河南省甘薯脱毒技术研究及其应用

2003年第9期河南省甘薯脱毒技术研究及其应用张振臣'乔奇l 靳秀兰'王永江'殷花娥2(1河南省农业科学院植物保护研究所河南郑州4500022郑州市植保植检站)摘要利用茎尖分生组织培养技术对河南省10个主栽甘薯品种进行了脱毒培养经过对脱毒甘薯原原种、原种及良种的三级繁育和在生产上大面积应用结果表明:脱毒甘薯比非脱毒甘薯平均增产61. 8%商品性状明显改善。此外还对河南省甘薯病毒种类进行了鉴定,明确了甘薯羽状斑驳病毒( SPFMV )甘薯潜隐病毒( SPLV )和甘薯G病毒( SPVG )等为河南省甘薯主要病毒并对甘薯茎尖苗病毒快速检测技术进行了研究。关键词:泔薯病毒脱毒技术病毒检测Studies and Application of Virus- FreeTechniques in Sweet Potato in Henan ProvinceZHANG Zhen-chen' QIAO Qi1 JIN Xiu-lan' ,WANG Yong-jiang' ,YIN Hua-e2( 1 Institute of Plant Protection , Henan Academy of Agricultural Sciences Zhengzhou 450002 China ;2 Plant Protection and Quarantine Station of Zhengzhou )Abstract :10 virus- free sweet potato cultivars were obtained from the apical meristem culture dur-ing 1998 - 2002. The virus- free sweet potato cultivars were applied in field after rapid- propaga-tion of virus free tuberous roots. The yield of virus- free sweet potato to increased 61. 8% in aver-age compared to the control ,which was infected by the virus. The virus species of sweet potato inHenan province were identified using RT- PCR. It was clarified that the main sweet potatoviruses were SPFMV ,SPLV and SPVG in Henan province. SPVG was detected for the first timein China.Key words Sweet potato virus ;Virus- free technique ;Virus detection病毒病危害是甘薯产量降低、种性退化和品质1.2甘薯茎尖培养及培养基优化变劣的主要原因之一利用茎尖分生组织培养技术参照文献1 ][ 2的方法进行茎尖培养根据培育脱毒甘薯是防治病毒病的首选方法12。1998不同的甘薯品种对培养温度、光照时间以及激素~2002年在河南省科技攻关项目和河南省农科院配比等因素进行优化。十五重点项目的支持下我们在对河南省甘薯病毒1.3茎尖苗病毒检测种类进行初步鉴定的基础上对河南省主栽甘薯品利用血清学方法结合指示植物嫁接法进行检测。种进行了脱毒培养现将主要结果报告如下。. 1.4 脱毒甘薯原原种及原种的繁殖利用脱毒试管苗在防虫网室内繁殖原原种,1材料与方法在隔离条件下( 500 m内没有种植非脱毒薯)繁殖1.1 甘薯病毒调查与鉴定原种。在甘薯的不同生育期进行田间调查并取样1.5 脱毒甘薯增产效果试验利用指示植物、ELISA、RT- PCR等方法进行病利用小区多年多点对比试验测定脱毒甘薯的毒种类鉴定。增产效男小区而和一船为66.6~200m2 3次重中国煤化工YHCNM HG收稿日期2003-01- 16基金项目河南省科技攻关项目( 0324050030 )河南省农科院重点项目( 1050114)作者简介张振臣( 1964- )男河南延津人,博士研究员主要从事植物病毒病研究。