植物组织培养脱毒快繁技术在马铃薯育种中的应用

植物组织培养脱毒快繁技术在马铃薯育种中的应用
植物组织培养脱毒快繁技术在马铃薯育种中的应用

植物组织培养脱毒快繁技术在马铃薯育种中的应用

摘要:脱除病毒是植物组织培养深入探讨研究中的一个技术难题。本文简要介绍植物组织培养的基本原理和方法,综述植物脱除病毒的热处理、茎尖培养和抗病毒药剂三种方法的原理和技术方法,介绍了几种常用的病毒检测方法。本文以马铃薯为例,重点介绍了利用热处理加茎尖组织培养法获得马铃薯脱毒苗的具体技术方法,脱毒率可达100%。同时还对植物组织培养脱毒快繁技术的应用前景作了分析。

关键词:茎尖培养,脱毒快繁技术,病毒检测,应用前景.

1.脱毒技术及其原理

植物组织培养脱毒快繁是人工在无菌条件下利用植物体的一部分,在人工控制的营养和环境条件下繁殖植物,脱除病毒得到无毒苗株,继而在大田快速繁殖的技术。脱毒及离体快繁,是目前植物组织培养应用最多、最广泛和是有效的一个方面。现在植物的脱毒技术有多种,其中应用最广泛的有三种:热处理法、茎尖培养脱毒法、抗病毒药剂法,将不同的方法相结合起来应用效果更好。

1.1 热处理法

1.1.1 概述

热处理法是利用病毒和寄主植物对高温的忍耐性的差异,使植物的生长速度超过病毒的扩散速度,得到一小部分不含病毒的植物分生组织,然后进行无毒个体培育。

热处理可通过热水浸泡或湿热空气进行。热水浸泡对休眠芽效果较好,湿热空气对活跃生长的茎尖效果较好,既能消除病毒又能使寄主植物有较高的存活机会。热空气处理比较容易进行,把旺盛生长的植物移入到1个热疗室中,在35~40℃下处理一段时间即可,处理时间的长短,可由几分钟到数月不等[3] 。热处理的方法有恒温处理和变温处理,处理的材料可以是植株,也可以是接穗。

1.12原理

热处理脱毒是根据病毒与寄生细胞对高温的忍耐程度不同,选择适当的温度和处理时间,植物组织中的很多病毒被部分地或完全地钝化而可控制其的活动,但很少伤害甚至不伤害寄主组织,从而让植物细胞加快生长,使生长点附近不带病毒,从而达到脱毒的目的。

1.2 茎尖培养脱毒法

1.2.1 概述

茎尖培养脱毒就是采取茎尖分生组织离体培养的方法获取无病毒试管苗,其方法是在解剖镜下,用解剖刀进行迅速准确地茎尖剥离,因为茎尖分生组织基本不带病毒,利用植物茎尖分生组织进行离体培养,再结合病毒检测,就可以获得无病毒的植株。

茎尖培养脱毒法脱毒率高,脱毒速度快,能在较短的时间内得到较多的原种繁殖材料,但这种方法存在的缺点是植物的存活率低。为了克服这一缺点,现在经常是将茎尖培养与热处理相结合来使用。茎尖培养与热处理相结合之所以能够提高脱毒效果,是由于热处理可使植物生长本身所具有的顶端免疫区得以扩大,有利于切取较大的茎尖(1mm左右),从而能够提高培养或嫁接的成活率。

1.2.2 原理

茎尖培养脱毒的原理是植物体内病毒靠维管束系统移动,分生组织中没有维管束存在,病毒只靠胞间连丝移动,速度很慢,难以追上生长活跃的分生组织,所以旺盛生长的根尖、茎尖一般都无病毒或很少有病毒分布。

据研究,植物体内某一部分组织器官不带病毒的原因是:分生组织的细胞生长速度快,病毒在植物体内繁殖的速度相对较慢,而且病毒的传播是靠筛管组织进行转移或通过细胞间连丝传递给其他细胞,因此病毒的传递扩散也受到一定限制,这样便造成植物体的部分组织细胞没

