摘" "要" "病毒病對(duì)蘋果產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展構(gòu)成極大威脅,采用科學(xué)繁育、保存方法,利用雙脫毒苗木建園是防治蘋果病毒病的核心技術(shù)。從雙脫毒、檢測(cè)、微繁、建脫毒圃、無(wú)毒接穗保存等方面總結(jié)了蘋果雙脫毒矮化自根砧苗木繁育與保存技術(shù),以期為雙脫毒苗生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞" "雙脫毒苗;熱處理;蘋果矮化自根砧;微繁;接穗保存
病毒病是影響蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。據(jù)報(bào)道,病毒病對(duì)我國(guó)不同蘋果產(chǎn)區(qū)造成的減產(chǎn)達(dá)到20%~35%。引起蘋果病毒病的病毒類型較多,國(guó)內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)并鑒定有39種病毒病類型侵染蘋果樹,我國(guó)蘋果產(chǎn)區(qū)已有17種,其中包含6種重點(diǎn)病毒類型,分別是蘋果銹果類病毒(ASSVd)、蘋果綠皺果類病毒(AGCV)、蘋果花葉病毒(AMV)3 種顯性病毒病和蘋果莖溝病毒(ASGV)、蘋果莖痘病毒(ASPV)和蘋果褪綠葉斑病毒(ACLSV)3種潛隱性病毒。這6種病毒是目前蘋果苗脫毒檢測(cè)的對(duì)照依據(jù)。其中,潛隱病毒病相對(duì)于顯性病毒病發(fā)病和傳播能力更強(qiáng),約占病毒病總發(fā)病的50%~80%,分布范圍也更廣,在我國(guó)的遼寧、陜西、吉林、山東等地都可以檢測(cè)到,給當(dāng)?shù)靥O果產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展造成了嚴(yán)重制約。病毒一般通過(guò)昆蟲或螨類傳播或通過(guò)修剪嫁接工具傳播。重茬地建園的,以前殘留的根系或帶病的植株根系直接接觸也可以傳播病毒。蘋果樹通過(guò)接觸感染病毒病后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間侵染,隨樹液流動(dòng),病毒很快遍布植株體,影響蘋果樹正常生理機(jī)能,如光合作用、養(yǎng)分合成運(yùn)輸?shù)龋瑥亩鹕L(zhǎng)緩慢、植株矮小、缺素等一系列問(wèn)題,甚至造成產(chǎn)量品質(zhì)下降。目前尚無(wú)良藥、良法防控病毒病,解決苗木帶毒問(wèn)題是最根本的辦法。生產(chǎn)無(wú)毒苗木首先要通過(guò)組織培養(yǎng)對(duì)品種和砧木脫毒,再使用嫁接繁育保存等技術(shù)獲得品種和砧木雙脫毒苗木。生產(chǎn)實(shí)踐表明,采用無(wú)病毒苗具有樹勢(shì)強(qiáng)、新梢生長(zhǎng)量大、萌芽率高,早花、早果、豐產(chǎn),果實(shí)品質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)。
矮化自根砧苗木有矮化效果明顯、早果性強(qiáng)的特點(diǎn)。蘋果矮化自根砧雙脫毒苗木生產(chǎn)流程大致可以分成五個(gè)部分:一是砧木與品種脫毒;二是檢測(cè);三是微繁;四是建立脫毒圃;五是脫毒接穗保存。
1" "砧木與品種脫毒
1.1" "砧木與品種的嫩梢準(zhǔn)備" "在蘋果生長(zhǎng)季,分別從健壯的母體植株上采集長(zhǎng)勢(shì)健康的矮化砧木(如M9T337、M26、GM256等)和栽培品種(如瑞雪、瑞香紅、秦脆等)的嫩梢,取前端3~5 cm。
