草莓病毒与组培脱毒技术研究进展.pdf

草 莓 病 毒 与 组 培 脱 毒 技 术 研 究 进 展 张 阳 马 喆 胡 静 杜 灵 均 北 京 农 业 职 业 学 院 北 京 1 0 2 4 4 2 摘 要 草 莓 病 毒 病 是 制 约 我 国 草 莓 产 业 发 展 的 重 要 因 素 之 一 草 莓 在 感 染 病 毒 后 一 般 症 状 轻 微 不 明 显 但 会 造 成 较 大 危 害 特 别 是 多 种 草 莓 病 毒 复 合 侵 染 时 会 造 成 产 量 严 重 下 降 甚 至 绝 产 目 前 的 技 术 手 段 无 法 治 愈 感 染 草 莓 病 毒 的 植 株 只 有 通 过 植 物 组 织 培 养 技 术 生 产 草 莓 脱 毒 苗 并 普 及 使 用 才 能 够 解 决 草 莓 病 毒 病 问 题 为 此 阐 述 了 草 莓 几 种 主 要 病 毒 的 危 害 与 传 播 途 径 介 绍 了 5 种 草 莓 组 培 脱 毒 方 法 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 热 处 理 结 合 茎 尖 培 养 脱 毒 花 药 培 养 脱 毒 化 学 处 理 脱 毒 和 超 低 温 茎 尖 脱 毒 的 原 理 与 组 培 体 系 优 化 的 研 究 现 状 并 对 草 莓 脱 毒 苗 生 产 的 研 究 进 行 了 总 结 与 展 望 以 期 为 建 立 完 善 的 草 莓 脱 毒 体 系 与 促 进 草 莓 产 业 健 康 发 展 提 供 参 考 与 帮 助 关 键 词 草 莓 病 毒 茎 尖 脱 毒 超 低 温 脱 毒 组 培 体 系 研 究 进 展 D O I 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 5 7 3 9 2 0 2 5 0 1 0 2 4 开 放 科 学 资 源 服 务 标 识 码 O S I D 草 莓 F r a g a r i a a n a n a s s a D u c h 是 蔷 薇 科 草 莓 属 多 年 生 草 本 植 物 其 果 实 香 甜 多 汁 口 感 良 好 并 富 含 多 种 微 量 元 素 与 维 生 素 具 有 很 高 的 营 养 价 值 和 经 济 价 值 自 1 9 9 4 年 以 来 我 国 草 莓 年 产 量 常 年 位 居 世 界 第 一 但 单 位 面 积 产 量 却 远 低 于 国 外 发 达 地 区 据 统 计 2 0 2 0 年 我 国 草 莓 单 位 面 积 产 量 仅 排 名 世 界 第 8 位 与 第 1 位 的 美 国 相 差 3 4 4 5 t h m 2 仅 为 美 国 的 4 3 2 4 埃 及 世 界 第 二 的 4 3 9 5 墨 西 哥 世 界 第 三 的 6 0 7 8 1 究 其 原 因 与 种 植 条 件 技 术 水 平 等 有 关 且 草 莓 病 毒 病 也 是 重 要 原 因 之 一 草 莓 的 繁 殖 特 性 使 其 病 毒 从 母 株 传 播 到 子 株 并 不 断 传 染 给 后 代 导 致 草 莓 产 量 降 低 甚 至 绝 产 的 情 况 时 有 发 生 严 重 制 约 了 我 国草 莓产 量的 提高 以及 草莓 产业 的发 展 2 世 界 上 现 有 的 技 术 手 段 尚 无 法 治 愈 感 染 病 毒 的 草 莓 植 株 通 过 植 物 组 织 培 养 技 术 对 草 莓 进 行 脱 毒 处 理 能 够 避 免 草 莓 感 染 病 毒 3 所 形 成 的 三 级 繁 育 体 系 即 原 原 种 炼 苗 移 栽 好 的 脱 毒 苗 原 种 种 苗 生 产 苗 保 障 了 草 莓 种 苗 质 量 4 本 文 对 草 莓 病 毒 病 及 草 莓 组 织 培 养 脱 毒 技 术 的 研 究 情 况 进 行 了 综 述 以 期 为 建 立 完 善 的 草 莓 脱 毒 体 系 与 促 进 草 莓 产 业 健 康 发 展 提 供 参 考 1 草 莓 主 要 病 毒 危 害 与 传 播 途 径 在 世 界 范 围 内 分 布 广 泛 的 草 莓 病 毒 主 要 有 5 种 分 别 是 草 莓 皱 缩 病 毒 s t r a w b e r r y c r i n k l e v i r u s S C V 草 莓 潜 隐 环 斑 病 毒 s t r a w b e r r y l a t e n t r i n g