有病毒。根据这个原理,可以利用茎尖培养来培育无病毒苗木。

1.3 抗病毒药剂法

1.3.1 概述

抗病毒药剂法,这是一种新的脱毒方法,运用一些抗病药剂的作用影响病毒RNA的复制形成,干扰病毒的正常生长,从而达到除去病毒的目的。常用的抗病毒化学药物有三氮唑核苷(病毒唑)5-二氢尿嘧啶,(DHT)和双乙酰-二氢-5-氮尿嘧啶(DA-DHT)。这些药物常常通过直接注射到带病毒的植株上,或者加到植株生长的培养基上。这种方法一般要与茎尖培养相结合应用。经过抗病毒药剂处理的嫩茎,切取茎尖,再进行组织培养,就会提高脱毒率和成活率。

1.3.2 原理

抗病毒药剂法的作用原理是抗病毒药剂在三磷酸状态下会阻止病毒RNA 帽子结构

形成而达到除去病毒的效果。

2.脱毒效果的检测方法

经过脱毒处理的植株是否还存在病毒,必须经过病毒学检测才能确定。传统上一直沿用的

检测方法是目测法,但是这种方法无法剔除潜隐性病毒。后来出现的指示植物法,扩大了检测

范围。近年来随着生物科学的迅猛发展,免疫学方法,分子生物学方法等许多先进的理化技术

的应用,促进了病毒检测技术的改进与发展。下面简要介绍几种检测脱毒苗的方法。

2.1 植株直接测定法

直接观察植株茎叶有无某种病毒引起的可见症状,是最简单的测定方法。不过,由于某些

寄主植物感染病毒后需要较长的时间才出现症状,有的并不能使寄主植物出现可见的症状,因

而无法快速检验。

2.2 指示植物法

此法利用病毒在其他植物上出现症状的特征,作为鉴别种类的标准。当原始寄主的症状不

明显时,就可用指示植物法,这是因为指示植物比原始寄主更容易表现症状。具体做法是将病

叶研磨,把汁液接种到寄主植物上,对于木本植物,是将原始寄主嫁接到指示植物上。指示植

物法简便易行,成本低,但它灵敏性差,所需时间长,难以区分病毒种类。

2.3血清学方法

抗血清鉴定法要进行抗原的制备(包括病毒的繁殖,病叶研磨和粗汁液澄清等),抗血清的

采收、分离等。血清可分装到小玻璃瓶中,贮存在– 15~– 25℃的冰冻条件下。测定时,把

稀释的抗血清与未知的病毒植物在小试管内混合,这一反应导致形成可见的沉淀,后根据沉淀

反应来鉴定病毒。此法灵敏度高,然此获得检测结果迅速,是目前检测病毒的一种最好方法。此外,PCR 微量板杂交法[4]、电子显微镜检定法、病毒症状学诊断法等也可用来检测植物病毒。

3.马铃薯组织培养脱毒快繁技术

鉴于当前农业经济作物生产上苗木(主要是无性繁殖作物)存在着严重病毒累积、品种退化、产量和品质大幅度的下降等问题,探索一种脱毒效果好、繁殖系数高、简易且经济的繁育

良种及健苗技术,是当前农业经济作物种苗木生产中急需研究和探讨的课题。下面以马铃薯为例,进行热处理加茎尖培养结合病毒检测法获得脱毒苗的方法,简述植物组织培养脱毒快繁技

术在马铃薯育种中的应用。

3.1 研究简史

马铃薯在种植过程中易感染病毒,当条件适合时,就会在植株体内增殖,转运和积累于所

结薯块中,并且世代传递,逐年加重[3] 。病毒的增殖与植物正常代谢极为密切,目前尚没有

发现既能杀死病毒又不损伤植物的药剂,病毒危害一度成为马铃薯的不治之症。1953 年Nirris 将孔雀石绿(Malachite green)加入培养基中抑制病毒繁殖,并通过茎尖组织培养,获得青山(Green mountain)品种无 PVX(马铃薯 X 病毒)的马铃薯植株。此后,通过茎尖组织培养获

