“草莓脱毒与快速繁育研究”项目介绍

2015-03-20 02:06
襄阳职业技术学院学报 2015年2期
关键词:襄阳种苗试管

王 会

(襄阳职业技术学院 特种植物研究所, 湖北 襄阳 441050)

“草莓脱毒与快速繁育研究”项目内容涉及现代生物技术学科植物组织培养技术及农艺学的作物良种繁育,是利用植物组织培养技术进行草莓脱毒和良种繁育,属于跨学科的应用研究。

一、项目来源

草莓(Fragaia ananassa Duchesne)作为草本植物,其繁殖是以母株形成的匍匐茎苗作为子苗的方式进行的。一旦感染病毒,则母株直接传递给后代,造成严重的品种退化现象,一般产量可降低20%-80%。我国因草莓病毒病每年减产35万吨,直接经济损失达30亿元。草莓病毒无法通过田间管理来解决,只能通过生物技术脱除病毒,种植无病毒草莓来提高产量。但我国草莓脱毒快繁研究与生产严重脱节。主要存在两大难题:一是脱毒效率低,二是脱毒苗生产成本高。因此,通过研究草莓脱毒的最佳途径和方法来提高脱毒效率,研究高效、低成本脱毒苗快繁技术以降低脱毒苗的成本就显得非常必要。

通过调查,襄阳市草莓种植面积达1 500 hm2,但草莓的带毒现象十分严重,致使产量一般都在2.25 t/hm2以下。如果生产上采用脱毒种苗,则草莓的单产可望提高30%以上,成熟期提前,果实整齐,色泽鲜艳,产值超过非脱毒苗产值的1倍以上。因此,在襄阳草莓生产方面,研究和利用草莓的脱毒技术并建立一套高效、低成本、简便宜行适宜工厂化生产的草莓脱毒与快繁体系比培育和推广新品种更为重要。

鉴于以上原因,我们于2010年3月成功申报了湖北省教育厅B类指导性项目:草莓脱毒与快速繁育研究。

二、项目研究意义

(一)该项目研究历时两年半,突破了草莓脱毒快繁的两大技术难题,形成了“试管苗热处理后再进行茎尖培养”和“草莓脱毒苗瓶外生根”两个核心技术。发表了具有国内影响力的论文5篇,制定了草莓脱毒快繁的生产规程一份。

(二)“试管苗热处理后再进行茎尖培养”领先于国内草莓脱毒技术,“草莓脱毒苗瓶外生根”填补了国内草莓试管苗瓶外生根空白,建立了一套高效低成本的草莓脱毒快繁工厂化生产体系,生产的脱毒苗在省内外得到广泛应用,促进了脱毒草莓行业的发展。

(三)项目研究的主要技术经济指标均领先国内水平,促进了草莓行业的科技进步,提升了草莓种植业的竞争力,为省内外脱毒草莓的推广种植提供了技术支持。

三、研究方案

利用“试管苗热处理后再进行茎尖培养”技术进行草莓脱毒来解决目前草莓脱毒效率低、脱毒工作难度大问题;利用“试管苗瓶外生根”技术进行良种繁育来解决试管苗移栽成活率低、成本高等问题。并利用组织培养技术建立一套低成本、高效益、简便易行的草莓脱毒苗快繁体系,从而解决目前草莓种植中,优质良种感染病毒而品种退化、产量急剧降低的问题。技术路线如下:

四、项目研究的过程

2005年,襄阳襄城区贾州草莓良种繁育基地的闻永成找到组培中心,希望能够帮忙解决草莓产量下降的问题。于是我们开始了草莓脱毒与快繁的研究,经过5年多的研究,我们解决了这个问题,形成了一套独特的技术体系。在2010年项目申报成功后,我们项目组扩大了研究范围,选取了襄阳地区种植面积较大的几个优质温室品种,从草莓脱毒到脱毒苗的快速繁育进行了系统的研究,试验基地也增加了襄阳市襄城区鹏晟草莓研究所和襄世源草莓专业合作社两个企业,提供给协作单位近50 000株草莓脱毒苗。