s p o t v i r u s S L R S V 草 莓 斑 驳 病 毒 s t r a w b e r r y m o t t l e v i r u s S M o V 草 莓 轻 型 黄 边 病 毒 s t r a w b e r r y m i l d y e l l o w e d g e v i r u s S M Y E V 和 草 莓 镶 脉 病 毒 s t r a w b e r r y v e i n b a n d v i r u s S V B V 多 数 草 莓 病 毒 具 有 潜 隐 性 单 独 侵 染 时 无 明 显 症 状 植 株 仅 表 现 为 活 力 下 降 但 能 导 致 果 实 减 产 达 3 0 左 右 多 种 草 莓 病 毒 复 合 侵 染 时 植 株 才 表 现 典 型 症 状 以 S M o V S V B V 的 复 合 侵 染 情 况 最 多 可 使 果 实 减 产 达 到 7 8 9 9 5 在 我 国 草 莓 种 苗 感 染 S M o V 与 S V B V 的 情 况 也 最 为 普 遍 S C V 检 出 率 较 低 S L R S V 仅 在 欧 美 地 区 分 布 在 我 国 未 见 发 生 与 检 出 草 莓 皱 缩 病 毒 是 我 国 4 种 草 莓 病 毒 中 危 害 最 为 严 重 的 一 种 主 要 通 过 草 莓 钉 蚜 和 花 钉 蚜 以 持 久 性 方 式 传 播 1 9 3 2 年 S C V 首 次 在 美 国 被 发 现 存 在 一 定 的 株 系 分 化 情 况 6 其 中 弱 株 系 造 成 植 株 匍 匐 茎 减 少 果 实 变 小 强 株 系 导 致 植 株 矮 化 叶 片 花 瓣 与 果 实 畸 形 叶 片 缩 小 叶 脉 边 缘 出 现 轻 微 褪 绿 和 坏 死 斑 点 7 S C V 可 与 S M o V S M Y E V 或 与 S M o V S V B V 三 者 复 合 侵 染 导 致 草 莓 产 量 大 幅 下 降 乃 至 绝 产 草 莓 斑 驳 病 毒 于 2 0 世 纪 4 0 年 代 被 首 次 发 现 主 要 通 过 钉 蚜 C h a e t o s i p h o n s p p 以 半 持 久 性 方 式 传 播 基 金 项 目 北 京 农 业 职 业 学 院 院 级 科 技 创 新 项 目 X F Y F 2 3 0 8 第 一 作 者 张 阳 1 9 9 1 男 硕 士 讲 师 从 事 植 物 栽 培 养 护 植 物 保 护 研 究 工 作 通 信 作 者 收 稿 日 期 2 0 2 4 0 5 0 9 现 代 农 业 科 技 2 0 2 5 年 第 1 期 植 物 保 护 植 物 营 养 8 7现 代 农 业 科 技 2 0 2 5 年 第 1 期 植 物 保 护 植 物 营 养 如 今 广 泛 存 在 于 现 代 品 种 中 8 9 S M o V 单 独 侵 染 时 可 导 致 植 株 矮 小 生 长 缓 慢 果 实 变 小 等 症 状 往 往 不 明 显 与 S M Y E V 复 合 侵 染 时 植 株 矮 化 明 显 叶 片 褪 绿 或 黄 边 果 实 小 草 莓 轻 型 黄 边 病 毒 于 1 9 2 2 年 首 次 在 美 国 加 州 被 发 现 后 在 欧 洲 澳 大 利 亚 日 本 等 地 被 相 继 报 道 该 病 毒 主 要 通 过 钉 蚜 以 持 久 性 方 式 传 播 单 独 侵 染 草 莓 时 通 常 不 表 现 症 状 不 会 严 重 影 响 植 株 和 果 实 外 观 但 可 造 成 草 莓 减 产 3 0 5 2 0 1 2 2 0 1 3 年 加 拿 大 出 现 了 草 莓 衰 退 病 s t r a w b e r r y d e c l i n e S D 感 病 植 株 症 状 为 植 株 黄 化 根 系 发 育 不 良 被 认 为 是 S M Y E V 与 多 种 病 毒 复 合 侵 染 造 成 的 草 莓 镶 脉 病 毒 于 1 9 5 2 年 在 英 国 引 进 的 F a i r f a x 草 莓 中 被 发 现 1 0 主 要 通 过 草 莓 钉 蚜 花 钉 蚜 和 托 钉 蚜 以 半 持 久 性 方 式 传 播 1 1 S V B V 基 因 组 分 子 在 不 同 地 域 环 境 下 存 在 差 异 危 害 症 状 有 差 别 在 单 独 侵 染 时 通 常 导 