河南农业科学复随机排列。弱叶色淡,叶片常出现花叶、明脉及褪绿斑等症状。根据症状可先剔除显症带毒苗。2结果与分析2.4.2 SPFMV 的血清检测利用RT- PCR方法2.1 甘薯病毒病发生情况调查克隆并在大肠杆菌中表达了SPFMV河南分离物在不同生育期对杞县、汝州、洛阳、郑州、许的外壳蛋白基因通过提纯蛋白、免疫家兔制备了昌、禹州、南阳等地13个甘薯品种进行调查结果SPFMV的抗血清3],利用斑点酶联免疫吸附法表明河南省甘薯病毒病发生非常普遍品种感病(Dot- Blot ELISA可以快速对大量茎尖苗样品进率和田块发病率均为100% ,田 间病株率为60%行初步筛选剔除感染SPFMV的茎尖苗株系。一90%。虽然不同品种间发病率有差异,但没有2.4.3 指示植物嫁接法在目测和血清检测的发现抗病品种;甘薯病毒病症状以叶斑类型为主，基础上最后用指示植物嫁接法进行检测。具体如紫色羽状斑、紫斑、黄斑等还有黄化、花叶和褪方法是:以茎尖苗芽尖作接穗将芽尖削成楔形,绿等症状。另将具3~4片真叶的巴西牵牛( Ipomoea setosa )2.2甘薯病毒种类鉴定作砧木在其茎中部切一斜口把楔形接穗插入用根据已报道的甘薯羽状斑驳病毒( SPFMV )封口膜扎住置防虫网室内遮阴保湿3~4d然后甘薯潜隐病毒( SPLV )和甘薯G病毒( SPVG )基在自然光照下观察记载牵牛的显症情况,-般观因组的核苷酸序列合成引物45] ,对采自不同地察30d左右,出现明脉、花叶或皱缩等症状的为区的10个样品进行了RT-PCR鉴定结果10带毒苗。检测结果表明,不同品种间的脱毒率存个样品均能检测出上述3种病毒,说明甘薯羽状在差异一般为20%~80%。斑驳病毒( SPFMV )甘薯潜隐病毒( SPLV )甘薯2.5脱毒甘 薯的生产应用及增产效果G病毒(SPVG)为侵染河南省甘薯的主要病毒。经过对脱毒甘薯原原种、原种及良种的三级2.3茎尖脱毒培养技术研究繁育,10个脱毒甘薯品种均在生产上获得了大面对甘薯茎尖成苗培养及快繁培养的培养基进积应用在全省10个县21个点(次)进行的小区行了研究筛选出了适合不同甘薯品种的茎尖成对比试验结果表明(附表)脱毒甘薯的增产效果苗和快繁培养基。另外对不同日光照时数下茎非常明显,增产幅度为17. 9%~ 176. 0% ,平均尖培养成苗的途径进行了研究结果表明当光照61. 8%不同品种间的增产幅度存在较大差异一时间在16 h/d 以上时,茎尖分生组织可直接成般每公顷增产鲜薯2 593.5~ 53 062.5 kg平均苗;但当光照时数小于14 h/d茎尖分生组织一般14 703 kg。先形成愈伤组织然后分化成苗。在简化快繁培脱毒甘薯的较大面积示范也表现了良好的增养基、降低培养成本方面研究了使用不含有机物产效果。1998 年唐河县城郊乡权庄村种植0.2的1/2MS培养基和用食用白糖代替蔗糖、用卡hm2脱毒甘薯折每公顷产量60 378 kg ,比非脱拉胶代替琼脂、用自来水代替蒸馏水等简化措施，毒甘薯增产108%。社旗县1.67 hm2脱毒春薯,使离体快繁成本降低了近80%。每公顷产量平均达50 490 kg ,比未脱毒甘薯增产对河南省10个主栽甘薯品种进行了茎尖培70.9%;5.13hm2夏薯平均每公顷产量35175养共获得茎尖苗株系4 000多个。kg比未脱毒甘薯增产39. 6%。1999 年南阳卧2.4 茎尖苗的病毒检测龙区种植40 hm2脱毒甘薯,每公顷产量平均达2.4.1目测法脱毒茎尖苗和带毒茎尖苗在形30 000 kg ,而未脱毒甘薯只有20 640 kg ,增产态长势等方面存在明显差异。带毒茎尖苗长势45.3%。附表脱毒甘薯 与非脱毒甘薯的产量比较产量( kg/hm2 )增加鲜薯增产幅度年份试验点次脱毒甘薯( kg/hm2 )(%)199834 645.5中国煤化工85.4199940 515.0THCNMHG.57.5200042 796. 529 404.513 392.0.45.520039 825.025 119.014 706.058.52003年第9期绿色化学与绿色农药汤长青'卢鑫! 杨艳春?( 1济源职业技术学院河南济源454650 2黄河流域水资源保护局)据统计2001 年全球农药市场的销售额是310亿美伐。绿色化学与技术已成为世界各国政府关注的最重要元。