河南省甘薯脫毒技術(shù)研究及其應用

2003年第9期河南省甘薯脫毒技術(shù)研究及其應用張振臣'喬奇l 靳秀蘭'王永江'殷花娥2(1河南省農業(yè)科學(xué)院植物保護研究所河南鄭州4500022鄭州市植保植檢站)摘要利用莖尖分生組織培養技術(shù)對河南省10個(gè)主栽甘薯品種進(jìn)行了脫毒培養經(jīng)過(guò)對脫毒甘薯原原種、原種及良種的三級繁育和在生產(chǎn)上大面積應用結果表明:脫毒甘薯比非脫毒甘薯平均增產(chǎn)61. 8%商品性狀明顯改善。此外還對河南省甘薯病毒種類(lèi)進(jìn)行了鑒定,明確了甘薯羽狀斑駁病毒( SPFMV )甘薯潛隱病毒( SPLV )和甘薯G病毒( SPVG )等為河南省甘薯主要病毒并對甘薯莖尖苗病毒快速檢測技術(shù)進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞:泔薯病毒脫毒技術(shù)病毒檢測Studies and Application of Virus- FreeTechniques in Sweet Potato in Henan ProvinceZHANG Zhen-chen' QIAO Qi1 JIN Xiu-lan' ,WANG Yong-jiang' ,YIN Hua-e2( 1 Institute of Plant Protection , Henan Academy of Agricultural Sciences Zhengzhou 450002 China ;2 Plant Protection and Quarantine Station of Zhengzhou )Abstract :10 virus- free sweet potato cultivars were obtained from the apical meristem culture dur-ing 1998 - 2002. The virus- free sweet potato cultivars were applied in field after rapid- propaga-tion of virus free tuberous roots. The yield of virus- free sweet potato to increased 61. 8% in aver-age compared to the control ,which was infected by the virus. The virus species of sweet potato inHenan province were identified using RT- PCR. It was clarified that the main sweet potatoviruses were SPFMV ,SPLV and SPVG in Henan province. SPVG was detected for the first timein China.Key words Sweet potato virus ;Virus- free technique ;Virus detection病毒病危害是甘薯產(chǎn)量降低、種性退化和品質(zhì)1.2甘薯莖尖培養及培養基優(yōu)化變劣的主要原因之一利用莖尖分生組織培養技術(shù)參照文獻1 ][ 2的方法進(jìn)行莖尖培養根據培育脫毒甘薯是防治病毒病的首選方法12。1998不同的甘薯品種對培養溫度、光照時(shí)間以及激素~2002年在河南省科技攻關(guān)項目和河南省農科院配比等因素進(jìn)行優(yōu)化。十五重點(diǎn)項目的支持下我們在對河南省甘薯病毒1.3莖尖苗病毒檢測種類(lèi)進(jìn)行初步鑒定的基礎上對河南省主栽甘薯品利用血清學(xué)方法結合指示植物嫁接法進(jìn)行檢測。