1.2" "枝條消毒培養(yǎng)與無(wú)菌體系建立" "首先對(duì)砧木和品種接穗枝條嫩梢用酒精進(jìn)行表面消毒處理,然后放到裝有MS營(yíng)養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi),待3~5 d發(fā)芽1 cm后取前端0.5~2 mm的頂芽。得到的嫩梢頂芽先用75%酒精浸泡30 s,然后用滅菌水沖洗4次,再用無(wú)菌吸水紙吸干表面水分,浸入0.1%升汞中消毒10 min,再用滅菌水沖洗5次,用無(wú)菌吸水紙吸干表面水分,最后接種在配好的培養(yǎng)基(MS培養(yǎng)基+6-BA 0.5 mg/L+IBA 0.2 mg/L+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L)中進(jìn)行無(wú)菌培養(yǎng)。在培養(yǎng)過(guò)程中,組培苗自身的激素被消耗后,培養(yǎng)基中的激素對(duì)其生長(zhǎng)起到至關(guān)重要的作用。
1.3" "剝?nèi)∏o尖與接種培養(yǎng)" "無(wú)菌培養(yǎng)20 d后,在超凈工作臺(tái)上用鑷子和解剖刀仔細(xì)剝開幼葉,小心切下帶最頂部生長(zhǎng)點(diǎn),長(zhǎng)0.3~0.5 mm(帶1~2個(gè)生長(zhǎng)點(diǎn))的莖尖,將其放入調(diào)配好培養(yǎng)基(MS+6-BA 2 mg/L+IBA 0.5 mg/L+瓊脂7 g/L+30 g/L蔗糖)的培養(yǎng)瓶進(jìn)行二次培養(yǎng),培養(yǎng)成無(wú)菌瓶苗。此時(shí)需要用光強(qiáng)為2 000~3 000 lx的日光燈照明,10 h/d,溫度保持在25 ℃左右。
1.4" "熱處理鈍化" "熱處理脫毒的原理是利用正常的植物細(xì)胞和病毒對(duì)溫度忍耐極限的不同,經(jīng)過(guò)一定的溫度和時(shí)長(zhǎng)的處理,使正常植物細(xì)胞生長(zhǎng)速度快于病毒發(fā)展速度,從而讓新長(zhǎng)出的幼嫩組織不帶毒。此方法對(duì)溫度和時(shí)間的掌控要求非常嚴(yán)格,溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響組培苗成活率,溫度過(guò)低或時(shí)間短又會(huì)影響脫毒效果。有報(bào)道顯示,34~38 ℃是合適的熱處理溫度,處理30 d后,組培苗存活率高達(dá)90%以上。具體操作方法:無(wú)菌瓶苗長(zhǎng)到2 cm左右時(shí),先放在34 ℃環(huán)境中生長(zhǎng)7 d左右,再放在38 ℃環(huán)境中生長(zhǎng)30 d左右。
1.5" "二次莖尖剝離" "熱處理一段時(shí)間后,先觀察并統(tǒng)計(jì)無(wú)菌瓶苗的存活率,在無(wú)菌臺(tái)的解剖鏡下,對(duì)還存活的無(wú)菌瓶苗進(jìn)行莖尖采集(二次莖尖剝離),處理方法同第1次,得到0.2~1 mm長(zhǎng)的莖尖(此時(shí)的莖尖經(jīng)過(guò)莖尖培養(yǎng)和熱處理,基本可實(shí)現(xiàn)無(wú)毒),再次轉(zhuǎn)移到原培養(yǎng)基中培養(yǎng)。
2" "病毒檢測(cè)
組培苗高度達(dá)到2 cm后,采用SiO2吸附法提取RNA,采用反轉(zhuǎn)錄PCR(RT-PCR)技術(shù)進(jìn)行病毒檢測(cè)。
3" "微繁與生根
3.1" "無(wú)毒莖尖接種快繁" "經(jīng)過(guò)病毒檢測(cè),得到理想的脫毒組培苗材料后,需要利用植物“克隆”技術(shù)進(jìn)行微繁,以獲得大批量的無(wú)毒苗木。
