张文斌
(福建省龙岩市新罗区良种繁育场,龙岩 364000)
甘薯良种龙薯9号脱毒繁育体系建立与推广
张文斌
(福建省龙岩市新罗区良种繁育场,龙岩 364000)
龙薯9号是福建省龙岩市农科所于1998年以岩薯5号为母本、金山57为父本通过有性杂交选育的甘薯品种,具有特早熟、超高产、适应性广等特点,在福建、河南、河北、山东、安徽、湖北、新疆等地成为主栽品种。2004年通过福建省农作物品种审定委员会审定。为了防止龙薯9号劣变、混杂和病毒感染所引起的退化减产,采用提纯选优与甘薯脱毒技术,建立龙薯9号脱毒繁育体系,确保良种的特性及产业化利用优质健康种苗。
甘薯;脱毒;繁育体系
目前我国甘薯生产仍然存在“三低”(低产量、低品质、低效益)和“三老”(品种老、技术老、加工方法老)的现状,市场迫切需求优质、早熟、高产的甘薯品种。龙薯9号是福建省龙岩市农科所于1998年以岩薯5号为母本、金山57为父本通过有性杂交选育的甘薯品种,于2004年通过福建省农作物品种审定委员会审定,审定编号:闽审薯2004004,具有特早熟、超高产、适应性广等特点,在福建、河南、河北、山东、安徽、湖北、新疆等地成为主栽品种。2004年列入国家“863”计划课题;2005年被中国农村技术开发中心列入良种推广计划;2011年被科技部列入农业科技成果转化资金项目。2014-2015年在福建、山东、河北、安徽、河南、湖北、新疆等地累计推广76.31万hm2,总增社会经济效益43.87亿元,推广投资年均纯收益率为1∶8.51。
世界各甘薯产区都广泛存在甘薯病毒病,在我国发病率达60%~90%。甘薯感病后呈现生长势弱,植株矮化,叶片畸形、褪绿黄化等症状。甘薯病毒病是导致甘薯种性退化、产量降低、品质变劣的重要原因。甘薯是无性繁殖作物,一旦感染上病毒就会不断增殖、积累,病害逐代加重。目前防治甘薯病毒病的唯一有效方法是利用病毒在植物组织中分布不均匀,茎尖生长点不含或病毒浓度低的特点,进行茎尖离体培养,培育无病毒种苗进行推广,保持良种的种性。为了解决龙薯9号劣变、混杂和病毒感染所引起的种性退化问题,采用行之有效的提纯选优与生物脱毒技术,建立优质脱毒种苗繁育基地,加强脱毒种苗质量监控体系建设,完善脱毒种薯推广体系,确保良种的特性及产业化利用优质健康种苗。
龙薯9号属短蔓高产优质品种,蔓长0.8~1m,分枝7~10条,叶脉、脉基、柄基均为淡紫色,茎叶全绿,叶心齿形,茎粗中等,分枝性强,株型半直立。单株结薯3~5块,薯块下纺锤形,大中薯率高,结薯集中整齐。薯块烘干率21%,出粉率9%,红皮橘红肉,食味软、较甜,是食用烘烤的上等品种。每667m2产1.6万kg左右,丰产性特好,结薯特早,比同期栽培的甘薯可提前15d以上。耐旱、耐湿、耐肥,耐寒性较强,耐贮藏性中等。高抗蔓割病,高抗甘薯瘟病Ⅰ群。
甘薯脱毒技术是在无菌条件下,切取甘薯苗茎尖分生组织在适宜的培养基上经过离体培养诱导再生苗。茎尖苗经病毒检测确认不带有病毒后,在空间隔离或防虫网棚条件下进行扩繁,将无病毒薯块或薯苗用于生产种植。以国家行业标准《NY/T 1200-2006 甘薯脱毒种薯》为依据,脱毒甘薯的生产过程主要包括“选择优良单株壮苗-茎尖苗的组培-病毒检测-优良茎尖苗株系评选-优良株系组培快繁-原原种-原种-良种繁育-大田生产应用两年更换”等技术环节。2.1提纯选优、优良单株选择选择的单株材料来源于室内保持的试管苗或原种圃选择的植株,种植于隔离的大田中,在分枝结薯期至封垄前、种植后90d和收获时根据龙薯9号品种标准进行3次株选后,入选单株培养芽苗进行茎尖脱毒(图1)。
图1 龙薯9号单株选择技术规范
2.2茎尖组培利用分生组织培养诱导茎尖苗是甘薯脱毒的技术关键,包括薯块处理、培养基选择、茎幼芽选择标准、茎尖剥离技术、茎尖苗诱导培养、消毒技术
和培养环境条件等。选择甘薯苗顶部3cm长芽段,用70%酒精、3%漂白粉液分别消毒,经消毒后在超净工作台内解剖镜下剥离茎尖。将剥离的长0.1~0.2 mm的茎尖分生组织随机接种在培养基上(MS+1mg/L 6-BA),26~28℃下光培养,在无菌人工气候室内培养,茎尖膨大变绿后转入无激素的MS培养基上培养成茎尖试管苗,待苗长至5~7片叶时进行病毒检测。