種進(jìn)行了脫毒培養現將主要結果報告如下。. 1.4 脫毒甘薯原原種及原種的繁殖利用脫毒試管苗在防蟲(chóng)網(wǎng)室內繁殖原原種,1材料與方法在隔離條件下( 500 m內沒(méi)有種植非脫毒薯)繁殖1.1 甘薯病毒調查與鑒定原種。在甘薯的不同生育期進(jìn)行田間調查并取樣1.5 脫毒甘薯增產(chǎn)效果試驗利用指示植物、ELISA、RT- PCR等方法進(jìn)行病利用小區多年多點(diǎn)對比試驗測定脫毒甘薯的毒種類(lèi)鑒定。增產(chǎn)效男小區而和一船為66.6~200m2 3次重中國煤化工YHCNM HG收稿日期2003-01- 16基金項目河南省科技攻關(guān)項目( 0324050030 )河南省農科院重點(diǎn)項目( 1050114)作者簡(jiǎn)介張振臣( 1964- )男河南延津人,博士研究員主要從事植物病毒病研究。河南農業(yè)科學(xué)復隨機排列。弱葉色淡,葉片常出現花葉、明脈及褪綠斑等癥狀。根據癥狀可先剔除顯癥帶毒苗。2結果與分析2.4.2 SPFMV 的血清檢測利用RT- PCR方法2.1 甘薯病毒病發(fā)生情況調查克隆并在大腸桿菌中表達了SPFMV河南分離物在不同生育期對杞縣、汝州、洛陽(yáng)、鄭州、許的外殼蛋白基因通過(guò)提純蛋白、免疫家兔制備了昌、禹州、南陽(yáng)等地13個(gè)甘薯品種進(jìn)行調查結果SPFMV的抗血清3],利用斑點(diǎn)酶聯(lián)免疫吸附法表明河南省甘薯病毒病發(fā)生非常普遍品種感病(Dot- Blot ELISA可以快速對大量莖尖苗樣品進(jìn)率和田塊發(fā)病率均為100% ,田 間病株率為60%行初步篩選剔除感染SPFMV的莖尖苗株系。一90%。雖然不同品種間發(fā)病率有差異,但沒(méi)有2.4.3 指示植物嫁接法在目測和血清檢測的發(fā)現抗病品種;甘薯病毒病癥狀以葉斑類(lèi)型為主，基礎上最后用指示植物嫁接法進(jìn)行檢測。具體如紫色羽狀斑、紫斑、黃斑等還有黃化、花葉和褪方法是:以莖尖苗芽尖作接穗將芽尖削成楔形,綠等癥狀。另將具3~4片真葉的巴西牽牛( Ipomoea setosa )2.2甘薯病毒種類(lèi)鑒定作砧木在其莖中部切一斜口把楔形接穗插入用根據已報道的甘薯羽狀斑駁病毒( SPFMV )封口膜扎住置防蟲(chóng)網(wǎng)室內遮陰保濕3~4d然后甘薯潛隱病毒( SPLV )和甘薯G病毒( SPVG )基在自然光照下觀(guān)察記載牽牛的顯癥情況,-般觀(guān)因組的核苷酸序列合成引物45] ,對采自不同地察30d左右,出現明脈、花葉或皺縮等癥狀的為區的10個(gè)樣品進(jìn)行了RT-PCR鑒定結果10帶毒苗。檢測結果表明,不同品種間的脫毒率存個(gè)樣品均能檢測出上述3種病毒,說(shuō)明甘薯羽狀在差異一般為20%~80%。斑駁病毒( SPFMV )甘薯潛隱病毒( SPLV )甘薯2.5脫毒甘 薯的生產(chǎn)應用及增產(chǎn)效果G病毒(SPVG)為侵染河南省甘薯的主要病毒。經(jīng)過(guò)對脫毒甘薯原原種、原種及良種的三級2.3莖尖脫毒培養技術(shù)研究繁育,10個(gè)脫毒甘薯品種均在生產(chǎn)上獲得了大面對甘薯莖尖成苗培養及快繁培養的培養基進(jìn)積應用在全省10個(gè)縣21個(gè)點(diǎn)(次)進(jìn)行的小區行了研究篩選出了適合不同甘薯品種的莖尖成對比試驗結果表明(附表)脫毒甘薯的增產(chǎn)效果苗和快繁培養基。另外對不同日光照時(shí)數下莖非常明顯,增產(chǎn)幅度為17. 9%~ 176. 0% ,平均尖培養成苗的途徑進(jìn)行了研究結果表明當光照61. 