CN102232358B - 葡萄离体茎段的脱毒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种葡萄离体茎段的脱毒方法,包括如下步骤:1)选择继代培养至茎半木质化的葡萄品种或相关砧木的试管苗,无菌条件下剪取单芽茎段接种在培养基中,置于22-28℃、2000-3000lx培养室培养至刚刚露出小白根,得到葡萄离体茎段;2)将葡萄离体茎段置于35-40℃的培养箱中,暗处理并同时进行热处理;3)热处理10d后开始观察侧芽生长情况,当黄化嫩梢长至6-10cm,在无菌条件下肉眼剥取0.2-0.8mm左右的微茎尖,置于培养基中培养,直至得到繁殖材料。本发明既不要求光照,也不要求频繁变温处理,操作简单、省时、省电、省工,效率高、成本低,对研究环境及条件设施要求不十分严格,只要具备组培条件的研究及教学单位均可应用。
Description
技术领域
本发明涉及果树生物技术领域,具体的说,涉及一种葡萄离体茎段的脱毒技术。
背景技术
目前国内已报道葡萄病毒病主要有9种:扇叶病、卷叶病、茎痘病、栓皮病、斑点病、脉坏死病、耳突病、星状花叶病和缩叶病。其中,扇叶病与卷叶病是我国葡萄生产中分布最广、危害最严重的病毒病种类。据调查,目前我国葡萄栽培区域内,85%以上的葡萄园普遍发病,给葡萄生产带来了极大的损失。郭德银等采用间接ELISA法,随机检测了35个葡萄品种,带扇叶病毒率高达74.3%。何水涛等对国家葡萄种质资源圃(郑州)内39个品种共78株葡萄进行了PAS-ELISA检测,带毒率为76.9%。
鉴于繁殖材料带病毒是葡萄病毒病的主要传播途径,因此,对葡萄繁殖材料进行病毒脱除,建立无病毒的葡萄原原种圃、母本园和苗圃等无病毒苗木的生产体系,以保证栽植材料健康无毒,是防治葡萄病毒病的关键。
据报道,目前用于脱毒最有效的方法是“热处理并结合茎尖培养”。尚志华将转接后20天的组培苗置于光照1000-2500Lx的培养箱内,起始温度设为34℃,以后每天升高1℃,直到37℃(白天37℃,夜间25℃),热处理40-60d后,剥取0.5mm的茎尖,经检测的脱除率可达62.5%;张金文等用此方法对7个葡萄品种进行病毒脱除,将试管苗置于35-37℃温度下热处理45-60d,结果发现葡萄扇叶病毒和卷叶病毒脱毒率高达92%。
根据目前的报道,对葡萄栽植材料的脱毒虽然取得了很好的进展,但仍存在许多问题,主要为:(1)用于脱毒的试管苗材料不耐热,脱毒过程中植株死亡,获得的微茎尖数量少;(2)需要将温度逐渐升高或昼夜变化,并同时控制湿度和光照,对研究环境及条件设施要求严格,通用性差;(3)程序繁杂,脱毒需要的时间长,因此培育葡萄无病毒苗木的周期也相对较长;(4)从试管材料的准备、生根到茎尖培养需要不同的培养基;(4)前人发表的一些文章虽然获得了较高的脱毒率,但并未与脱毒前材料的带毒情况作比较,因此其较高的脱毒率也有待进一步实验。
针对这些问题,我们借助前人的经验开展了进一步的研究,旨在创建一种脱毒率高、操作方便简单、通用性强的高效脱毒技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种葡萄离体茎段的脱毒方法。此方法既不要求光照,也不要求频繁变温处理,操作简单、省时、省电、省工,效率高、成本低,对研究环境及条件设施要求不十分严格,只要具备组培条件的研究及教学单位均可应用。
本发明所述的葡萄离体茎段的脱毒方法,包括如下步骤:
1)选择继代培养至茎半木质化的葡萄品种或相关砧木的试管苗,无菌条件下剪取单芽茎段接种在培养基中,置于22-28℃、2000-3000lx培养室培养至刚露出小白根,得到葡萄离体茎段;
2)将葡萄离体茎段置于35-40℃的培养箱中,暗处理并同时进行热处理;
3)热处理10d后开始观察侧芽生长情况,当黄化嫩梢长至6-10cm,在无菌条件下剥取0.2-0.8mm左右的微茎尖,置于培养基中培养,直至得到繁殖材料。
其中,本发明的方法中,步骤1)和3)都采用同一种培养基,所述培养基是添加了0.1-0.5mg/L IAA,15-30mg/L蔗糖,以及4.5-7.0mg/L琼脂或明胶,pH为5.8的改良B5培养基。
优选的,所述培养基是添加了0.2mg/L IAA,20mg/L蔗糖,5.0mg/L琼脂或明胶,pH为5.8的改良B5培养基。其中,IAA是吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid)的简称,生物学名称为生长素,是一种植物激素。
其中,所述蔗糖可选用白砂糖、绵白糖等本领域常用蔗糖中的一种或多种。
改良B5培养基的配方包括下表的各组分:
成分 | 使用浓度(mg/L) | |
大量元素 | 硝酸钾KNO3 | 1250 |
