甘薯脫毒技術的原理及方法

康明輝，劉德暢，海 燕，崔海玲，盧海玲

（河南省農業科學院 農作物新品種重點實驗室，河南 鄭州 450002）

甘薯脫毒技術是我國甘薯栽培史上的一次重大技術革命，是組培生物技術、病毒檢測技術和良種快繁技術的有機結合，甘薯脫毒苗應用是我國繼脫毒馬鈴薯之后生物技術應用于農業生產的又一成功典范。甘薯脫毒在河南省是一項較新的課題，1998年河南省科委將甘薯脫毒快繁及產業化開發應用列入河南省科學技術發展計劃重大項目之一，并成立了河南省植物脫毒研究開發中心。該中心目前已從國內外引進逾百個甘薯品種，通過產量、品質試驗，選擇出20多個優良甘薯品種進行脫毒試驗，并進行示范推廣，取得了較好的效果。現就脫毒甘薯技術的有關問題，進行簡單介紹。

1 什么是甘薯脫毒技術

甘薯脫毒技術是在無菌條件下，將甘薯苗莖尖長約0.1～0.3 mm，不帶或很少帶病毒的分生組織在合適的培養基上經過離體培養誘導再生苗。莖尖苗經病毒檢測確認不帶有某種（些）病毒后在防蟲網棚或空間隔離條件下進行擴繁，最后將這些無病毒薯塊或薯苗供給薯農種植。這里的“毒”指的是引發甘薯病毒病的植物“病毒”，“脫毒”指的是“除去甘薯體內病毒”。“脫毒甘薯” 指的是利用生物技術有效去除甘薯體內的病毒，并在嚴格的防病毒再侵染措施下大量繁殖出來的無病毒種薯。

2 為什么要對甘薯進行脫毒

甘薯病毒病廣泛存在于世界各甘薯產區，在我國發病率達60%～90%，有些品種可達90%以上。甘薯感病后正常的生理功能受到影響，植株生長勢衰退，葉片出現羽狀斑、紫斑、紫環斑和黃斑以及黃化、花葉、明脈、皺縮等癥狀，由于制造養分的器官被病毒干擾和破壞，地下部分結薯少，薯塊小，薯皮色淡，粗糙且有龜裂,造成大幅度減產。一般減產20%～40%以上，嚴重時喪失結薯能力。甘薯病毒病已經是導致甘薯種性退化、產量降低和品質變劣的重要原因。

甘薯在整個生育期均可受到病毒的侵染（主要由蚜蟲等昆蟲傳播），已報道的侵染甘薯的病毒有10余種。加之甘薯是無性繁殖作物, 一旦感染上病毒病, 病毒就會在甘薯體內不斷增殖、積累,代代相傳，使病害逐代加重。

脫毒是目前防治甘薯病毒病的最好方法，可以通過培育、推廣脫毒甘薯來防治病毒病、提高甘薯產量和品質。

3 甘薯脫毒技術的原理

病毒病不同于真菌和細菌病害，無法用殺菌劑和抗生素予以防治。因此要從根本上克服病毒病的危害，關鍵是要獲得無病毒種苗。

經研究發現，在感病植株中，病毒主要是通過維管輸導組織傳播，而莖尖分生組織未形成維管束，病毒只能通過細胞間連絲擴散，傳播速度很慢。再者，莖尖分生組織新陳代謝活動十分旺盛，生長激素濃度較高，病毒的復制受到很大的抑制，愈靠近莖尖病毒含量越低，頂端分生組織不帶病毒或僅有少量病毒，隨著組織的老化，病毒含量增加。因此利用莖尖存在無病毒區的現象，在無菌條件下切取甘薯莖尖進行離體培養，可得到不帶病毒的植株。研究表明，莖尖離體培養是甘薯脫毒的首選方法。

4 脫毒甘薯的生產程序

脫毒甘薯的生產過程包括莖尖苗的培養、病毒檢測、優良莖尖苗株系評選、脫毒試管苗的快繁、原原種、原種和良種種薯及種苗的繁殖等7個環節。

4.1 莖尖苗誘導培養

選紅薯苗頂部芽段，經消毒后在超凈工作臺內解剖鏡下剝離莖尖。將剝離的長0.1～0.2 mm的莖尖分生組織接種在培養基上，在無菌人工氣候室內培養，莖尖膨大變綠分化成莖尖試管苗。培養誘導莖尖苗是紅薯脫毒的技術關鍵。

待到苗長至5～6片葉時進行病毒檢測。一般從剝莖尖到誘導出5～7片葉的莖尖苗至少要60～90 d。

4.2 病毒檢測

莖尖分生組織培養得到的莖尖苗并不都是脫毒苗，莖尖苗必須經過嚴格的病毒檢測確認不帶病毒后，才是脫毒莖尖苗。常用的病毒檢測方法：血清學、分子生物學、指示植物嫁接方法。

4.3 優良株系評選

經病毒檢測確認的脫毒苗必須進行優良株系評選，淘汰變異株系，保留優良株系。

4.4 脫毒試管苗快繁

莖尖脫毒苗多采用試管苗單葉節快繁方法。在無菌條件下，將植株切成一葉一節，插入培養基內進行培養。繼代繁殖成活率高，不受季節、氣候和空間限制，可進行工廠化生產。

4.5 原原種繁育

用脫毒試管苗在防蚜蟲網棚內無病原土壤上生產的種薯即原原種。原原種生產必須具備3個條件：第一，栽種的必須是脫毒試管苗；第二，必須在網眼40目以上的防蟲網棚內生產；第三，所用地塊必須是無病原土壤，最好選用多年未種過甘薯的土壤。

4.6 原種繁殖

用原原種苗（即原原種種薯育出的薯苗）在500 m以上空間隔離條件下生產的薯塊為原種。

4.7 良種繁育

用原種苗（即原種薯塊育苗長出的芽苗）在普通大田條件下生產的薯塊稱為良種，又叫生產種，是直接供給薯農栽種的脫毒薯種。

5 脫毒甘薯的優越性

5.1 增產效果明顯

與相同品種的普通甘薯相比，脫毒甘薯的增產幅度可達20%～200%，具體增產幅度依品種對病毒感染的耐性差異而不同，病毒感染越嚴重，脫毒后增產幅度越大。

5.2 生長勢增強

甘薯經過脫毒以后，地上部生長勢明顯增強。田間春栽或夏栽均表現還苗快，莖節粗短，葉片肥厚，生長勢旺，葉面積系數增加，莖分枝數增加。

5.3 品質提高

脫毒甘薯的品質性狀優于普通甘薯，薯皮光滑，色澤鮮亮，薯塊整齊，切干率和出粉率提高1%以上。并且育苗時較普通甘薯提早2～3 d出苗，產苗量增加15%～35%，百苗重增加20%以上，苗粗壯，質量好。

5.4 減少多種病害發生

脫毒甘薯不僅脫去了病毒，通過莖尖培養還去除去了多種真菌、細菌、線蟲（黑痣病、黑斑病和莖線蟲病）等病原菌，使其發生的幾率大大減少。

6 存在的誤區

不能正確理解“脫毒”，很多群眾認為脫毒是用藥劑或物理方法進行的。

脫毒紅薯只能保證種薯本身不含病毒，而品種自身的特征特性并未改變，種植者要根據當地實際情況、使用目的來選用適合發展的品種。

引種一次脫毒種苗后連年種植，種薯沒有及時更新，造成種性、產量、品質的不斷下降。無病毒種苗投放市場后又會逐漸感染病毒，因此只有保證能夠源源不斷地為生產提供無病毒種苗，才能獲得甘薯的持續高產穩產。

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