植物的脱病毒培养

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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