操作方法:先在無(wú)菌操作臺(tái)上取下脫毒苗的莖尖,置于事先準(zhǔn)備好的快繁培養(yǎng)基(MS+6-BA 0.8~1.5 mg/L+ IBA 0.1~0.3 mg/L+GA3 0.3 mg/L+瓊脂7 g/L+蔗糖30 g/L,采用該配方組培材料繁殖系數(shù)較高,且因玻璃化苗死亡的概率較小)上進(jìn)行擴(kuò)繁培養(yǎng)。
不同蘋果砧木和品種的擴(kuò)繁培養(yǎng)基最佳配方存在差異。有研究表明,蘋果砧木M9T337的擴(kuò)繁配方為MS+BA 0.8 mg/L+NAA 0.15 mg/L+IAA 0.05 mg/L時(shí),其擴(kuò)繁系數(shù)為5.4,較為適宜;B9、GM256砧木的擴(kuò)繁配方為MS+BA 0.8 mg/L+NAA 0.05 mg/L+IAA 0.1 mg/L時(shí),其擴(kuò)繁系數(shù)分別為4.2、4.6;M26砧木擴(kuò)繁配方為MS+NAA 0.15 mg/L+BA 0.5 mg/L+IAA 0.15 mg/L,其繁殖系數(shù)為4。
培養(yǎng)環(huán)境溫度25 ℃左右為宜,利用日光燈,光強(qiáng)1 800~2 500 lx下,14 h/d,培養(yǎng)1個(gè)月。此時(shí)培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)會(huì)分生大量不定芽或不定苗,在無(wú)菌操作臺(tái)上完成分瓶接種。
3.2" "生根培養(yǎng)" "分瓶接種后的瓶苗長(zhǎng)到3 cm左右后,需要進(jìn)行生根培養(yǎng),即把瓶苗轉(zhuǎn)移到生根培養(yǎng)基上使其繼續(xù)生長(zhǎng)16~20 d,不定根長(zhǎng)到1 cm。培養(yǎng)室溫度23±2 ℃,光強(qiáng)1 000~2 500 lx,日光燈照明,12 h/d。
一般認(rèn)為適合蘋果的生根培養(yǎng)基為1/2MS+IAA 1~1.5 mg/L+IBA 0.15~0.2 mg/L+瓊脂5.3 g/L+蔗糖20 g/L,pH值5.8。有研究表明,不同蘋果品種或砧木的最佳生根培養(yǎng)基存在較大差異,長(zhǎng)富1號(hào)適合在1/2MS+IBA1.5 mg/L培養(yǎng)基上生根;早喬納金適合在1/2MS+IBA 1 mg/L培養(yǎng)基上生根。培養(yǎng)基中IBA的濃度對(duì)生根率有很大影響,其值在1~1.5 mg/L范圍內(nèi)生根效果好。培養(yǎng)基中IAA的濃度對(duì)蘋果無(wú)菌瓶苗生根效果影響不大。但有研究表明,在王林、5D2-36和秦月等品種的生根培養(yǎng)基中加入0.5 mg/L IBA,其無(wú)菌瓶苗生根效果最好,蜜脆在0.7 mg/L" IBA培養(yǎng)基中生根率高。
3.3" "溫室馴化穴盤苗" "生根培養(yǎng)過(guò)程中,當(dāng)根系生長(zhǎng)到理想狀態(tài),就得到了完整的無(wú)毒組培苗。此時(shí)即可開始苗木馴化。先在溫室內(nèi)讓生根瓶苗帶蓋生長(zhǎng)1周,然后打開瓶蓋生長(zhǎng)4 d左右。將苗從培養(yǎng)瓶中取出,放到干凈的托盤中,用凈水沖洗掉根上粘連的培養(yǎng)基,放入0.1%多菌靈溶液中3 s,防止病菌感染。最后將苗小心移栽到消過(guò)毒的營(yíng)養(yǎng)盤內(nèi)。待苗生長(zhǎng)到5片葉時(shí),轉(zhuǎn)移到溫室外的遮陽(yáng)網(wǎng)下適應(yīng)3~5 d,逐漸從弱光到強(qiáng)光、變溫(18~35 ℃)適應(yīng)自然環(huán)境。