致 叶 片 卷 曲 坏 死 叶 脉 黄 化 等 症 状 不 引 起 严 重 症 状 9 然 而 S V B V 与 S M o V 或 S M Y E V 复 合 侵 染 时 会 出 现 植 株 叶 片 皱 缩 扭 曲 以 及 植 株 极 度 矮 化 等 症 状 2 草 莓 脱 毒 方 法 草 莓 病 毒 可 造 成 果 实 品 质 与 产 量 的 严 重 下 降 推 广 和 使 用 草 莓 脱 毒 种 苗 是 保 证 草 莓 品 质 与 产 量 的 有 效 途 径 脱 毒 苗 在 植 株 长 势 抗 病 性 产 量 株 高 果 实 可 溶 性 固 形 物 含 量 等 方 面 均 比 未 脱 毒 苗 有 显 著 优 势 1 2 草 莓 种 苗 脱 毒 依 托 植 物 组 织 培 养 技 术 主 要 有 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 热 处 理 结 合 茎 尖 培 养 脱 毒 花 药 培 养 脱 毒 化 学 药 剂 处 理 脱 毒 超 低 温 茎 尖 脱 毒 等 方 法 我 国 学 者 围 绕 草 莓 脱 毒 培 养 方 法 展 开 研 究 始 于 2 0 世 纪 8 0 年 代 但 脱 毒 苗 生 产 方 法 仍 需 进 行 探 索 与 突 破 研 发 更 经 济 脱 毒 率 更 高 易 于 普 及 的 草 莓 种 苗 脱 毒 技 术 2 1 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 是 在 无 菌 条 件 下 切 取 适 当 大 小 的 植 物 茎 尖 接 种 于 诱 导 培 养 基 上 进 行 离 体 培 养 获 得 无 毒 苗 的 方 法 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 是 无 性 繁 殖 作 物 提 纯 复 壮 的 主 要 技 术 手 段 1 3 其 原 理 始 于 1 9 3 4 年 W h i t e 1 4 提 出 的 植 物 体 内 病 毒 梯 度 分 布 学 说 因 为 病 毒 在 植 物 组 织 中 随 维 管 系 统 移 动 茎 尖 分 生 组 织 中 没 有 维 管 束 系 统 病 毒 只 能 通 过 胞 间 连 丝 以 较 慢 的 速 度 进 行 传 递 所 以 茎 尖 生 长 点 病 毒 含 量 极 低 茎 尖 的 内 源 生 长 素 也 会 抑 制 病 毒 1 5 1 6 2 0 世 纪 5 0 年 代 法 国 学 者 M o r e l 1 7 通 过 茎 尖 组 织 培 养 将 感 染 花 叶 病 毒 和 斑 萎 病 毒 的 大 丽 花 脱 毒 培 育 出 无 病 植 株 2 0 世 纪 6 0 年 代 M i l l e r 等 1 8 将 此 方 法 首 次 用 于 草 莓 并 获 得 了 脱 毒 苗 1 9 8 0 年 我 国 学 者 开 始 尝 试 选 取 草 莓 茎 尖 进 行 种 苗 快 速 繁 殖 1 9 此 后 我 国 草 莓 茎 尖 培 养 脱 毒 技 术 开 始 迅 速 发 展 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 中 茎 尖 剥 取 大 小 与 成 活 率 成 正 比 关 系 与 脱 毒 率 成 反 比 关 系 剥 取 大 小 合 适 的 茎 尖 是 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 的 关 键 操 作 之 一 章 姬 草 莓 茎 尖 剥 取 长 度 小 于 0 2 m m 时 组 培 萌 发 率 仅 2 0 2 0 伊 万 伟 等 2 1 发 现 红 颜 草 莓 茎 尖 剥 取 长 度 为 0 8 1 0 m m 时 成 活 率 与 脱 毒 率 分 别 为 8 6 7 和 0 茎 尖 剥 取 长 度 为 0 5 0 8 m m 时 成 活 率 与 脱 毒 率 分 别 为 6 6 7 和 1 0 2 茎 尖 剥 取 长 度 为 0 2 0 5 m m 时 成 活 率 与 脱 毒 率 分 别 为 4 0 0 和 6 2 0 张 志 宏 等 2 2 以 携 带 S M o V 和 S M Y E V 的 宝 交 早 生 草 莓 为 试 材 发 现 茎 尖 长 度 为 0 2 m m 时 成 苗 率 仅 2 7 5 S M o V 和 S M Y E V 