得无病毒植株的技术迅速发展,为解决马铃薯病毒危害提供了有效途径,为生产提供优良种薯。目前,国际上用茎尖培养产生的马铃薯品种已达150个左右[1] 。

科学研究结果证明,侵染马铃薯的病毒有20多种。这些病毒一旦侵入马铃薯植株和块茎,就会引起马铃薯退化,出现各种各样的病态,造成不同程度的减产。研究的结果还证明,病毒在植物组织中分布是不均匀的,并且受一定环境条件影响,在靠近马铃薯茎的顶端病毒浓度很低或不含病毒。根据这一特点,通过茎尖培养可以获得马铃薯无病毒苗[2] 。另外,马铃薯病毒,有的对温度比较敏感,有的不敏感,但对植株或发芽的块茎进行高温处理后再作茎尖培养,一般脱毒率都比较高。因此,在茎尖培养前,对植株和发芽块茎进行30~35℃,28天的高温预处理,能收到良好的效果。

3.2 马铃薯茎尖培养脱毒方法

利用茎尖组织培养结合病毒检测,对马铃薯进行脱毒,进而生产脱毒种薯用于生产,可有效地防止种薯退化,大幅度提高马铃薯产量。

3.2.1 取材和消毒

将欲脱毒地品种块茎催芽,芽长4~5cm 时,剪芽并剥去外叶,自来水下冲洗40min,于无菌室内用漂白粉溶液消毒后,无菌水冲洗2~3次。

3.2.2 剥离茎尖和接种

在无菌室内,于40倍地解剖镜下,剥取带1个叶原基地茎尖,接种于MS茎尖培养基地试管中。试管中的MS茎尖培养基包括大量元素、微量元素、有机成分和生长素、细胞分裂素、蔗糖和琼脂,pH值为5.8,经过高压蒸汽灭菌后使用,每试管接种1个茎尖。

3.2.3 培养基和培养条件

茎尖培养的关键是将脱毒后的茎尖透导生成带有完整根、茎、的植株,因此选择适合的培养基十分重要。对于马铃薯的茎尖培养来说,需要较多的NO3ˉ和NH4 营养,MS和Miller 基本培养基都是较好的培养基,而且附加少量(01.mol/l~0.5mol/l)的生长素或细胞分裂素或二者都加,培养的效果更好。接种的茎尖培养于25℃、1500~3000LX 光照条件下培养室内,3个月则长成3~4 片叶的小植株在无菌条件下,进行切段扩繁[2] 。

3.2.4 病毒检测 [5] 。

病毒检测是茎尖脱毒不可缺少的步骤。经过脱毒技术得到的脱毒植物必须经过严格的病毒检测,证实确实无毒又具备优良性状后才能作为种苗。常用鉴别寄主即指示植物法或血清学方法进行检测,及时淘汰血清学阳性反应或在指示植物上有症状的茎尖苗,无任何反应的茎尖苗即脱毒苗用作大田快速繁殖。

3.2.5 结果

通过利用茎尖组织培养结合病毒检测法获得马铃薯脱毒苗,经病毒检测,除去了马铃薯中的病毒病,脱毒率可达100%。

4.植物组织培养脱毒快繁技术应用前景的简述

植物组织培养技术在作物上主要用于育种和良种繁殖,其次用于无性繁殖作物的脱毒和快繁以及种质的保存等,可见植物组织培养脱毒快繁技术对于农作物苗木的生产具有极其重要的地位 [1] 。一些农作物或是花卉植物等因长期的栽培和种植,植物体内被侵染携带病毒、种性退化现在能利用组织培养及快繁脱毒方法开发出的植物脱毒新品种有马铃薯、甘薯、生姜、大蒜、草莓、罗汉果、棕榈、剑麻、香蕉、甘蔗以及花卉植物等几百种再生植株。目前这种技术已得到了广泛应用,前景及范围非常广阔。

参考文献 [1].曹孜义刘国民.《实用植物组织培养技术教程》修订本.甘肃科学技术出版社,2001.1.

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[4].王明霞.应用 PCR 微量板杂交法检测植物病毒和类病毒[J].植物保护, 1996, 22: 34~35.