4" "建脫毒圃
4.1" "建立脫毒品種、砧木母本采穗圃" "經(jīng)過(guò)馴化,即可得到正常的無(wú)毒品種和砧木苗。3月下旬至5月上旬將其定植到防蟲網(wǎng)室中(防止昆蟲傳毒),分別建立砧木和品種母本脫毒采穗圃。在苗圃生長(zhǎng)50 d 左右,苗木粗度達(dá)到0.6 cm以上,芽體成熟,就可以提供母本采穗圃無(wú)毒苗木接穗。為保證采穗圃的純度,母本脫毒采穗圃每3~5年進(jìn)行更新。
4.2" "建立雙脫毒苗圃" "經(jīng)過(guò)溫室和溫室外馴化鍛煉的矮化砧(如M9T337、M26、GM256)穴盤苗,于3月下旬至5月上旬移栽到育苗圃中,當(dāng)作繁育矮化自根砧苗的砧木,8月或翌年4月用脫毒品種的接穗(一般在脫毒母本采穗圃中采集)嫁接到砧木上,即可得到矮化雙脫毒苗木。注意嫁接操作中的嫁接刀要嚴(yán)格消毒,最好專用。
嫁接好的芽苗生長(zhǎng)1~2年后出圃。采穗圃和育苗圃內(nèi)都采用寬窄行栽植,寬行距60~80 cm,窄行距20~30 cm,株距5~10 cm。
5" "無(wú)毒接穗的保存
無(wú)毒接穗的保存環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵,對(duì)后期嫁接成活率有很大影響,既要保護(hù)接穗芽體的生命力,又要防止感染病毒。
5.1" "無(wú)毒接穗的采集" "接穗采集一般在冬季果樹休眠期進(jìn)行,此時(shí)芽體養(yǎng)分已完成回流,芽體成熟度高、質(zhì)量好。蘋果樹正常落葉后,從脫毒苗圃中對(duì)應(yīng)品種編號(hào)尋找到已脫毒的母本樹,確保品種純正。選擇樹勢(shì)健壯、芽體飽滿、無(wú)病蟲害的1年生枝條。在母本樹上采集接穗時(shí),要留5 cm左右短樁,確保下個(gè)生長(zhǎng)周期能發(fā)出更多的有效接穗。采好接穗后要對(duì)接穗進(jìn)行整理,先去掉基部老化彎曲、芽體瘦弱的部分,再去掉梢部幼嫩部分,去掉沒(méi)有自然脫落的葉片和其他異物,浸泡在0.1%多菌靈溶液中30 s,取出晾干,用蠟液密封住接穗兩端的剪口。封蠟后按照接穗長(zhǎng)短分類,一般分為長(zhǎng)、中、短三類,每50根為1捆,掛上標(biāo)簽牌,寫明是否無(wú)毒、采集地點(diǎn)、品種、數(shù)量等信息。
5.2" "無(wú)毒接穗的保存" "無(wú)毒接穗的采集和保存要與一般接穗?yún)^(qū)分開,不僅采集工具要單獨(dú)使用,接穗也要單獨(dú)存放。想要穩(wěn)妥且長(zhǎng)期存放,可選擇冷庫(kù)或冷柜,溫度-4~0 ℃,濕度70%~80%。先制作無(wú)毒濕沙或濕鋸末,濕度以手握成團(tuán)、松手即散為宜。將接穗放置在濕沙或濕鋸末中,保證接穗周圍有10 cm包裹。
6" "果園管理注意事項(xiàng)
建園時(shí)嚴(yán)禁選擇重茬地,防止苗木從土壤中感染病毒。所有接穗都應(yīng)來(lái)自網(wǎng)室脫毒采穗圃,以保證無(wú)病毒砧木和品種的純度。雙脫毒接穗采集和嫁接時(shí)要對(duì)刀剪等工具進(jìn)行酒精消毒處理,防止工具傳毒,最好使用脫毒苗專用刀具。果樹生長(zhǎng)期間重點(diǎn)防治蝽類、蚜蟲類、葉蟬類、螨類等刺吸式害蟲,防止害蟲傳毒。修剪期和腐爛病刮治期,要將修剪刀鋸、刮刀等工具進(jìn)行消毒處理,最好做到工具專用。后期若發(fā)現(xiàn)品種不良,需要高接換種,還應(yīng)選擇脫毒且保存完好的接穗。
參考文獻(xiàn)
[1] 韓禮星,王繼世,何水濤,等.蘋果病毒病的脫毒研究[J].果樹科學(xué),1991,8(1):7-12.