8%不同品種間的增產(chǎn)幅度存在較大差異一時(shí)間在16 h/d 以上時(shí),莖尖分生組織可直接成般每公頃增產(chǎn)鮮薯2 593.5~ 53 062.5 kg平均苗;但當光照時(shí)數小于14 h/d莖尖分生組織一般14 703 kg。先形成愈傷組織然后分化成苗。在簡(jiǎn)化快繁培脫毒甘薯的較大面積示范也表現了良好的增養基、降低培養成本方面研究了使用不含有機物產(chǎn)效果。1998 年唐河縣城郊鄉權莊村種植0.2的1/2MS培養基和用食用白糖代替蔗糖、用卡hm2脫毒甘薯折每公頃產(chǎn)量60 378 kg ,比非脫拉膠代替瓊脂、用自來(lái)水代替蒸餾水等簡(jiǎn)化措施，毒甘薯增產(chǎn)108%。社旗縣1.67 hm2脫毒春薯,使離體快繁成本降低了近80%。每公頃產(chǎn)量平均達50 490 kg ,比未脫毒甘薯增產(chǎn)對河南省10個(gè)主栽甘薯品種進(jìn)行了莖尖培70.9%;5.13hm2夏薯平均每公頃產(chǎn)量35175養共獲得莖尖苗株系4 000多個(gè)。kg比未脫毒甘薯增產(chǎn)39. 6%。1999 年南陽(yáng)臥2.4 莖尖苗的病毒檢測龍區種植40 hm2脫毒甘薯,每公頃產(chǎn)量平均達2.4.1目測法脫毒莖尖苗和帶毒莖尖苗在形30 000 kg ,而未脫毒甘薯只有20 640 kg ,增產(chǎn)態(tài)長(cháng)勢等方面存在明顯差異。帶毒莖尖苗長(cháng)勢45.3%。附表脫毒甘薯 與非脫毒甘薯的產(chǎn)量比較產(chǎn)量( kg/hm2 )增加鮮薯增產(chǎn)幅度年份試驗點(diǎn)次脫毒甘薯( kg/hm2 )(%)199834 645.5中國煤化工85.4199940 515.0THCNMHG.57.5200042 796. 529 404.513 392.0.45.520039 825.025 119.014 706.058.52003年第9期綠色化學(xué)與綠色農藥湯長(cháng)青'盧鑫! 楊艷春?( 1濟源職業(yè)技術(shù)學(xué)院河南濟源454650 2黃河流域水資源保護局)據統計2001 年全球農藥市場(chǎng)的銷(xiāo)售額是310億美伐。綠色化學(xué)與技術(shù)已成為世界各國政府關(guān)注的最重要元。其中除草劑占46%殺蟲(chóng)劑占29% ,殺菌劑占18% ,的問(wèn)題與任務(wù)之一。綠色化學(xué)的基本思想是在合成過(guò)程生物農藥占1%。據估計,如果停止使用農藥,作物產(chǎn)量中，從原料的選擇、合成方法的確定、制備過(guò)程的操作以及將減少30%。然而大量的化學(xué)農藥長(cháng)期濫用不僅帶來(lái)最終得到的化學(xué)品都不對環(huán)境或盡可能少地對環(huán)境造成了環(huán)境污染而且嚴重地危害著(zhù)人類(lèi)健康影響農業(yè)可持污染實(shí)現零排放和零污染。具體原則是:①采用無(wú)毒無(wú)續健康發(fā)展。隨著(zhù)綠色食品"的興起,人們對無(wú)公害的害的原料②在無(wú)害的條件(催化劑、溶劑等)下進(jìn)行反應;綠色農藥”的要求也越來(lái)越迫切。綠色農藥又叫環(huán)境無(wú)③減少副產(chǎn)物甚至實(shí)現零排放”④產(chǎn)品應是環(huán)境友好公害農藥或環(huán)境友好農藥。綠色農藥是指對防治病菌、害的。綠色化學(xué)的目的是從先污染后治理”變?yōu)閺脑搭^上蟲(chóng)高效,而對人畜、害蟲(chóng)天敵、農作物安全在環(huán)境中易分阻止污染的產(chǎn)生”。綠色化學(xué)為綠色農藥的發(fā)展提供了理解在農作物中低殘留或無(wú)殘留的農藥,它是在綠色化學(xué)論依據和指導原則。的基礎上發(fā)展而來(lái)的。