马铃薯茎尖培养脱毒快繁技术及产业发展优势

田凤芝　王萍

随着农业产业结构的调整，我国马铃薯的种植面积和总产量也在不断的增加。但在连年的栽培过程中，病毒在马铃薯植株中易系统感染，能阻碍病毒增殖的药剂往往也会影响寄主植物的代谢系统，到目前为止，还没有像防治病虫害一样能有效防治植物病毒病的化学剂。病毒的侵染及其在薯块内积累引起了马铃薯的退化，马铃薯退化后一般减产20%～30%，严重者减产80%以上。随着病情逐年加重，严重者失去发芽能力，最后失去利用价值，给马铃薯生产带来十分严重的危害，将使得栽培面积及产量难以进一步提高。

采用无病毒植株是解决马铃薯退化的有效途径，获得无病毒植株的途径有自然选择、物理学方法、化学药剂处理和生物学方法。

最行之有效的方法便是生物学方法中的茎尖脱毒。

马铃薯茎尖脱毒的效果最好，其原理是利用病毒在植物体内分布的不均匀性，即根尖和芽尖的分生组织含病毒量少或不含病毒的特性。导致这一现象的原因可以由以下因素引起：①分生组织旺盛的新陈代谢活动。病毒的复制须利用寄主的代谢过程，无法与分生组织旺盛的代谢活动竞争。②分生组织缺乏真正的维管组织。大多数病毒在植株内通过韧皮部进行迁移，或在细胞间通过胞间连丝传输，因为细胞与细胞间的移动速度较慢，在快速分裂的组织中病毒浓度高峰被推迟；③高浓度的生长素。分生组织的生长素浓度通常很高，可能影响病毒的复制。

根据这些原则，利用茎尖组织培养，获得了无病毒植株。现在几乎所有马铃薯生产区都在使用茎尖脱毒技术，去除了主要病毒，恢复了原品种的特征特性，有效解决了马铃薯退化的问题。

1 脱毒种薯生产过程

采用微茎尖组织培养的方法，诱导出苗，采用联免疫吸附试验法或指示植物方法鉴定马铃薯病毒和类病毒，鉴定后，无主要病毒及类病毒的试管苗可定为脱毒试管基础苗。采无菌条件下采用固体、液体培养基相结合的方法，进行扩繁基础苗，在防虫网室栽植或封闭温室扦插，生产出原原种（脱毒小薯）。用原原种在一定隔离条件下产生原种1代，以后逐渐级称为原种2代、良种1代、良种2代。

2 茎尖培养脱毒

2.1 取材

一般多采用在室内发芽，芽经热（38℃）处理2周，然后取顶芽或侧芽1厘米的茎尖，在自来水下冲洗干净，无菌条件下先用70%酒精浸组织15～20秒，再用2%的次氯酸钠溶液浸泡4～5分钟，然后用无菌水冲洗3次。把消毒好的芽放在解剖镜下仔细剥离，逐层剥去幼叶，露出圆滑的生长点，可以留1～2个叶原基，0.2～0.3毫米，随即接种于MS液体培养基上，每升加0.1mgNAA、0.2mgGA3、0.5BA、2%蔗糖，pH值5.8。

2.2 培养条件

温度21～25℃、光量2000～3000Lx、光照12小时/天。2～3周愈伤，4～5周绿点，3～6月长成2～3厘米小芽，越慢越好，出芽很快的扔掉。

2.3 继代和生根

培养成功的马铃薯脱毒苗，经试剂盒鉴定后，采用固体、液体培养基相结合方法扩繁。取试管苗单节切段扦插在（或平放）固体培养基上，每瓶可插20个左右茎段，经20天左右发育成5～10厘米高小植株，继续进行切段繁殖，此法速度快，每月可繁殖5～8倍，试管苗多节接种在液体培养基上，进行浅层静止液体培养。

2.4 驯化

为增强试管苗对温室内环境条件的适应能力，移植前对试管苗要进行光、温锻炼。炼苗期温室内的温度：白天23～27℃，夜间不低于14℃。炼苗的具体方法是：移植前7天左右，将长有3～5片叶、高2～3厘米的试管苗，在不开瓶口的状态下，从培养室移至温室排好。为防止强光、高温灼伤试管苗，在温室顶上加盖一层黑色遮阳网。

3 栽培管理

3.1 試管苗扦插

扦插前1天在苗床上浅清水，湿度2～3厘米，最多不超过5厘米；第2天再浇1次后刮平墒面。将瓶苗打开浇少量清水，然后取出试管苗洗净培养基，用消毒剪从基部剪下按早熟种2厘米×5厘米、中晚熟种3厘米×7厘米的竹筷划沟扦插（若试管苗根数少可不剪而直接进行扦插）；若试管苗长超过10厘米可按5厘米一段剪成若干茎段进行扦插，扦插深度2～3厘米，苗长可埋入2～3个节，苗短1～2个节。苗插好后浇定根水2～3次，吸透为止。

