草莓组培苗在植物学性状、果实性状、丰产性及抗病性等方面均优于自繁苗, 可比自繁苗增产30%以上, 为草莓产业的发展做出了巨大贡献。有关草莓茎尖组培脱毒技术的研究较多, 目前已经较为成熟, 在草莓生产上应推广采用工序简单、易掌握、生产成本低的组织培养手段进行草莓组培脱毒苗的规模化生产。
一、基本步骤
1、匍匐茎的选择与消毒
3-5月从生长健壮、无病虫害、具有品种典型性状的植株上采集处于抽生盛期的草莓匍匐茎, 将匍匐茎用纱布包好, 用流水冲洗30 min以上, 然后用70%酒精消毒30 s, 再用0.1%升汞消毒6~8 min, 最后用无菌水漂洗干净并用灭菌滤纸吸干水分, 包好后放置于超净工作台上待用。
2、茎尖脱毒
在超净工作台解剖镜下剥取0.2 mm大小的茎尖生长点, 切下后立即放置于诱导培养基上 (MS培养基+0.3~0.5 mg/L 6-BA+0.05 mg/L G A+0.01 m g/L I B A+3%蔗糖30 g, p H 5.8) 。将接好的苗放置于培养室中进行培养 (温度为25±1℃, 每天光照14 h, 光照强度2 000 l x) , 经过2~3个月即可长成。
3、病毒检测
待组培瓶苗长至2~4 cm高时, 切取叶片提取RNA或DNA, 利用PCR法检测病毒。去除带病毒的幼苗, 将无病毒的幼苗继续利用诱导培养基进行培养或扩繁, 在定植前15~20 d用3/4 MS培养基进行生根培养, 当幼苗长出3~5条根时进行驯化移栽。
4、定植苗床的准备
使用无土育苗基质, 要求基质理化性质稳定, 具有良好的保水保肥能力, 透气性好, p H5.5~6.5。多次使用过的基质必须经过灭菌。一般将2~3种基质混合后使用, 如将草炭、蛭石按体积比2∶1或将草炭、珍珠岩按体积比3∶1混合后使用, 并用普力克1 000倍液浇透, 以杀死基质中残存的病原菌。
在苗床上铺设加温线, 然后将基质铺为10 cm厚。用竹竿或钢管做好小拱棚, 除用于保温保湿外, 还可搭设遮阳网用于遮阳。在小拱棚外的塑料大棚或温室两边加上防虫网, 以防止蚜虫和叶蝉等病毒介体传毒。
5、脱毒苗的驯化
从组织培养室移出的瓶苗在移栽前需要进行锻炼, 以适应外部环境。组织培养瓶空间小, 遇较强的光照容易使其内部温度快速升高, 从而使草莓叶片发生灼烧。炼苗前松开培养瓶盖并进行遮阴, 经过1~2 d的锻炼, 幼苗即可适应外部环境。
6 、定植
将驯化好的幼苗从组培瓶内轻轻倒出, 轻轻去除幼苗根部粘着的培养基, 放入清水中 (冬天需要用温水) 将根部附着的培养基清洗干净, 注意不要伤及根系、叶片。然后将幼苗按大小分级, 将无根苗单独种植。
用竹签按株距10 cm×10 cm在基质上插洞, 将幼苗根部轻轻放入洞中, 尽量使根系舒展, 然后盖上基质, 稍压实。移完后用喷雾器喷水, 冲洗幼苗叶片上粘着的基质, 使苗床基质保持湿润, 盖上塑料膜和无纺布, 使内部温度保持在25~28℃, 湿度85%~95%。
7 、移植后的苗床管理
移苗后为促进缓苗, 幼苗的生长环境需要保持高湿度, 但高湿度容易滋生病害, 为减少病害的发生, 应适当进行通风换气, 并逐天逐渐增加通风透气的时间。草莓组培苗的移植一般在12月至翌年1月进行, 移植后的前3 d应注意保湿保温, 环境温度白天可控制在23~28℃,
夜间不低于13~18℃。由于苗床上环境湿度较大、温度适中, 有利于滋生多种病菌, 为防止病害的发生, 定植1周后除加强通风换气降湿外, 还应进行药物防治。
可在移苗后第7天喷施甲基托布津1 000倍液或速克灵1 000倍液, 此后每隔15 d喷施1次。结合喷药进行补水, 喷药补水后加大通风透气时间。移苗30 d后结合补水进行施肥, 可喷施0.2%高氮复合肥或山崎营养液, 以促进根系与植株的生长。
8、脱毒苗的繁育
经过在苗床上1~2个月的生长, 组培苗即可移植到大田中进行子苗的繁育。在土温10℃以上时, 选取健康、生长一致的草莓苗, 按株距50~70 cm栽植于光照良好、地势平坦、土质疏松肥沃且2年内未栽过草莓的地块上。