MgSO4·7H2O | 125 | |
NaH2PO4·H2O | 85.4 | |
CaCl2 | 113.2 | |
(NH4)2SO4 | 67 | |
微量元素 | KI | 0.375 |
H3BO4 | 1.5 | |
MnSO4·4H2O | 5 | |
ZnSO4·7H2O | 1.0 | |
Na2MoO4·2H2O | 0.125 | |
CoCl2·6H2O | 0.0125 | |
CuSO4·5H2O | 0.0125 | |
铁盐 | Na2-EDTA | 37.3 |
FeSO4·7H2O | 27.8 | |
有机成分 | 肌醇 | 25 |
烟酸 | 1.0 | |
盐酸吡哆醇 | 1.0 | |
盐酸硫铵 | 10 |
一般,所述改良的B5培养基的配置方法是将适量的属于大量元素的各组分、属于微量元素组的各组分、属于铁盐的各组分以及属于有机成分的各组分分别溶于水中,配置成溶液,待用;使用前,按上述浓度将各溶液混合成改良的B5培养基。
优选的,所述步骤1)是置于23-27℃、2000-2500lx的培养室中培养;优选置于27℃、2000lx的培养室中培养。步骤1)中在培养室中的培养时间为5-10d,优选7d;实验证明,培养7d左右刚刚露出根原基、侧芽尚未萌发的半木质化茎段的材料对温度适应能力强,培养箱温度可直接调到较高温度,如38℃左右进行热处理,效果较好,腋芽萌发出的黄化嫩梢不会因突然高温而死掉,存活率高,处理一次即可获得一批茎尖;
所述步骤2)是置于37-39℃的培养箱进行热处理;优选置于38℃的培养箱进行热处理。
步骤2)中,所述暗处理可如下进行:将葡萄离体茎段置于有盖箱中,然后置于培养箱中,进行处理;其中所述有盖箱优选泡沫箱;因为泡沫箱一方面可以防止培养瓶内水分散失,另一方面又可形成黑暗处理,使侧芽快速萌发并生长;
另外,步骤3)中,优选当黄化嫩梢长至8-9cm时,然后在无菌条件下剥取0.5mm的微茎尖。
本发明所述的脱毒方法可用于各种葡萄品种及砧木,如巨峰,红地球,夏黑,砧木5A,砧木5BB,砧木8B等,适用品种及材料种类范围极广。
与现有技术相比,本发明的关键点主要在于:
1)采用培养7d左右刚刚露出根原基、侧芽尚未萌发的半木质化茎段效果较好,腋芽萌发出的黄化嫩梢不会因突然高温而死掉,存活率高,处理1次便可获得一批茎尖;
2)此类材料对温度适应能力强,培养箱温度直接调到38℃;
3)试管材料放于泡沫箱,既防止玻璃瓶内水分散失,又可形成黑暗处理,侧芽可快速萌发并生长;
4)用于继代、生根及微茎尖生长的培养基均为一种,成份简单,通用性强;
5)此方法既不要求光照,也不要求频繁变温处理,操作简单、省时、省电、省工,效率高、成本低,对研究环境及条件设施要求不十分严格,只要具备组培条件的研究及教学单位均可应用。
本发明综合以上因素建立了一种利用半木质化茎段快速,高效脱除葡萄病毒的方法,并在实践中,将此方法在3个葡萄品种(巨峰,红地球,夏黑)及3个葡萄砧木(5A,5BB,8B)上应用,结果证明,6个材料葡萄扇叶病毒与卷叶病毒两种病毒同时脱掉的脱毒率均达64.23%以上,最高可达95.1%。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
对照例1
尚志华将转接后20天的葡萄组培苗置于光照1000-2500Lx的培养箱内,起始温度设为34℃,以后每天升高1℃,直到37℃(白天37℃,夜间25℃),热处理40-60d后,剥取0.5mm的茎尖,经检测的葡萄扇叶病毒脱除率可达62.5%(见尚志华,葡萄扇叶病毒脱除与检测技术研究2006,南京农业大学硕士学位论文)。
实施例1
选择继代培养60d,生长健壮的葡萄品种巨峰的试管苗(带毒率均为100%),在无菌条件下剪取半木质化的单芽茎段接种在改良B5+0.2mg/L IAA+20mg/L白砂糖+5.0mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,置于27℃、2000lx培养室培养7d,露出小白根后放于泡沫箱,盖好盖,放入培养箱中。10d后黄化嫩梢长至100ml三角瓶瓶口(约8-9cm),在无菌条件下剥取0.5mm的微茎尖培养在改良B5+0.2mg/L IAA+20mg/L白砂糖+5.0mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,至于27℃、2000lx培养室培养。
茎尖形成试管苗后,利用酶联免疫双抗体夹心法进行病毒检测,结果,葡萄扇叶病毒与卷叶病毒两种病毒同时脱掉的脱毒率为95.1%。
实施例2
