Transcript 植物的脱病毒培养
第六章 第一节 植物脱病毒技术 植物脱病毒培养的意义 一、意义 1、无性繁殖的植物在感染病毒病后,病毒可能在世代交替 中积累。 2、真菌和细菌病害可医,病毒病无药可治。 3、有性世代可以屏除病毒,但能引起后代的变异,如苹果, 马铃薯、月季等。 4、一旦获得脱病毒植株,可以利用无性系快繁技术迅速扩 繁。 5、脱病毒苗可以大幅度地提高经济植物的产量和品质。 二、脱病毒的含义 “无病毒”植物一词使用相当粗放,不确切 1、植物感染病毒后,再去除,称“脱病毒”苗更确切 2、植物感染病毒可能是复合感染,脱病毒后,可以标明 去掉了哪些病毒。 第二节 脱病毒的途径 一、通过热处理消除病毒 1、原理 ①在高于正常的温度下,植物组织中的许多病毒可以被部 分地或完全地“钝化”,但很少伤害甚至不伤害寄主植物。 植物生长区与热处理区关系图解。在热处理中,B-C区是一个关键; 在寄主的热死点C和寄生物的热死点B之间的距离越大,热疗法成功 的机会也就越大。 2、热处理方法 ①热水处理: 对休眠芽效果好。 ②热空气处理: 对活跃生长的茎尖效果好,既能消除病毒,又能使寄主植 物有较多的存活机会。 温箱处理:对马铃薯、甘薯类的块茎、块根进行处理,效 果好。 热处理室处理:对盆栽植物进行处理效果好。 热处理室中空气干热,容易发生“红蜘蛛”螨虫虫害,并 注意防蚜。 一般用内吸剂农药防治上述虫害的效果比较好。 热恒温处理: 37-38℃,4-6周。 热变温处理: 40℃4小时,20 ℃20小时,对寄主的健壮生长有利。 ③茎尖培养与热处理相结合: 效果最好。 注意: 并非所有的病毒都对热处理敏感,等径的和线性的 病毒对热处理敏感。 有时热处理过后的寄主对病害的抗性会降低,比对 照更易患病害。 二、小茎尖培养脱病毒 通行、有效的主流脱病毒技术 (一)、脱病毒培养的原理 现在国际上一般都采用“小茎尖培养”进行脱病毒培养,原因 可能有: 1、在一个植物体内,病毒易于通过维管系统而移动,但在分生 组织中,不存在维管系统。病毒在细胞间移动的另一个途径是 通过胞间连丝,但它的速度极慢,难以追上生长活跃的茎尖。 2、在旺盛分裂的分生细胞中,代谢活性很高,使得病毒无法复 制。 3、倘若在植物体内确实存在“病毒钝化系统”的话,它在分生 组织中应比在任何其他区域都有更高的活性,因而分生组织不 受侵染 4、在茎尖中存在高水平的内源激素,可以抑制病毒的增殖。 (二)外植体 茎尖生长点带1-2个叶原基的小茎尖,0.1-0.3mm 大小。 (三)接种及培养方法 1、接种及解剖用具:解剖针,尖锐有弹性。 虹膜刀,小,锋利。实体显微镜,表面消毒。 2、消毒、接种 消毒液复合使用 70%酒精,30秒左右; 0.1%的HgCl2,8-10分钟; 或饱和漂白粉(10%左右). 无菌条件下剥取茎尖接种于培养基上。 带一个生长点和一对叶原基的小茎尖 草莓小茎尖培养接种一个月后的生长状况 (四)在茎尖培养中影响脱毒效果的因素 1、培养基 基础培养基可以选用MS培养基,附加生长素、细胞激动素, 茎尖一般会按原来的发育方向发展,加入激素促进其快速 发育。 一般固体培养较好; 液体培养(如滤纸桥法)可以减少愈伤组织的形成。 2、外植体的大小 过小,生长缓慢;过大脱病毒不彻底;叶原基内含有内源 激素,因此带叶原基往往被保留比较好。 3、培养条件 25±2℃,1000lux,12小时黑暗和光照交替进行。 4、外植体的生理状态 活跃生长的芽比休眠芽好,顶芽比侧芽好。 5、热疗方法 小茎尖培养加热处理,效果更好。 6、化学疗法 利用抗病毒制剂,加入到培养基中。 放线菌素-D,放线菌酮能抑制原生质体中的病毒。 二、花药培养脱病毒 1、脱病毒原因: 花粉母细胞减数分裂旺盛,无病毒。花粉粒雄核发育后形成 的再生苗应该是脱病毒苗。 2、存在问题: 单倍化,脱病毒检验。 三、愈伤组织培养法脱病毒 在由受感染的组织形成的愈伤组织中,并非所有的细 胞都均匀一致地带有病毒。在受到TMV侵染的烟草愈伤 组织中,只有40%的细胞受到侵染。 1、脱毒原因: ①病毒的复制速度赶不上细胞的增殖速度, ②有些细胞通过突变获得了抗病毒特性, ③抗病毒侵染的细胞可能与敏感细胞一直存在于母体 植株的组织中。 2、存在的问题:愈伤组织的再生能力和再生植株的变 异 五、脱毒效果的检验 (一)检验的意义、目的 小茎尖培养并不能100%的脱掉病毒。 (二)检验的方法: 1、目测法检验:一年要多次检测。 2、指示植物检测 指示植物:蔓陀萝、洋酸浆、苋色黎。 ①石英砂接种:取待检植物的叶片,冲洗干净后 放入研钵,加600号石英砂和等体积的 0.1mol/L Na3PO4(缓冲液),研磨后进行摩擦 接种检测。 ②蚜虫接种检测 ③小叶嫁接法检测 野生东方草莓为鉴定寄主, 如EMK,UC4,UC5等。 接种后10-14天可以存活,3-4周可进行调查。 3、血清学鉴定 鸡冠血、兔耳血 快速、准确、效率高、鉴定量大。 4、电子显微镜鉴定 梯度离心,采取特定病毒沉积层,透射电子显微镜 观察。 六、脱病毒原种的保存 脱病毒植株可以再次感染病毒。 病毒的主要传毒媒介是蚜虫。 在繁殖原种和生产上使用的种苗时,要防蚜。 1、网室防蚜 采用尼龙纱网防蚜,尼龙纱网200-300目。 网室内定期喷药杀虫。 2、土壤消毒 对于土壤传播的病毒如TMV等,应进行土壤消毒。 可以采用福尔马林熏蒸土壤。 注意残毒和药害。 3、割除地上部器官 对于马铃薯这样的以地下贮存器官或营养器官作为繁殖器官 的,可以在结合蚜虫预报,割除地上器官,防止蚜虫传染病 毒。 七、脱病毒苗的优缺点 一般由于脱毒苗消除了病毒对植株的影响和抑制,所以 生长旺盛,产量和品质会得到改善。 但有些脱病毒苗,易感染强系病毒或病菌,造成更大的 危害。 如: 马铃薯脱掉PVX病毒后,对镰孢菌造成的干腐病的敏 感性比相应的受PVX感染的马铃薯要强。日本曾经由 于该原因造成干腐病流行。 病毒交叉保护现象:一种病毒的存在可以使寄主植物有 能力抵抗另一种病毒的侵染的现象。该现象已经受到广 泛的重视