[2] 王國(guó)平,劉福昌.蘋果病毒病害研究進(jìn)展[J].農(nóng)牧情報(bào)研究,1990(2):18-26.
[3] 李小燕,藺國(guó)菊,葛紅霞,等.蘋果病毒病發(fā)生及防治趨勢(shì)[J].北方園藝,2002(3):66-67.
[4] 王煥玉,劉福昌,薛光榮,等.蘋果母本樹脫除病毒的研究[J].中國(guó)果樹,1991(4):15-17.
[5] 王厚臣,丁元振,滕程光,等.‘煙富8’蘋果雙脫毒苗木防控病毒病技術(shù)[J].煙臺(tái)果樹,2019(4):43.
[6] 田世恩,陸書橋,李熙勝,等.蘋果病毒病的危害現(xiàn)狀與防治對(duì)策[J].煙臺(tái)果樹,2007,100(4):38-39.
[7] 朱守衛(wèi),戴華國(guó),李慎福,等.無(wú)病毒蘋果栽培技術(shù)[J].長(zhǎng)江果樹,2003(4):12-14.
[8] 王際軒,柳枝,謝秀華,等.蘋果無(wú)病毒的生長(zhǎng)和結(jié)果表現(xiàn)[J].園藝學(xué)報(bào),2000,27(3):157-160.
[9] 隋秀奇,劉聰,王義偉,等.煙富8蘋果脫毒苗木工廠化育苗技術(shù)體系的建立[J].中國(guó)果樹,2022(7):73-75+96.
[10] 王壯偉.蘋果潛隱性病毒的檢測(cè)與脫除技術(shù)研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2003.
[11] 覃蘭英,李青,鄧世秀,等.核果類病毒識(shí)別鑒定及脫毒技術(shù)[J].北京農(nóng)業(yè)科學(xué),1997(10):23-28.
[12] 李俊芳,侯義龍,蘇福才,等.果樹組織培養(yǎng)脫毒技術(shù)和病毒檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào),2006,27(2):10-15.
[13] 郝璐.蘋果病毒多重PCR檢測(cè)及蘋果莖痘病毒全序列測(cè)定分析[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[14] 楊俊霞,馬建芳,王沛,等.蘋果矮化自根砧脫毒苗木組培最適擴(kuò)繁培養(yǎng)基的篩選試驗(yàn)[J].中國(guó)園藝文摘,2017,33(11):42-43.
[15] 王亞南,胡同樂(lè),劉淑香,等. 我國(guó)蘋果病毒病的研究現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(15):7 933-7 936.
[16] 董淑英,孫靜,李梅,等.蘋果脫毒試管苗生根技術(shù)研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2001(4):6-9.
[17] 張?jiān)?蘋果新品種(系)組培苗脫毒體系的優(yōu)化[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2019.