[5].扬艾茹暴成光.对马铃薯脱毒种薯生产的浅见.马铃薯杂志,1988.1 42

脱毒马铃薯大棚高产栽培技术

脱毒马铃薯大棚高产栽培技术 马铃薯,又名土豆、地蛋、洋芋、山药蛋等,在我国广泛种植。近年来马铃薯面积增加迅速,已成为种植业结构调整的重要作物。要发挥马铃薯的增产潜力,需尽量满足马铃薯生长所必须的光照、温度和水分的要求,掌握种植、病虫害防治、贮藏等方面的技术。 本手册介绍的主要是大棚种植马铃薯的栽培技术,大棚种植主要有三膜和两膜两种种植模式。二膜种植模式是指大拱棚内覆盖地膜进行种植,三膜种植模式是指在大拱棚和地膜之间再搭制小拱棚或二层膜进行种植。 一、选地 选择适宜马铃薯生长的土壤应具备以下三个基本条件: 1、选择土壤肥沃、土层深厚的微酸性或中性(PH值不高于8.0)沙壤土或壤土。 2、选择前茬未种过茄科作物(茄子、辣椒、番茄、烟草等)的地块为宜。 3、选择旱能灌、涝能排的地块。

二、拱棚的搭建 大拱棚的内茎宽度一般在6—12米之间,拱高1.8—2.6 米,每棚占地1—2亩,适当扩大每棚面积,可有利于保持棚温、提高马铃薯生长积温。大棚的拱架有钢结构、水泥结构、竹木质结构多种,可根据当地条件选用。大拱棚应选择厚度0.06—0.12毫米的无滴膜,较薄的棚膜一般用一年,可保证有较好的透光度,促进马铃薯的早熟、提高产量,较厚的棚膜一般用2—3年,可节省种植成本。小拱棚的高度一般为1米左右、宽度为2—3米。二层膜高度一般离大拱棚顶部30—50厘米为宜,二层膜一般选择厚度为0.02—0.03毫米。 二、整地施肥 马铃薯的大部分根系分布在30厘米的土层中,因此冬前应深耕30厘米左右,冬耕晒垡,疏松土壤。深耕前每亩撒施有机肥(土杂肥,或腐熟的牲畜粪便)2—3方。 马铃薯生育期短,需肥量大,需集中施肥,化学肥料以底肥为主,播种前15—20天造墒,结合旋耕可同时撒施硫酸钾型复合肥50—100公斤/亩。 三、种薯准备 1、种薯选择 我国马铃薯单产低的主要原因是种薯感染病毒退化,退化的种薯大幅度减产,解决种薯感染病毒退化的唯一途径是种植脱毒

马铃薯脱毒苗组培快繁技术

马铃薯脱毒苗组培快繁技术 (酒泉职业技术学院秦晓萍甘肃?酒泉 730500) 摘要本论文主要从培养基的制作、脱毒苗的制取、继代培养、培养条件、瓶装苗污染控制等方面介绍了马铃薯脱毒苗快繁技术,为马铃薯快繁生产提供参考。关键词马铃薯脱毒苗快繁技术马铃薯是我国主要的粮食、蔬菜及工业原料作物,其国民经济意义十分重要,在保证粮食安全生产方面发挥了重大作用。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,病毒或类病毒不断的侵染和积累,从而导致马铃薯种性变劣,长势逐步减弱,产量逐年降低。马铃薯快繁是在短时间内利用组织培养技术获得大量高质量的试管苗,应用种薯脱毒技术, [1]培养无毒组培苗,在提高产量、保证品质、耐贮藏方面体现出了独特的优势。 1 培养基的制作 1.1培养基的配方 利用提供的母液和材料MS+0.01mg/L NAA+3%蔗糖+0.56%的琼脂,PH为5.8,配置培养基1000ml,并均匀分装到24个培养瓶,进行灭菌。 母液浓度/扩大倍数配置体积(ml) 母液吸取量(ml) 称取量(g) 大量元素 20 50 — 钙盐母液 20 50 — 磷酸盐溶液 20 50 — 铁盐 100 10 — 微量元素 100 10 — 1000 有机物 100 10 — 萘乙酸(NAA) 0.1mg/L 0.1 —