脱 除 率 较 高 分 别 达 到 1 0 0 0 和 8 5 7 茎 尖 长 度 为 0 5 m m 时 成 苗 率 提 高 为 7 3 3 S M o V 和 S M Y E V 脱 除 率 分 别 为 7 3 3 和 7 0 5 当 茎 尖 长 度 为 1 0 m m 时 成 苗 率 达 到 了 1 0 0 0 但 S M o V 和 S M Y E V 脱 除 率 仅 分 别 为 1 8 8 和 3 4 8 目 前 在 研 究 与 实 际 生 产 中 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 草 莓 通 常 取 0 3 0 5 m m 茎 尖 以 达 到 成 活 率 与 脱 毒 率 的 平 衡 杨 波 等 2 3 切 取 0 4 m m 京 藏 红 草 莓 茎 尖 进 行 培 养 成 活 率 为 6 8 S M Y E V S M o V 脱 除 率 均 达 到 1 0 0 S V B V 脱 除 率 为 8 2 邓 渊 2 4 研 究 发 现 茎 尖 长 度 0 3 m m 时 红 颜 和 阿 苏 的 小 雪 草 莓 完 全 脱 毒 当 茎 尖 长 度 大 于 0 5 m m 时 无 法 保 证 完 全 脱 毒 有 些 学 者 尝 试 了 应 用 二 次 茎 尖 培 养 脱 毒 法 以 降 低 剥 取 较 小 茎 尖 的 人 工 操 作 难 度 高 遐 虹 等 2 5 以 感 染 病 毒 的 宝 交 早 生 草 莓 进 行 二 次 茎 尖 培 养 完 全 脱 除 了 4 种 主 要 草 莓 病 毒 何 欢 乐 等 2 6 取 0 5 m m 丰 香 草 莓 茎 尖 进 行 培 养 6 0 d 后 再 取 试 管 苗 的 0 5 m m 茎 尖 进 行 二 次 培 养 得 到 完 全 脱 毒 的 草莓 苗 但成 活率 仅 2 6 6 7 2 2 热 处 理 结 合 茎 尖 培 养 脱 毒 对 植 物 进 行 热 处 理 脱 毒 是 应 用 最 早 的 一 种 脱 毒 技 术 原 理 是 通 过 高 温 使 病 毒 粒 子 钝 化 失 活 从 而 达 到 脱 毒 目 的 2 7 1 9 5 8 年 P o s n e t t e 等 2 8 将 热 处 理 方 法 用 于 培 育 草 莓 无 病 毒 苗 但 盆 栽 草 莓 直 接 接 受 热 处 8 8理 时 死 亡 率 较 高 效 果 不 佳 恒 温 热 处 理 3 8 条 件 下 草 莓 苗 仅 能 存 活 1 0 1 5 d 而 根 系 保 护 处 理 组 虽 然 可 以 忍 受 9 0 d 的 热 处 理 但 脱 毒 率 仅 为 6 6 2 9 将 热 处 理 与 茎 尖 培 养 相 结 合 是 目 前 普 遍 采 用 的 脱 毒 方 法 3 0 分 为 高 温 空 气 处 理 和 热 水 浸 泡 处 理 2 种 方 法 高 温 空 气 处 理 是 直 接 高 温 处 理 草 莓 试 管 苗 后 切 取 合 适 大 小 的 茎 尖 进 行 培 养 的 方 法 顾 地 周 等 3 1 在 5 6 条 件 下 培 养 感 染 S M o V 和 S C V 的 长 白 1 号 草 莓 试 管 苗 8 5 d 切 取 1 m m 茎 尖 进 行 培 养 脱 毒 率 达 到 了 1 0 0 陈 英 等 3 2 采 用 3 8 逐 步 升 温 法 处 理 红 颜 草 莓 试 管 苗 3 0 d 由 长 度 0 8 m m 以 下 的 茎 尖 繁 育 出 的 幼 苗 脱 除 了 S V B V 以 外 的 3 种 病 毒 陈 甘 牛 等 3 3 发 现 章 姬 草 莓 适 宜 脱 毒 条 件 为 3 8 培 养 3 8 d 脱 毒 率 达 到 8 0 存 活 率 为 5 0 热 水 浸 泡 处 理 是 先 采 用 热 水 浸 泡 草 莓 匍 匐 茎 后 再 切 取 合 适 大 小 的 茎 尖 进 行 培 养 的 方 法 李 志 强 等 3 4 以 红 颜 和 章 姬 草 莓 为 试 材 剪 取 匍 匐 茎 3 4 c m 于 4 0 水 温 中 处 理 4 h 再 切 取 0 3 m m 茎 尖 进 行 组 织 培 养 4 种 病 毒 均 1 0 0 脱 除 刘 健 等 2 7 将 丰 香 草 莓 1 c m 匍 匐 茎 在 4 0 水 浴 中 处 理 4 h 后 切 取 0 5 m m 茎 尖 进 行 组 培 脱 毒 率 为 1 0 0 成 