在项目研究过程中,7个主要团队成员充分发挥团结协作精神,分工明确,完成了各项试验任务。王会、瞿宏杰、刘颖主要负责实验室试验,包括材料选择、茎尖培养、脱毒试验、生根试验,罗世炜、邵振中、朱寅霜主要负责脱毒苗大田实验与管理,苏琛负责实验室管理。在大家的共同努力下,2013年,项目成果在襄阳市已经推广应用,遍及9个县市,推广面积占草莓种植面积42.3%。省外已推广至西安、河南。

五、项目实施效果

(一)经济效益

1.脱毒苗瓶外生根降低种苗成本:如果是按照瓶内生根方式,草莓脱毒苗在室内的直接生产成本为每株0.14元;而按照瓶外生根的方式,草莓在室内生产的成本每株为0.082元,每株草莓脱毒苗成本降低了0.058元。与瓶内生根的脱毒苗相比,瓶外生根的草莓脱毒苗室内生产成本降低了41.4%。

另外,瓶内生根方式的苗在移栽之前要驯化练苗35d,比瓶外生根的苗生根多28 d,这28 d需要专人管理,也消耗水、电。因此,瓶内生根方式的成本要比瓶外生根方式的成本大。

由上可知,脱毒苗瓶外生根的方式可以至少降低脱毒苗种苗成本7 830元/hm2(0.058元×135 000株/亩)。

2.红实美草莓脱毒苗的增产效益:脱毒草莓原种苗目前价格为1.0元/株。每公顷需要种苗135 000株,因此第一年每公顷需要一次性投入原种苗费135 000元。但是,在生产上脱毒苗可以用2~3年,第二年就可以繁殖出20倍的脱毒一代苗,同样具有明显的增产效果,这样每亩在脱毒草莓苗上的真正投入就只有135 000元/21 hm2,即6 429元/hm2。第三年又可以同样繁殖出20倍的脱毒生产苗在生产上应用,到第三年在脱毒草莓苗上的真正投入的种苗成本就只有306元/公顷。

按目前生产水平,红实美非草莓脱毒苗每亩平均产量3 538.9 kg,红实美脱毒草莓平均产量5 523.7 kg以上,这样红实美草莓脱毒苗每亩可以增产1 984.6 kg以上。草莓按5.0元/斤计算,大棚草莓平均每亩可以增产经济效益为19 846元以上。

如果农户引进脱毒草莓苗后,繁殖脱毒草莓种苗出售,那么经济效益就更高了。按本地一代苗每株销售0.4元,生产苗每株0.20元计算。繁殖1公顷一代苗(45万株)的经济效益为180 000元。繁殖1公顷生产苗(45万株)的经济效益为6 000元。再加上草莓果子的收入,每公顷脱毒草莓的经济效益可以增加45万元以上。

由于项目研究成果在生产中有很强的生长优势和增产效果,脱毒一代苗帮助果农单产提高56%以上,每公顷增收近两万多元,节约种苗成本7 830元/hm2。因此深受草莓果农的欢迎,纷纷来电要求合作,目前与我们合作的企业及合作社已经遍及襄阳市9个县市10多家,面积占草莓种植面积42.3%,累积推广630公顷,为襄阳果农共增加经济收入18 000多万元。

(二)社会效益

近3年研究推广应用,不仅帮助果农每亩增收,更重要的是解决了襄阳草莓果农主栽温室品种红实美等种性退化、产量降低的问题,对于推进草莓种植,优化农业产业结构,发展绿色环保农业具有很高的经济和社会效益。同时对襄阳农业产业结构优化升级及草莓良种繁育技术的跨越具有积极的促进作用。成果也通过农业技术服务体系,在襄阳市及周边地区草莓生产中推广应用。同时为其他种质的脱毒快繁工作提供了参考。

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