蔗糖 3% — 30 琼脂粉 0.56% — 5.6 1.2 培养基的配制 1.2.1仪器、用具与试剂 (1)仪器:PH试纸、电磁炉、高压灭菌锅 (2)用具:移液抢、移液管、量筒、容量瓶、培养瓶、玻璃棒、洗瓶、烧杯、搪瓷缸、镊子、钥匙、称量纸、胶头滴管、抹布、卷纸、标签纸、 (3)试剂:配置MS培养基的各种母液、激素母液、琼脂、蔗糖、蒸馏水、 0.1mol/LHCL、0.1mol/LNaOH 1.2.2 培养基制作 (1)准备工作将配置好的MS培养基母液从冰箱中取出,检查是否沉淀或变色,避免使用已失效的母液。 (2)移取母液用移液管移取各种母液,在移取时冲洗移液管,移取出后加入事先准备好装有蒸馏水的烧杯中定容,然后加入熬好的培养基中。 (3)称取蔗糖、琼脂然后融化琼脂,边加热边搅拌防止糊底。直至琼脂全部融化及清撤见底,加入准备好的母液和蒸馏水。 (4)混合培养基各个成分并定容,调整PH值。用0.1mol/LNaOH或HCL液把PH 值调5.8左右后,连续调三次所测定的平均值作为最后的用量值。加后一定要搅拌均匀。 1.3 培养基的分装 培养基合成后要趁热分装,1000ml的培养基要分装到24个培养瓶中每瓶约30,40ml培养基。分装时要垂直向下,不要让培养基沾到杯壁上。然后快速的盖上盖子,盖子要拧紧。 1.4灭菌操作步骤

脱毒马铃薯技术简介

脱毒马铃薯 马铃薯(土豆)主要是以块茎繁殖为主的作物,在生长期易被病毒侵染造成病毒性退化,且常受晚疫病、软腐病等多种病害威胁,使本属于高产作物的马铃薯常常不能高产稳产,所以必须种植脱除病毒的马铃薯,才能达到高产稳产的目的。脱毒马铃薯是对茎尖脱毒后用组织培养(植物克隆)技术获得的。脱毒马铃薯原原种是经诱导产生的试管薯或经扦插获得的马铃薯。用脱毒原原种播种,收获后获得的种子叫原种;使用原种繁殖的种薯叫原种一代;再用原种一代繁殖的叫原种二代;原种二代繁殖后就成为生产用种;生产用种播种后获得商品薯。 脱毒马铃薯与不脱毒马铃薯的区别是:脱毒马铃薯最大的特点是高产稳产,每亩可产2000——2500kg,最高产量可达到3500——4000kg,而不脱毒马铃薯的亩产才500kg左右。科学证明:种植脱毒马铃薯种薯比不脱毒的可增产40%。脱毒马铃薯原原种的块茎小(1——10g),也称为微薯,因为种子小,农民购买后即可随身携带,运输方便,省下运费开支。用脱毒马铃薯生产的商品薯,由于营养丰富,含蛋白质、纤维素、脂肪、多种维生素等,许多国家除了将它作为粮食作物外,还有些国家把它当成健康食品。根据马铃薯食品加工要求的不同,也需要这样的脱毒马铃薯。因此从农业生产的方向还是市场前景看,种植脱毒马铃薯的优势是显而易见的。 近年来,世界马铃薯的面积一直保持在3亿亩左右,世界马铃薯面积分布的最大特点是以欧、亚两洲种植为主,中国、俄罗斯、乌克兰、印度四大生产国占世界种植面积的一半。从国家看,目前种植面积最大的国家是中国,我国种植面积7500万亩,占世界马铃薯面积的25%,亚洲的58%,中国即成为世界第一大马铃薯种植国。我国仅内蒙、甘肃、云南、贵州和黑龙江五省区种植面积就达全国面积的一半以上。其中内蒙大约800万亩、甘肃大约800万亩、云南大约750万亩、贵州大约750万亩、黑龙江大约700万亩。我国马铃薯种植平均单产水平低于世界平均水平。产量低制约了我国马铃薯的发展,农民的增收。要想提高产量,现在人们已达成共识,唯有扩大脱毒马铃薯的种植面积。但现在脱毒马铃薯推广面积全国不到20%。马铃薯种植大省内蒙不到400万亩、甘肃不到200万亩、云南大约150万亩、贵州大约100万亩、黑龙江大约100万亩。马铃薯各种产品现在市场很好。商品薯由于营养丰富,含蛋白质、纤维素、脂肪、多种维生素等,许多国家除了将它作为粮食作物外,还把它当成健康食品。马铃薯食品加工的产品更是形形色色。无论从农业生产的方向还是市场前景看,种植脱毒马铃薯的优势是显而易见的。脱毒马铃薯最大的特点是高产稳产,每亩可产2000—2500kg,最高产量可达到3500—4000kg,而不脱毒马铃薯的亩产才500kg—1000kg。科学证明:种植脱毒马铃薯种薯比不脱毒的可增产40—200%。脱毒马铃薯原原种的块茎小(1—10g),也称为微型薯,种子小,农民购买后可随身携带,运输方便,省下运费开支。目前国内外脱毒种薯产量还远远不能满足种植脱毒马铃薯的要求,在国内脱毒薯的种植面积一般仅有当地马铃薯的10—50%,中国种马铃薯的大部分面积至今还没有种上脱毒马铃薯。主要原因是现在采用的原原种微型薯生产技术一次性实验设施和生产车间固定投入大、对生产技术人员的素质要求较高、从培养试管苗到试管苗移栽网室锻炼,技术步骤繁杂,生产成本高,难于使千千万万个普通的劳务投入到其许多关键的生产活动中去,以致于长期以来原原种微型薯产量低,呈现供不应求的局面,而且供应价格长期居高不下,每公斤价格高达50—200元;若从国外直接引进其价格更高。收获原原种微型薯后,必须还得生产原种种薯以及生产一级、二级、三级良种种薯,所需生产时间及周期长(1代田间种薯由试管苗种薯在田间种植,经一个作物生产周期后收获,2代田间种薯由1代种薯在田间种植,经第二个作物生产周期后收获,3代田间种薯由2代种薯在田间种植,经第三个作物生产周期后收获),严重制约脱毒马铃薯生产面积的迅速扩大,已成为国内外各地马铃薯主产区发展马铃薯这一大产业的一个