2.3茎尖苗病毒检测经过严格的病毒检测确认茎尖苗不带病毒后,才是脱毒茎尖苗。常用的检测方法:目测法、血清学、分子生物学检测法、指示植物嫁接法。参照《NY-T 402-2000 脱毒甘薯种薯(苗)病毒检测技术规程》对甘薯羽状斑驳病毒、潜隐病毒、SPVD进行检测。对茎尖苗检测先采用目测法淘汰弱苗和显症苗,然后用血清学或分子生物学检测法进行筛选。经血清学检测法或分子生物学检测呈阴性的样品再进行指示植物嫁接法检测,保留完全不含病毒的株系。
2.4优良脱毒株系评选甘薯的芽变率比较高,茎尖分生组织培养再生的茎尖苗株系间在形态和产量方面往往存在较大差异。因此经病毒检测确认的脱毒苗必须进行优良株系评选,剔除变异株系和病株。评选方法是将脱毒苗株系每系5~10株栽种到防虫网室内,以同品种普通带毒薯为对照,进行形态、长势、产量等多方面的观察评定,选出既符合品种特性又高产的最优脱毒株系。
2.5茎尖脱毒试管苗快繁技术对评选出的脱毒优良株系组培苗,待长成6~8cm时,切成1叶1节,插入培养基内进行培养。在最适温度25℃、光照14h/d以上,3~5d生根,20d长成小植株。继代繁殖成活率高,不受季节、气候和空间限制,可进行工厂化生产。防虫网棚内生产繁殖脱毒苗,在试管苗栽种前,对网棚要进行除虫、清杂等处理,采用网眼60目以上防虫尼龙网做的垂直边缝粘合带的棚门,在棚内挂黄板检测蚜虫,每3d观察1次,发现蚜虫及时喷药处理。当气温降低时用农膜小拱棚覆盖,保证安全越冬。根据这一技术规程,不仅保证了脱毒苗的质量与数量,而且在2015年遭受最强大的冷空气袭击,脱毒苗繁殖地所在地极端最低气温为-3.4℃时,脱毒苗仅少量受冻害。
2.6原原种繁育技术在脱毒试管苗及防虫网棚内繁育的脱毒苗,防蚜虫网棚内无病原土壤上生产的种薯即原原种。原原种生产必须选择3年以上未种过甘薯的无病原土壤,四周500m空间内不种甘薯、土壤肥力中等、排灌方便的田块为繁育基地。脱毒原种繁育基地的管理,注重前、中期喷药防治蚜虫等害虫,生长期内及时拔除有病毒症状的植株,剔除异常变异的劣株。
2.7原种及良种繁育用原原种苗在500m以上空间隔离条件下生产的薯块为原种。在原种繁育基地内,种植脱毒原原种种苗收成的薯块,为脱毒原种种薯。用原种种薯块育苗长出的芽苗为原种苗。原种苗在普通大田条件下生产的薯块称为良种,又称生产种,是直接供给大田生产的脱毒种薯。
3.1制定各级脱毒种苗标准龙薯9号各级脱毒种苗标准的制定,除病毒病外,着重结合其他病虫害,如福建原种基地监控蔓割病、薯瘟病和小象虫;河北、河南原种基地监控根腐病、茎线虫病(表1)。
表1 龙薯9号各级甘薯脱毒种苗标准
3.2制定种苗跟踪与技术溯源制度对向外提供的原种实现种苗质量信息的可溯源管理,对各个级别或不同阶段的种苗实现垂直质量监控。快速定位、快速跟踪,从源头上加强龙薯9号种苗的繁育及检测能力和管理水平。采取政府推动、部门组织、专家负责、科技入户的封闭式种薯苗繁育与经营供应推广形式,严格执行种薯繁育技术,确保种薯质量。
根据甘薯脱毒苗生产各个技术环节的试验研究,针对南北不同地域和生态特点,采用“多头协作,一点三线,水平铺开、垂直监控”种苗繁育技术推广模式,总结提出适合龙薯9号脱毒苗繁育生产体系,核心内容是福建龙岩市农科所等科研单位为“点”,重点开展茎尖培养、试管苗检测、组织苗速繁,以解决脱毒原原种或原种种薯(苗)需求为主;形成南方(福建连城)—北方(河北晋州、河南正阳)—西部(新疆吐鲁番)三线并举的原种与生产种繁育基地,实现龙薯9号在国内主要甘薯产区的大面积示范推广。2014-2015年在甘薯主产区福建连城、河北晋州、河南正阳等地建立原种薯(苗)繁育基地6.67hm2,实现繁育销售种薯3万kg,各育苗区销售种苗10亿株。
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2016-05-27)