活 率 为 4 5 4 何 欢 乐 等 2 6 将 草 莓 匍 匐 茎 置 于 4 0 水 浴 中 处 理 4 h 然 后 切 取 0 5 0 6 m m 的 茎 尖 进 行 培 养 成 活 率 为 4 7 3 7 脱 毒 率 为 1 0 0 相 比 单 一 的 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 方 法 热 处 理 与 茎 尖 培 养 相 结 合 的 脱 毒 方 法 显 著 提 高 了 脱 毒 率 但 此 方 法 延 长 了 处 理 时 间 对 处 理 环 境 要 求 更 加 严 格 脱 毒 成 苗 率 也 相 对 较 低 也 有 研 究 尝 试 以 2 次 茎 尖 培 养 与 1 次 变 温 空 气 热 处 理 相 结 合 的 方 法 培 育 草 莓 脱 毒 苗 虽 然 提 高 了 成 苗 率 但 仍 然 不 能 解 决 上 述 问 题 3 5 3 7 2 3 花 药 培 养 脱 毒 花 药 培 养 脱 毒 是 取 植 物 体 发 育 到 一 定 阶 段 的 花 药 作 为 外 植 体 接 种 于 诱 导 培 养 基 上 经 愈 伤 组 织 分 化 出 不 定 芽 形 成 无 毒 苗 再 诱 导 生 根 获 得 无 毒 植 株 的 方 法 3 8 花 药 培 养 脱 毒 种 苗 脱 毒 率 较 高 孙 崇 波 等 3 9 以 携 带 有 S M o V S M Y E V 和 S V B V 3 种 病 毒 的 草 莓 为 试 材 进 行 花 药 培 养 发 现 花 药 培 养 出 的 植 株 完 全 脱 除 了 此 3 种 病 毒 脱 毒 率 能 够 达 到 1 0 0 薛 光 荣 等 4 0 对 8 个 草 莓 品 种 进 行 花 药 培 养 其 中 5 个 品 种 脱 毒 率 达 到 了 1 0 0 花 药 培 养 的 关 键 在 于 要 把 握 好 花 粉 发 育 时 期 要 求 取 未 张 开 处 于 单 核 靠 边 期 花 蕾 的 花 药 4 1 这 是 诱 导 愈 伤 组 织 和 分 化 不 定 芽 的 最 佳 时 期 一 般 花 蕾 直 径 约 为 4 m m 花 药 淡 黄 色 直 径 约 为 1 m m 接 种 时 要 注 意 去 除 花 丝 4 2 4 3 品 种 也 是 决 定 花 药 培 养 成 功 与 否 的 关 键 原 因 不 同 品 种 草 莓 的 出 愈 率 相 差 很 大 侯 喜 林 4 4 对 4 个 草 莓 品 种 进 行 花 药 培 养 发 现 女 峰 草 莓 的 再 生 能 力 显 著 高 于 其 他 3 个 品 种 而 丰 香 草 莓 没 有 获 得 再 生 植 株 杨 振 英 等 4 5 对 6 个 草 莓 品 种 进 行 花 药 培 养 愈 伤 组 织 出 愈 率 为 0 6 9 8 6 为 了 提 高 花 药 培 养 成 功 率 相 关 学 者 也 开 展 了 研 究 结 果 表 明 低 温 预 处 理 可 以 提 高 愈 伤 组 织 诱 导 率 查 中 萍 等 4 6 以 4 低 温 预 处 理 丰 香 草 莓 花 药 3 d 愈 伤 组 织 诱 导 率 达 到 7 6 5 显 著 高 于 未 低 温 预 处 理 组 的 4 7 6 孙 行 杰 等 4 7 以 4 低 温 预 处 理 小 白 草 莓 花 药 1 d 并 配 合 使 用 M S 6 B A 2 0 m g L K T 2 0 m g L I A A 4 0 m g L 培 养 基 其 愈 伤 组 织 诱 导 率 达 到 7 5 3 3 晁 慧 娟 等 4 8 以 4 低 温 预 处 理 甜 查 理 草 莓 花 药 3 d 其 愈 伤 组 织 出 愈 率 达 到 7 0 9 调 整 外 源 物 质 的 添 加 种 类 和 添 加 量 同 样 可 以 提 高 花 药 培 养 成 功 率 肖 君 泽 等 4 9 研 究 发 现 以 M S 6 B A 2 0 m g L 为 初 代 培 养 基 进 行 章 姬 草 莓 花 药 培 养 愈 伤 组 织 诱 导 率 达 8 5 吴 伟 民 等 5 0 在 M S N A A 1 m g L 培 养 基 中 加 入 1 m g L 的 C P P U 氯 吡 脲 草 莓 花 药 愈 伤 组 织 诱 导 率 达 8 3 6 花 药 培 养 脱 毒 法 操 作 相 对 容 易 组 培 苗 脱 毒 率 高 植 株 生 长 健 壮 抗 逆 性 