其中除草剂占46%杀虫剂占29% ,杀菌剂占18% ,的问题与任务之一。绿色化学的基本思想是在合成过程生物农药占1%。据估计,如果停止使用农药,作物产量中，从原料的选择、合成方法的确定、制备过程的操作以及将减少30%。然而大量的化学农药长期滥用不仅带来最终得到的化学品都不对环境或尽可能少地对环境造成了环境污染而且严重地危害着人类健康影响农业可持污染实现零排放和零污染。具体原则是:①采用无毒无续健康发展。随着绿色食品"的兴起,人们对无公害的害的原料②在无害的条件(催化剂、溶剂等)下进行反应;绿色农药”的要求也越来越迫切。绿色农药又叫环境无③减少副产物甚至实现零排放”④产品应是环境友好公害农药或环境友好农药。绿色农药是指对防治病菌、害的。绿色化学的目的是从先污染后治理”变为从源头上虫高效,而对人畜、害虫天敌、农作物安全在环境中易分阻止污染的产生”。绿色化学为绿色农药的发展提供了理解在农作物中低残留或无残留的农药,它是在绿色化学论依据和指导原则。的基础上发展而来的。当前，有关绿色农药和农药工业主要研究的内容有以下几个方面:1绿色化学和绿色农药①应当在农药工业的源头阻止污染的产生而不是在绿色化学是当今化学科学研究的前沿。1990 年美国末端处理。合成方法应具有原子经济性”即尽量使参加颁布污染防治法案并确定其为国策,推动了绿色化学包过程的原子都进入最终产物。尽量减少农药生产过程中括绿色农药在美国的迅速兴起和发展。1996 年美国政府的副产物或将一个反应的废物作为另一个反应的原料,设立了总统绿色化学奖”奖励在利用化学原理从根本上实现封闭循环”和零排放”。减少化学污染方面取得的成就。日本制定了以环境无害②在生产过程中尽量不使用和不产生对人类健康和创造技术的绿色化学为内容的新阳光计划”。欧洲、 拉美环境有毒有害的物质。如变换催化剂使用高效绿色催化地区也纷纷制定了绿色化学与技术的科研计划。1995 年剂尽量不使用有机溶剂。后我国在绿色化学与技术的研究方面也迈出了可喜的步③应设计高效低毒环境友好的农药。新开发的农药收稿日期2003-04-24作者简介汤长青( 1965- )男河南济源人本科高级讲师主要从事绿色化学和应用化工研究。ssesesesesesesescsesesesesesesesoscesesesese scecsesesesesesesescoeseseoe状及展望J ]中国农业科学,1997 306)43-48.3小结[2] 尚佑芬扬崇良赵玖华等.甘薯无病毒苗培育技术研究J ]植物保护学报,1998 252):121 - 124.连续4年的田间小区试验和大面积生产示范[3] 张振臣李大伟陈健夫等.甘薯羽状斑驳病毒外壳证明了脱毒甘薯的增产效果显著脱毒甘薯比非蛋白基因在大肠杆菌中的表达及特异抗血清的制备脱毒甘薯平均增产61.8% ,而 且商品性状明显改[J]农业生物技术学报2000 &( 2)177- 179.善,大中薯率和出干率增加薯皮颜色鲜艳表皮[4] Mori M. et al. Nuleotide sequence analysis of two nuclearinclusion body and coat protein genes of a sweet potato光滑商品薯率明显提高。feathery mottle virus severe strair( SPFMV - S )genomeic另外在研究中我们还制订出了一套高标准RNA[J ] Archives of Virology ,1995 ,140 :1473 - 1482.的脱毒甘薯原原种、原种和良种的繁育技术规程、[5] Colinet D ,Nguyen M ,Kummert J ,et al. Differentia-质量标准和规范的病毒检测程序使脱毒甘薯的tion among potyviruses infecting sweet potato based ongenus and virus- specific reverse transcription poly-质量和增产效果得到了有效保障。脱毒甘薯新品中国煤化工lant Disease ,1998 822):种的推广对于我省农业结构的调整和农民收入MHCNMHG的增加必将起到积极作用。参考文献:[1]宋伯符王胜武,谢开云等.我国甘薯脱毒研究的现35●