也是我国马铃薯生产发展的关键问题。

1.3 种薯病毒的传播途径

马铃薯的种薯的病毒传播是需要直接传播，媒介传播，土壤传播。

1.3.1 接触传播——-指感病植株伤口流出的汁液侵染健康植株的伤口时发生的病毒传播。

有的接触传播是通过机械传播和接触传播的，其中主要是由农事操作引起病健植

株体之间的摩擦、接触而发生的汁液传播，最易于在叶片上发生。通过接触传播的病毒和类病毒主要有PVX、PVS及PV A。

1.3.2 媒介传播——介体传播指昆虫、线虫和真菌在病健株间取食、危害所导致的病毒传播，其中昆虫是主要的传毒介体。

昆虫可传播多种病毒，如PLRV、PVY、PVS、PV A等病毒。蚜虫仅仅在获得病毒后的几分钟之内保持带毒状态，随后经过蜕皮失去传播这种病毒的能力。通过这一传播类型的病毒有PvY、PVS、PVM、PV A。持久性传播有几个特征：①在摄食过程中病毒被获取和接种，此过程在15 IIlin内开始。②病毒在蚜虫体内复制繁殖。③经过蜕皮病毒仍被保留在蚜虫体内。@PLRV病毒能存活在蚜虫的血淋巴中，并在循环系统中循环且能发生繁殖。PLRV是唯一一种已知在马铃薯中以持久方式传播的病毒，蚜虫可终生带有卷叶病毒。

线虫可以传

播烟草脆裂病毒(7mV)和蕃茄黑环病毒(TBRv)感染马铃薯。能传播病毒的真菌孢子可在土壤中存活一年以上。癌肿病菌可传播PVX。

2.马铃薯的脱毒技术

2.1 物理方法

物理学方法高温、低温处理待脱毒材料，控制马铃薯退化。其中热处理是最古老、最有效的方法，利用病毒和寄主植物对高温忍耐性的差异．可以使寄主体内的病毒失活，而寄主继续存活。

马铃薯卷叶病毒和马铃薯A病毒、马铃薯Y病毒不进行热处理，直接取O．1_o．2mm的茎尖进行培养．操作适当可得到无此病毒植株。但PVX和PVS的脱毒率却小于1％．当从热处理的植株上剥取茎尖培养时．PVS的脱毒率提高至11．4％，要得到完全无病毒的马铃薯植株必须进行热处理。

MeIIor和stace—smih(1977l研究了热处理和茎尖大小对去除马铃薯x病毒和马铃薯s病毒的影响试验，结果表明，采用茎尖培养与热处N(35。38。C 处理8—18周)结合可有效地脱毒。但时间不能太长．否则在脱除病毒的同时，也会钝化寄主组织中的抗病毒因子。两种温度交替使用效果好．2005年盖琼辉研究表明：热处理方法以每天4个小时40℃和20个小时25℃的变温处理4周的方法脱毒效果最好．然后剥取带1～3个叶原基的茎尖进行脱毒可获得脱毒苗率高达71．26％o

马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTVd)是一种很难汰除的病毒。结合热处理进行茎尖脱毒未获得成功。1980年Lizarrage，R．E．etal用茎尖组织培养结合低温预处理方法．即在6—80C处理3个月，脱去PSTVd的百分率为53％．而在8。C下处理3个月，脱毒率为30％。进一步试验表明：将感染PSTVd的块茎在4℃条件下处理3个月，然后在10℃下发芽．只切取生长椎．脱毒率为54．5％。李灿辉(2000)等人对材料进行长时间(4个月以上)的低温(6—8℃洳理，再进行分生组织剥离和培养，对于脱除类病毒具有良好的效果嗍。低温处理汰除其它病毒的研究报道的很少。

2.2 化学处理

2．1脱毒前材料化学处理

美国德克萨斯州A&M大学研究人员C．Zapata．J．Millerdr．和R．H．Smith 总结了一种方法，步骤是：(1)先用三唑核苷在液体培养基中处理各感病株的优质茎(至少含5个节)，(2)于温室培养5天，(3)处理茎置于32—35℃热处理25天．从侧枝除去5个顶芽，置于室温下的固体培养基里培养。此方法操作简单。脱毒效率高。但国内还没见过试用此方法的报道悯。

2．2培养过程中加入抑制剂处理

化学治疗剂能提高培养基中去除病毒的能力。如在培养基中加入碱性孔雀绿、2,4一D和硫尿嘧啶等病毒抑制剂。能显著提高产生无病毒植株的百分率。在甘薯薹尖培养脱毒研究中发现。培养基中添加适量的髑制剂f一种病毒钝化剂)虽稍微抑制r茎尖的发育．但可以提高脱毒率，Ts制剂对马铃薯茎尖培养脱毒是否有相同的效果，需要进一步研究探}押。病毒唑对PVX、PvY等十几种植物病毒有抗病毒活性，对这些病毒的田问防效一般在30％一60％之间旧。Cas—sells，A?C等将病毒唑加入培养基中。培养马铃薯的分生组织和外植体．可脱除马铃薯的x、Y、S和M病毒嘲。

3.试验结果分析

马铃薯的退化是因为马铃薯的无性繁殖，如今马铃薯x病毒(PVX)、马铃薯Y 病毒(PVY)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯A病毒(PV A)、马铃薯s病毒(PVS)，还有一种类病毒一马铃薯纺锤块茎类病毒(PSWd)。这六种病毒对于农民种植马铃薯有很大的影响，通过对马铃薯进行脱毒方向的研究，发现马铃薯卷叶病毒和马铃薯A病毒、马铃薯Y病毒，无需进行热处理，只要将窃取茎尖0.1mm到0.2mm。铃薯x病毒和马铃薯s病毒，热处理方法以每天4个小时40℃和20个小时25℃的变温处理4周的方法脱毒效果最好。脱毒的效率可高达71．26％。马铃薯纺锤块茎类病毒，在4℃条件下处理3个月，然后在10℃下发芽．只切取生长椎．脱毒率为54．5％。化学过程则是针对脱毒的材料和培养种薯工程中进行相应的化学试剂处理。化学处理相应的方便。

4.发展前景

马铃薯的脱毒技术有效的解决了马铃薯病毒带来的马铃薯种薯的困扰，大大提高了马铃薯的产量，给广大种植马铃薯的农户以及相关产业带来了大大的希望，也提高了农民和相关产业的收入。