强 但 花 药 再 生 遗 传 变 异 也 普 遍 存 在 而 且 由 于 品 种 间 的 差 异 许 多 品 种 利 用 花 药 培 养 获 得 再 生 植 株 较 为 困 难 建 立 稳 定 品 种 的 花 药 培 养 体 系 需 要 继 续 研 究 5 1 2 4 化 学 药 剂 处 理 脱 毒 化 学 药 剂 处 理 脱 毒 法 是 在 培 养 基 中 添 加 对 植 物 病 毒 复 制 侵 染 扩 散 有 抑 制 作 用 的 化 学 药 剂 从 而 使 植 物 脱 毒 的 一 种 方 法 常 用 的 化 学 药 剂 有 碱 性 孔 雀 绿 5 二 氢 尿 嘧 啶 D H T 双 乙 酰 二 氢 5 氮 尿 嘧 啶 D A D H T 利 巴 伟 林 8 氮 鸟 嘌 呤 放 线 菌 素 等 5 2 脱 毒 效 果 与 植 物 品 种 处 理 时 间 药 剂 浓 度 关 联 性 较 强 5 3 2 0 世 纪 5 0 年 代 有 学 者 最 早 使 用 孔 雀 绿 用 于 脱 除 马 铃 薯 X 病 毒 获 得 了 马 铃 薯 无 病 毒 苗 后 续 不 断 有 中 外 学 者 通 过 加 入 化 学 药 剂 进 行 柑 橘 环 斑 病 毒 I C R S V 李 痘 病 毒 P P V 等 的 脱 除 5 4 5 6 此 方 法 虽 然 操 作 容 易 但 有 时 会 发 生 轻 度 药 害 且 化 学 药 剂 处 理 也 涉 及 环 境 污 染 药 剂 残 留 改 变 植 物 遗 传 物 质 等 问 题 在 草 莓 上 的 应 用 和 研 究 较 少 5 7 5 8 张 阳 等 草 莓 病 毒 与 组 培 脱 毒 技 术 研 究 进 展 8 9现 代 农 业 科 技 2 0 2 5 年 第 1 期 植 物 保 护 植 物 营 养 K o n d a k o v a 等 5 9 在 培 养 基 中 加 入 D H T 进 行 茎 尖 培 养 脱 除 了 草 莓 中 的 S M o V 和 S C V 李 国 树 等 6 0 研 究 发 现 在 培 养 基 中 加 入 2 5 m g L 利 巴 伟 林 可 以 提 高 草 莓 脱 毒 率 但 质 量 浓 度 提 高 到 3 5 m g L 时 会 导 致 草 莓 植 株 死 亡 2 5 超 低 温 茎 尖 脱 毒 超 低 温 茎 尖 脱 毒 是 将 外 植 体 材 料 预 处 理 后 置 于 液 氮 中 冷 冻 处 理 解 冻 再 生 再 对 外 植 体 进 行 培 养 从 而 实 现 脱 毒 的 一 种 技 术 其 原 理 在 于 易 携 带 病 毒 的 成 熟 细 胞 在 超 低 温 条 件 下 会 脱 水 死 亡 而 不 含 病 毒 的 未 分 化 细 胞 由 于 液 泡 小 或 不 含 液 泡 更 易 在 超 低 温 条 件 下 存 活 存 活 的 未 分 化 细 胞 生 长 成 完 整 植 株 即 培 养 出 无 病 毒 植 株 6 1 超 低 温 茎 尖 脱 毒 是 兼 具 种 质 资 源 保 护 与 脱 毒 双 重 作 用 的 新 型 高 效 脱 毒 技 术 1 9 9 7 年 B r i s o n 等 以 樱 桃 砧 木 茎 尖 为 试 材 首 次 运 用 超 低 温 脱 毒 法 脱 除 了 李 痘 病 毒 如 今 超 低 温 茎 尖 脱 毒 已 在 黄 瓜 花 叶 病 毒 C M V 香 蕉 条 斑 病 毒 B S V 李 痘 病 毒 草 莓 轻 型 黄 边 病 毒 覆 盆 子 木 霉 病 毒 R B D V 甘 薯 羽 状 斑 点 病 毒 S P F M V 葡 萄 病 毒 A G V A 马 铃 薯 纺 锤 块 茎 类 病 毒 P S T V d 等 多 种 病 毒 的 脱 除 研 究 中 取 得 一 定 成 效 6 2 超 低 温 技 术 分 为 玻 璃 化 法 包 埋 玻 璃 化 法 和 微 滴 玻 璃 化 法 在 草 莓 种 苗 脱 毒 利 用 方 面 目 前 主 要 使 用 的 是 玻 璃 化 法 结 合 茎 尖 培 养 6 3 其 流 程 如 图 1 所 示 玻 璃 化 法 是 将 植 物 细 胞 或 组 织 置 于 玻 璃 化 溶 液 P V S 2 中 以 足 够 快 的 降 温 速 率 固 化 成 玻 璃 化 态 在 低 温 下 保 存 的 方 法 6 4 此 方 法 通 常 取 1 2 m m 茎 尖 即 可 达 到 较 高 的 脱 毒 率 蔡 斌 华 等 6 