當前，有關(guān)綠色農藥和農藥工業(yè)主要研究的內容有以下幾個(gè)方面:1綠色化學(xué)和綠色農藥①應當在農藥工業(yè)的源頭阻止污染的產(chǎn)生而不是在綠色化學(xué)是當今化學(xué)科學(xué)研究的前沿。1990 年美國末端處理。合成方法應具有原子經(jīng)濟性”即盡量使參加頒布污染防治法案并確定其為國策,推動(dòng)了綠色化學(xué)包過(guò)程的原子都進(jìn)入最終產(chǎn)物。盡量減少農藥生產(chǎn)過(guò)程中括綠色農藥在美國的迅速興起和發(fā)展。1996 年美國政府的副產(chǎn)物或將一個(gè)反應的廢物作為另一個(gè)反應的原料,設立了總統綠色化學(xué)獎”獎勵在利用化學(xué)原理從根本上實(shí)現封閉循環(huán)”和零排放”。減少化學(xué)污染方面取得的成就。日本制定了以環(huán)境無(wú)害②在生產(chǎn)過(guò)程中盡量不使用和不產(chǎn)生對人類(lèi)健康和創(chuàng )造技術(shù)的綠色化學(xué)為內容的新陽(yáng)光計劃”。歐洲、 拉美環(huán)境有毒有害的物質(zhì)。如變換催化劑使用高效綠色催化地區也紛紛制定了綠色化學(xué)與技術(shù)的科研計劃。1995 年劑盡量不使用有機溶劑。后我國在綠色化學(xué)與技術(shù)的研究方面也邁出了可喜的步③應設計高效低毒環(huán)境友好的農藥。新開(kāi)發(fā)的農藥收稿日期2003-04-24作者簡(jiǎn)介湯長(cháng)青( 1965- )男河南濟源人本科高級講師主要從事綠色化學(xué)和應用化工研究。ssesesesesesesescsesesesesesesesoscesesesese scecsesesesesesesescoeseseoe狀及展望J ]中國農業(yè)科學(xué),1997 306)43-48.3小結[2] 尚佑芬揚崇良趙玖華等.甘薯無(wú)病毒苗培育技術(shù)研究J ]植物保護學(xué)報,1998 252):121 - 124.連續4年的田間小區試驗和大面積生產(chǎn)示范[3] 張振臣李大偉陳健夫等.甘薯羽狀斑駁病毒外殼證明了脫毒甘薯的增產(chǎn)效果顯著(zhù)脫毒甘薯比非蛋白基因在大腸桿菌中的表達及特異抗血清的制備脫毒甘薯平均增產(chǎn)61.8% ,而 且商品性狀明顯改[J]農業(yè)生物技術(shù)學(xué)報2000 &( 2)177- 179.善,大中薯率和出干率增加薯皮顏色鮮艷表皮[4] Mori M. et al. Nuleotide sequence analysis of two nuclearinclusion body and coat protein genes of a sweet potato光滑商品薯率明顯提高。feathery mottle virus severe strair( SPFMV - S )genomeic另外在研究中我們還制訂出了一套高標準RNA[J ] Archives of Virology ,1995 ,140 :1473 - 1482.的脫毒甘薯原原種、原種和良種的繁育技術(shù)規程、[5] Colinet D ,Nguyen M ,Kummert J ,et al. Differentia-質(zhì)量標準和規范的病毒檢測程序使脫毒甘薯的tion among potyviruses infecting sweet potato based ongenus and virus- specific reverse transcription poly-質(zhì)量和增產(chǎn)效果得到了有效保障。脫毒甘薯新品中國煤化工lant Disease ,1998 822):種的推廣對于我省農業(yè)結構的調整和農民收入MHCNMHG的增加必將起到積極作用。參考文獻:[1]宋伯符王勝武,謝開(kāi)云等.我國甘薯脫毒研究的現35●