3.2 水肥管理

3.2.1 浇水：扦插后相对湿度保持95%～100%，每天用洒水壶喷洒6～8次水，主喷地上部分，防止萎蔫，5～15天后开始生根、长新叶。扦插15天后1～3天浇1次透水，一般掌握阴雨天不浇，基质上部不干不浇，暴雨天气还应注意防雨。收获前15～20天停止浇水。

3.2.2 追肥：扦插生根后（即扦插15天后）开始追施三元复合肥50克加水20千克，按2～3千克，平方米浇施，每周2次，浇后用雾状水洗苗，洗至叶子滴子为度。30天后施三元复合肥60克+硫酸钾5克+普钙5克+水20千克，按每2～3千克，平方米浇施，每周1次，浇后用雾状水洗苗。收获前15～20天停止追肥。

3.2.3 温度控制：保持15～27℃，注意温室通风，也可用70%遮光率的遮阳网遮挡扦插苗至成活后揭开，温度低时可加盖塑料薄膜增温，同时注意通风和光照情况。

通过实验发现，在马铃薯脱毒技术实施过程中，采用酒精与其它两种表面消毒剂配合使用效果最好，能有效控制污染，降低对茎尖组织的影响。

剥离的茎尖组织诱导成苗是脱毒快繁的关键技术，在实验中，KT和BA均有助于茎尖组织分化成苗。在快繁中，适当浓度的生物调节剂对马铃薯茎段生根有促进作用，但当浓度过高时只产生分生组织，不利于小苗生根，而且各品种表现有所不同。

4 马铃薯产业发展的优势和前景

4.1 种植优势

中国的马铃薯种植面积呈不断增加的趋势。中国加入世贸组织后，水稻、小麦、玉米和大豆等作物的国际市场竞争力日趋减弱，而马铃薯作为一种兼用型农作物，凭借较高的水分利用率、较长的产业链和比较效益高等优势条件，以其产量高、成本低、用途广、易加工等特点显示出强劲的优势和发展潜力，加上迅速发展的马铃薯加工业的带动，估计在今后几年中，马铃薯种植面积还会有所增加。

4.2 营养消费优势

马铃薯是粮菜和加工兼用的重要作物。它营养丰富，蛋白质含量高，富含18种氨基酸，人体易于吸收；单位面积蛋白质是小麦的2倍，水稻的1.3倍；维生素含量高，维生素c是苹果的10倍，B族维生素是苹果的4倍。中国的马铃薯人均消费量只有14千克，是世界平均水平28千克的一半，不到发达国家人均消费量74千克的1/5，按照发达国家目前的人均消费量，中国的马铃薯加工产品消费市场还有很大的发展潜力。马铃薯既可以作食物消费，还可以作为饲料转化为肉类进行消费，随着马铃薯人均消费量的提高和人们对肉制品的消费量增加，特别是随着生活水平的提高，年轻一代食物消费习惯的改变，人们对马铃薯制品的需要量将会不断增加，这些都将极大地促进我国马铃薯的生产。国际马铃薯中心预计中国未来对马铃薯的消费将以5%的速度增长，马铃薯行业将是我国最容易拉动内需的行业之一。

4.3 食品加工优势

马铃薯产业链条长，加工的食品类型多，如马铃薯淀粉、全粉、冷冻制品、油炸薯片、薯条、膨化食品等各种方便食品和休闲食品等。中国在马铃薯产业化进程中仍然很落后，美国60%的马铃薯被加工，而中国仅有5%～10%，中国必将大力发展马铃薯加工产业，包括马铃薯生产、运输、储藏和加工，这是保持马铃薯业持续发展、防止农民因市场过剩而造成损失的有效手段。马铃薯加工产品除淀粉和薯片外，贸易量最大的产品之一是冷冻马铃薯制品，每年进出口量约400万吨，价值三十多亿美元，作为世界上的第一大马铃薯生产国每年要花费10多亿人民币去向世界的马铃薯同行购买马铃薯和冷冻马铃薯制品（主要是冷冻薯条）。与此相反的是，马铃薯生产面积只有900万亩（相当于内蒙古的马铃薯种植面积），年产量只有800多万吨的荷兰，每年仅从马铃薯鲜薯及冷冻马铃薯制品的贸易中就可从其他国家净赚8.2亿美元，折合人民币65亿多元。巨大的市场空间和丰厚的投资回报，使许多国外著名企业看好中国，开始进行马铃薯产业生产投资，辛普劳、麦当勞、美国百事、荷兰艾维贝及日本、加拿大、菲律宾等国食品加工和淀粉生产企业已开始抢滩中国，必将有力的推动我国马铃薯加工业的快速发展。

综上所述，我国马铃薯产业发展前景广阔，市场稳定，开发潜力巨大。如能抓住机遇，充分发挥地区优势，形成具有规模优势的特色产业，马铃薯必将对促进农业经济发展和产业结构调整产生重大影响，“马铃薯在亚洲—重要的食品，巨大的市场”已成为共识。积极发展马铃薯产业是贯彻温家宝总理关于西部地区“要把小土豆办成大产业”的批示的重要体现，正成为农业种植业结构调整、增加农民收入的一项战略选择。