5 取 2 m m 明 宝 草 莓 茎 尖 使 用 玻 璃 化 超 低 温 技 术 处 理 脱 除 S M Y E V 脱 毒 率 达 9 5 茎 尖 成 活 率 为 7 6 未 进 行 超 低 温 处 理 的 对 照 组 脱 毒 率 为 0 朱 文 涛 6 6 对 感 染 S M Y E V 的 全 明 星 草 莓 进 行 超 低 温 玻 璃 化 脱 毒 S M Y E V 脱 除 9 5 以 上 盛 宏 亚 等 6 7 应 用 此 技 术 培 养 1 2 m m 的 红 颜 草 莓 茎 尖 1 0 0 脱 除 S M o V 邱 静 6 8 通 过 超 低 温 玻 璃 化 法 1 0 0 脱 除 了 章 姬 丰 香 红 颜 和 蜀 丰 4 个 品 种 草 莓 的 S M o V S M Y E V S C V 和 S V B V 成活 率达 6 8 7 1 应 用 超 低 温 茎 尖 脱 毒 技 术 脱 毒 率 显 著 高 于 直 接 茎 尖 培 养 脱 毒 而 且 剥 取 1 2 m m 的 茎 尖 也 易 于 操 作 图 1 超 低 温 玻 璃 化 法 脱 毒 过 程 4 0 水 浴 2 m i n 1 2 m o l L 蔗 糖 M S 培 养 基 2 5 甘 油 蔗 糖 M S 装 载 液 供 体 材 料 选 取 与 低 温 预 处 理 黑 暗 条 件 蔗 糖 甘 油 M S 培 养 基 预 培 养 装 载 脱 水 组 织 培 养 黑 暗 条 件 恢 复 培 养 基 洗 涤 快 速 升 温 快 速 冷 却 投 入 液 氮 0 1 0 0 P V S 2 在 玻 璃 化 的 过 程 中 掌 握 好 茎 尖 处 理 各 个 步 骤 的 操 作 方 法 是 此 法 成 功 的 关 键 低 温 驯 化 时 间 预 培 养 方 法 装 载 时 间 脱 水 时 间 都 是 影响 茎尖 存活 率的 重要 因素 使 用 超 低 温 玻 璃 化 处 理 前 先 将 草 莓 置 于 4 低 温 下 锻 炼 3 周 能 明 显 提 高 茎 尖 超 低 温 保 存 的 存 活 率 6 6 低 温 驯 化 后 要 将 切 取 的 茎 尖 接 种 于 M S 蔗 糖 甘 油 预 培 养 基 上 进 行 预 培 养 减 少 细 胞 自 由 水 含 量 以 增 强 抗 寒 力 提 升 茎 尖 在 超 低 温 下 的 存 活 率 6 9 预 培 养 基 蔗 糖 浓 度 0 3 0 5 m o l L 黑 暗 条 件 培 养 3 5 d 时 茎 尖 存 活 率 较 高 预 培 养 后 使 用 高 浓 度 装 载 液 进 行 装 载 避 免 渗 透 压 变 化 过 大 对 植 物 细 胞 造 成 伤 害 装 载 液 由 甘 油 蔗 糖 M S 组 成 也 有 研 究 使 用 6 0 P V S 2 取 得 了 较 高 的 存 活 率 装 载 时 间 上 以 室 温 装 载 6 0 m i n 的 处 理 茎 尖 存 活 率 最 高 6 5 6 7 6 8 7 0 7 1 装 载 后 茎 尖 需 经 过 充 分 的 P V S 2 脱 水 处 理 以 减 少 快 速 冷 却 时 冰 晶 对 细 胞 的 损 害 提 高 成 活 率 处 理 时 间 是 影 响 茎 尖 存 活 率 的 重 要 条 件 众 多 研 究 表 明 0 条 件 下 P V S 2 溶 液 中 处 理 2 h 时 茎 尖 存 活 率 最 高 6 5 6 8 7 1 处 理 时 间 不 足 茎 尖 脱 水 不 完 全 在 液 氮 中 易 被 冻 死 处 理 时 间 过 长 则 导 致 P V S 2 溶 液 中 的 二 甲 基 亚 砜 D M S O 以 及 过 度 脱 水 对 茎 尖 产 生 伤 害 7 2 茎 尖 投 入 液 氮 后 细 胞 玻 璃 化 经 过 液 氮 快 速 冷 却 后 在 4 0 水 浴 中 快 速 化 冻 2 m i n 要 注 意 的 是 化 冻 时 间 超 过 1 2 0 s 也 会 降 低 存 活 率 快 速 化 冻 后 为 了 避 免 冷 冻 保 护 剂 产 生 毒 害 需 使 用 含 1 2 m o l L 蔗 糖 的 M S 液 体 培 养 基 在 室 温 下 洗 涤 茎 尖 2 3 次 每 次 1 0 m i n 洗 涤 过 后 9 0将 茎 尖 立 即 转 入 恢 复 培 养 基 中 黑 暗 或 弱 光 培 养 最 后 转 入 正 常 光 照 条 件 下 进 行 组 织 培 养 7 