在繁苗过程中及时摘除老叶、病叶、花序, 适时进行压土。草莓为浅根系作物, 故在苗期管理上要小水勤浇, 切忌大水漫灌。在匍匐茎盛发期, 每2~3周随浇水追施复合肥, 7月份以后应控制氮肥的施用, 以利于花芽分化。此外, 还要注意炭疽病、叶斑病等病害以及蚜虫、线虫、蝼蛄等害虫的为害, 适时进行喷药处理。
二、草莓病毒病
据世界范围统计,草莓病毒病共有20余种,而在我国造成严重危害的主要有草莓斑驳病毒、草莓镶脉病毒、草莓轻型黄边病毒和草莓皱缩病毒。在我国草莓主栽区4种病毒总侵染率为 80%,其中单独病毒侵染率为 41.6%,2种或2种以上病毒侵染率为 38.6%。
草莓轻型黄边病:单独侵染栽培品种时,无明显症状。仅使病株轻微矮化,与其它病委复合侵染时,引起黄化和叶缘失绿。
草莓镇胨病:单独侵染栽培品种时,无明显症狀。但对草莓的生长和结果有影响。隆低紫殖系数,造成减产。与斑驳病毒复合侵染后,病株叶片镇縮、扭曲,植株极度矮化。
草莓皱缩病:症状因病毒株系及寄主类型不同而表现各异。有兰品种即 使感染弱委系也能明显地表现症狀。在感病品种上表现的典型性狀为叶片職形,叶面产生褪绿斑,叶脉褪绿或透明。幼叶生长不对称、扭曲及镇縮,小叶黄化、叶柄縮短,叶片变小,植株矮化。
草莓斑驳病:单独侵染时,在栽培品种上不表现任何症状。
三、病毒病对草莓生育状况的影晌
1、对草莓生长的影响
无病毒草莓苗生长旺盛,叶色浓绿,叶面光滑对称,分集量大,根系发达强健。病委病的危害首先是抑制草莓的生长势。感染了病委的成苗相比未感染的同品种成苗在株高、叶面积、叶柄长度等数值上明显低。
2、对产量和品质的影响
感染病毒的植株,果实畸形率高,平均单果重小,含糖量低,风味差,果实表面光泽度低,易感病。贮藏和运翰性能都有不同程度的隆低。
3、对繁殖率及栽植成活率的影响
椐调查,同一块繁苗地,品种相同,而由于采用染毒和无毒的不同种苗,无病委苗产生的子苗无论从质量上还是数量上都远远优于染病苗。移栽于异地的无病一代扩繁苗成活率也远远高手同期由外地引入的普通苗成活率。
四、草莓脱毒技术
1、茎尖培养
草莓茎尖培养的目的有三:一是在短期内加速繁殖草莓优良品种以供商品化生产;二是挽救严重感染病毒的草莓优良品种;三是结合辐射话变进行草莓品种的改良和选育。
草莓的茎尖培养始于 20世纪60年代。通过茎尖培养可脱除植物病毒。国内覃兰英等 1988 年试验表明,茎尖培荓有不同程度的脱病毒作用,茎尖越小,去掉病毒的机会越大。0.3mm 以 下的茎尖脱毒率高,组培苗不带病毒;0.5mm 以上茎只有20%的脱委率。热处理后取茎分生组织培芥,脱病毒的效果明显增加,经电镜现察鉴定证明其脱病效果更为可靠。
2、花药培养
草莓花药培养是获得无毒苗的途径之一,其优点是操作简单,并能大量繁殖。萨光荣等经花药愈伤組织直接分化出花药植株的途径培育出沙尔普斯等 5个品种的脱委苗,脱毒苗在生长、结果、可溶性固形物含量等方面均超过对照株,果实总产和平均果重均大幅度提高。这表明,实现草莓的无病毒栽培,将会给草莓生产带来很大的经济效益。
3、体细胞突变体筛选
近年来,日本Toylial-领导的研究小组正致力于饰选草莓抗真菌枯英病的抗病实变体研究。他们首先建立了叶片再生植株的实验体系,以病原真菌为选择筛选抗性愈伤并诱导成株,将这些再生植株栽培于含病原菌的土壞中,同时人工接种病原胞子液来鉴定植株的抗病性,他们从 1225株再生植株中得到两个抗病体细胞无性系。这个结果表明,开展抗性突变体筛选研宄有可能在短期内定向选择得到抗病 抗逆或抗除草剂的草莓新品种。
4、草莓的基因转化
20 世纪80年代末,国外一些实验室就开展了草莓的基因转化研完。利用草莓愈伤組织培养再生系統,多个组织分别成功地完成从农杆菌介导的基因转化,建立了由草莓叶盘直接再生不定芽的技术。近年来,由于草莓原生质体再生成株技术的发 展,利用原生质体直接昅收外源DNA 的草莓基因转化途径的研究也有了长足的进展。
五、结论
草莓常通过无性繁殖为生产提供种苗, 而长期使用无性繁殖易使种苗品种退化, 病毒感染严重, 抗病力减弱, 产量、质量、效益锐减。为妥善解决此类问题, 总结了草莓组培生产苗繁育技术, 该技术生产的草莓脱毒苗生长势强、抗病力提高、大果率增加、增产30%~50%。