选择继代培养57d,生长健壮的葡萄品种红地球的试管苗,在无菌条件下剪取单芽茎段接种在改良B5+0.5mg/L IAA+30mg/L白砂糖+8mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,置于25℃、2500lx培养室培养9d,露出小白根后放于泡沫箱,盖好盖,放入培养箱中。12d后黄化嫩梢长6-8cm,在无菌条件下剥取0.4-0.7mm的微茎尖培养在改良B5+0.24mg/L IAA+25mg/L白砂糖+7.0mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,至于25℃、2500lx培养室培养。
茎尖形成试管苗后,进行病毒检测,结果,葡萄扇叶病毒与卷叶病毒两种病毒同时脱掉的脱毒率为78.8%。
实施例3
选择继代培养60d,生长健壮的葡萄砧木5BB的试管苗(带毒率均为100%),在无菌条件下剪取单芽茎段接种在改良B5+0.2mg/LIAA+20mg/L白砂糖+5.0mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,置于27℃、2000lx培养室培养7d,露出小白根后放于泡沫箱,盖好盖,放入培养箱中。15d后黄化嫩梢长至8-9cm,在无菌条件下剥取0.5mm的微茎尖培养在改良B5+0.2mg/L IAA+20mg/L白砂糖+5.0mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,至于27℃、2000lx培养室培养。
茎尖形成试管苗后,经病毒检测,葡萄扇叶病毒与卷叶病毒两种病毒同时脱掉的脱毒率为92.8%。
实施例4
选择继代培养65d,生长健壮的葡萄砧木5A的试管苗(带毒率均为100%),在无菌条件下剪取单芽茎段接种在改良B5+0.1mg/LIAA+18mg/L白砂糖+3.5mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,置于27℃、2000lx培养室培养10d,露出小白根后放于泡沫箱,盖好盖,放入培养箱中。13d后黄化嫩梢长至8-9cm,在无菌条件下剥取约0.5mm(0.4-0.6mm)的微茎尖培养在改良B5+0.21mg/L IAA+20mg/L白砂糖+4.5mg/L琼脂,pH5.8的培养基中,至于27℃、2000lx培养室培养。
茎尖形成试管苗后,经病毒检测,葡萄扇叶病毒与卷叶病毒两种病毒同时脱掉的脱毒率为75.3%。
Claims (12)
1.一种葡萄离体茎段的脱毒方法,包括如下步骤:
1)选择继代培养至茎半木质化的葡萄品种或相关砧木的试管苗,无菌条件下剪取单芽茎段接种在添加了0.1-0.5 mg/L IAA,15-30mg/L蔗糖,以及4.5-7.0mg/L琼脂或明胶,pH为5.8的改良B5培养基中,置于22-28℃、2000-3000lx培养室培养至刚露出小白根,得到葡萄离体茎段;其中,所述改良B5培养基包括以下组分:
2)将葡萄离体茎段置于35-40℃的培养箱中,暗处理并同时进行热处理;暗处理如下进行:将葡萄离体茎段置于有盖箱中,然后置于培养箱中,进行处理;
3)热处理10d后开始观察侧芽生长情况,当黄化嫩梢长至6-10cm,在无菌条件下剥取0.2-0.8mm的微茎尖,置于培养基中培养,直至得到繁殖材料。
2.如权利要求1所述的脱毒方法,其特征在于,所述培养基是添加了0.2 mg/L IAA,20 mg/L蔗糖,5.0 mg/L琼脂或明胶,pH为5.8的改良B5培养基。
3.如权利要求1所述的脱毒方法,其特征在于,所述步骤1)是置于23-27℃、2000-2500lx的培养室中培养。
4.如权利要求3所述的脱毒方法,其特征在于,所述步骤1)是置于27℃、2000lx的培养室中培养。
5.如权利要求1所述的脱毒方法,其特征在于,所述步骤1)中在培养室中的培养时间为5-10d。
6.如权利要求5所述的脱毒方法,其特征在于,所述步骤1)中在培养室中的培养时间为7d。
7.如权利要求1所述的脱毒方法,其特征在于,所述步骤2)是置于37-39℃的培养箱进行热处理。
8.如权利要求7所述的脱毒方法,其特征在于,所述步骤2)是置于38℃的培养箱进行热处理。
9.如权利要求1所述的脱毒方法,其特征在于,步骤3)中,当黄化嫩梢长至8-9cm,在无菌条件下剥取0.5mm的微茎尖。
10.如权利要求1-9任一项所述的脱毒方法的应用,其特征在于,用于葡萄品种及相关砧木的脱毒。
12.如权利要求11所述的一种用于葡萄离体茎段脱毒的培养基,其特征在于,所述培养基是添加了0.2 mg/L IAA、20 mg/L蔗糖,以及5.0 mg/L琼脂,pH为5.8的改良B5培养基。
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