3 使 用 超 低 温 玻 璃 化 法 进 行 草 莓 脱 毒 全 程 无 需 使 用 显 微 镜 剥 取 茎 尖 极 大 地 降 低 了 操 作 技 术 难 度 但 外 植 体 要 经 历 超 低 温 渗 透 有 氧 冰 冻 保 护 剂 毒 害 等 逆 境 还 可 能 引 起 植 物 遗 传 稳 定 性 变 化 超 低 温 脱 毒 法 仍 值 得 进 一 步 探 索 研 究 3 草 莓 组 培 体 系 优 化 草 莓 脱 毒 苗 组 培 生 产 中 外 植 体 消 毒 方 法 基 本 培 养 基 选 取 外 源 激 素 种 类 及 浓 度 等 条 件 都 是 关 乎 组 培 苗 成 活 率 繁 殖 系 数 组 培 苗 质 量 的 重 要 因 素 学 者 们 主 要 围 绕 这 几 个 因 素 不 断 改 进 组 培 体 系 以 达 成 不 同 草 莓 品 种 脱 毒 苗 快 速 繁 殖 的 目 标 外 植 体 接 种 培 养 前 合 理 的 消 毒 操 作 是 防 止 组 培 污 染 与 提 高 成 活 率 的 重 要 环 节 消 毒 操 作 中 的 灭 菌 试 剂 一 般 选 择 7 5 乙 醇 0 1 氯 化 汞 或 7 5 乙 醇 2 次 氯 酸 钠 的 组 合 消 毒 时 间 上 大 多 认 为 0 1 氯 化 汞 消 毒 6 8 m i n 能 获 得 最 佳 消 毒 效 果 与 成 活 率 7 4 7 5 有 学 者 为 进 一 步 减 少 氯 化 汞 对 外 植 体 的 伤 害 选 用 紫 外 灯 照 射 1 h 及 2 吐 温 1 0 0 溶 液 消 毒 二 者 都 提 高 了 组 培 存 活 率 7 6 7 7 在 基 本 培 养 基 的 选 择 上 常 用 的 包 括 M S 培 养 基 L S 培 养 基 W P M 培 养 基 B 5 培 养 基 等 其 中 M S 培 养 基 在 草 莓 组 培 中 应 用 最 广 泛 也 有 学 者 探 索 其 他 培 养 基 对 草 莓 外 植 体 产 生 的 不 同 影 响 陈 甘 牛 等 3 3 研 究 表 明 愈 伤 组 织 诱 导 率 排 序 为 M S 培 养 基 1 2 M S 培 养 基 W h i t e 培 养 基 金 真 等 2 0 使 用 改 良 的 W h i t e 培 养 基 培 养 章 姬 草 莓 成 活 率 比 添 加 外 源 激 素 的 M S 培 养 基 更 高 李 水 根 等 7 8 发 现 生 长 在 W P M 增 殖 培 养 基 上 的 红 颜 草 莓 脱 毒 试 管 苗 比 生 长 在 M S 6 B A N A A 培 养 基 上 的 植 株 长 势 更 好 外 源 激 素 的 选 用 对 草 莓 组 培 至 关 重 要 尤 其 会 影 响 草 莓 植 株 形 态 发 育 7 9 常 用 的 培 养 基 外 源 激 素 主 要 有 6 B A N A A I B A I A A K T 和 G A 3 外 源 激 素 的 种 类 浓 度 与 比 例 决 定 了 组 培 出 愈 率 成 活 率 繁 殖 系 数 和 组 培 苗 生 长 势 初 代 培 养 多 采 用 M S 6 B A 0 5 1 5 m g L I B A 或 N A A 的 诱 导 培 养 基 其 中 细 胞 分 裂 素 6 B A 的 含 量 尤 为 重 要 在 一 定 浓 度 范 围 内 草 莓 茎 尖 存 活 率 和 萌 发 率 随 6 B A 浓 度 的 增 加 而 提 高 不 添 加 6 B A 的 处 理 萌 芽 率 较 低 7 6 8 0 也 有 研 究 发 现 K T 对 法 兰 地 草 莓 的 诱 芽 速 度 与 诱 芽 率 比 6 B A 高 7 9 但 和 秀 云 等 8 1 培 养 托 特 母 草 莓 时 发 现 与 采 用 M S 6 B A N A A M S K T 2 4 D 培 养 基 相 比 采 用 M S 6 B A I B A 培 养 基 出 芽 速 度 快 发 芽 率 高 芽 饱 满 健 壮 在 生 长 素 的 选 用 中 I B A 和 N A A 较 为 常 用 但 浓 度 不 宜 过 高 I B A 浓 度 过 高 对 再 分 化 不 利 N A A 质 量 浓 度 超 过 0 0 5 m g L 时 将 会 出 现 大 量 的 愈 伤 组 织 和 玻 璃 化 现 象 3 3 8 2 邓 渊 2 4 研 究 表 明 红 颜 草 莓 和 阿