甘薯是一种重要的粮食、饲料和工业原料用作物,广泛种植于世界上100多个国家。我国是世界上最大的甘薯生产国,种植面积约400万hm2,在国内仅次于水稻、小麦和玉米,居第四位。河北省是甘薯种植大省,是福建、山东之后的第三大甘薯出口省,且环京津,毗邻东北、山西、内蒙古等非甘薯产区,甘薯及其制品销售环境好,发展鲜薯贮藏保鲜和精深加工有独特优势。但是目前我国甘薯种植受病毒病的影响严重,有数据显示目前我国种植的甘薯品种90%易感染病毒病,受病毒病影响甘薯产量减少30-50%,且病毒易在体内积累,导致危害逐年加重,是甘薯退化减产的主要原因。我国每年因甘薯病毒病造成的损失高达40亿元,且国内外迄今尚未育出高抗病毒病的甘薯品种,也无防治病毒病的高效农药。利用茎尖分生组织培养培育脱毒甘薯苗是目前国际上防治甘薯病毒病、提高甘薯产量和品质唯一有效的方法。脱病毒技术和脱毒苗快繁技术的一体化生产体系,不仅防止甘薯病毒病的发生,而且提高了甘薯的优良种苗产量和鲜薯品质。下面介绍一下甘薯茎尖脱毒程序和脱毒苗快繁及生产技术:
1.茎尖培养脱毒程序:
(l)选择外植体,在田间选取健壮植株上5cm长的茎端梢或用薯块催芽切下3cm长的茎尖。
(2)剥取茎尖,在双筒解剖镜下用解剖针将消毒处理过的茎尖剥出0.2-0.4mm大小的带1-2个叶原基的分生组织,然后接种在配制好的培养基上。在剥取茎尖时注意尽量使茎尖暴露的时间短一些,以防超净台的气流和解剖镜上的灯光使茎尖变干而不易培养成活。剥取茎尖大小与脱毒率有很大关系,带1个叶原基的分生组织脱毒率最高,带3个叶原基的脱毒率较低。
(3)诱导成苗培养条件,为了减少组织培养变异,茎尖培养的全过程尽量不要产生愈伤组织,因而一定要控制好培养基内添加外源激素的种类及比例,当茎尖分生组织分化长芽后转移到成苗培养基上。培养基种类、培养基pH、琼脂浓度、培养温度及光照等都对培养的分生组织分化成苗有一定影响,综合分析,茎尖分生组织诱导成苗的适宜条件是采用MS或l/2MS培养基,添加6-BA2mg/L,用5g/L琼脂固化,调培养基pH5.8,接种后置于28℃、3000Lx、12小时光周期的环境中培养。
(4)试管苗的快繁,茎尖培养诱导成苗后,为了满足病毒检测及以后大量繁殖种薯所需,必须对试管苗扩繁。
2.脱毒苗快繁
(l)防虫温室快速繁殖 将试管苗盖子打开,室内炼苗3-5天,然后将其移栽至育苗盘或营养钵内,放入加网温室,温度控制在 25-30℃左右,待苗长到 15~20 cm 时,可以剪成 2 叶节扦插,以苗繁苗。
(2)防虫塑料大棚快速繁殖 为了降低生产成本,提高繁殖倍数,春季气温回升后,在防虫塑料大棚内整地施肥,作成 1.5 m 宽的苗床(采苗圃),行距 15 cm,株距 10 cm,栽植 2 叶节苗,灌水后棚温控制在 17~25℃,高于 30℃时,及时通风降温。一般每亩采苗圃可栽基本苗 4 万株,当苗高 15~20 cm时,剪苗进行 2 叶节扦插,以苗繁苗。
(3)防蚜网棚快速繁殖 当外界气温上升到20℃,可将脱毒苗在防蚜网棚内栽植,进行以苗繁苗。或按每亩栽种4000 株,繁殖原原种。
3.脱毒原原种苗繁殖
用脱毒试管苗及其扩繁苗在防虫网室栽植,所结的种薯为脱毒甘薯原原种。生产脱毒甘薯原原种要求具备 3 个条件:一是必须用脱毒苗;二是必须在 40 目(孔径 0.351 mm)以上防虫网棚内栽植;三是所用地块土壤必须无病源。并在网棚内种指示植物,如果指示植物表现病毒症状,整个棚内繁殖的种薯应降级使用。原原种收获前逐株观察是否带有病毒症状,一旦发现病株,立即清除,确保原原种质量。一般原原种数量少,价格较高。因此,原原种育苗最好在防虫温室或塑料网棚内加温育苗。
4.脱毒原种苗繁殖
用脱毒甘薯原原种苗在500m内无普通甘薯种植的空间隔离条件下栽植,所结种薯为脱毒甘薯原种。繁殖脱毒甘薯原种田间周围应种少量指示植物,观察是否有病源存在,如发生蚜虫传播,种薯应降级使用。脱毒甘薯原种苗繁殖可用温室、温床、大棚等建采苗圃,以苗繁苗,提高繁殖倍数。
5.脱毒良种苗繁殖
用脱毒甘薯原种苗在大田种植夏薯,收获的种薯为一级良种,即大面积生产用种。用一级良种育苗栽植夏薯,收获的种薯为二级良种。 二级良种育苗供大田生产纯商品薯,纯商品薯不能再作种薯。一般良种在生产上连续使用2年, 第3年由于病毒再侵染,要进行更新换代。