马铃薯茎尖脱毒培养技术的研究进展

马铃薯茎尖脱毒培养技术的研究进展 第一组:郭保密、尹韵绮、张岳 摘要:马铃薯茎尖脱毒技术的应用克服了马铃薯的病毒病和类病毒病的危害,是目前解决马铃薯退化最为有效的途径。文章从马铃薯茎尖脱毒的原理、过程以及影响病毒去除的因素等方面进行了综述,以期为马铃薯茎尖脱毒技术的深入研究提供一定的理论依据。 关键词:马铃薯;茎尖脱毒;病毒类型;影响因素 栽培种的马铃薯(Solanum tuberosumL.,2n=48)是双子叶种子植物,属茄科(Solanceae)茄属(Solanum)的一年生草本植物,生产上绝大多数是利用块茎进行无性繁殖[1]。马铃薯栽培种起源于南美洲秘鲁以及沿安第斯山脉智利沿岸、玻利维亚等地,在五大洲140多个国家都有种植和分布。2004年国际马铃薯中心(CIP)和国际食品政策中心(IFPRI)合作研究表明,在世界范围内,到2020年对马铃薯的需求将有望增长40%,超过水稻、小麦和玉米的增长。特别是在亚洲和非洲,对马铃薯的需求将增长更快[2]。 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,到2010年,我国马铃薯种植面积达到600万hm2,产量达到1.8亿t[3]。但在连年的栽培过程中,病毒或类病毒不断的侵染和积累,而病毒在马铃薯植株中是系统感染,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药剂。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[4]。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,给我国马铃薯乃至世界马铃薯生产带来十分严重的危害,使得栽培面积及产量难以进一步提高[5]。在我国主要侵染马铃薯的病毒有7种,它们是PVX、PVY、PVS、PVM、PAMV、PAV、PLRV[6],其余侵染马铃薯的病毒是来自其它寄主植物的病毒。 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[7]。其中最行之有效的方法便是生物学方法中的茎尖脱毒。文章就马铃薯茎尖脱毒培养技术中各个环节的研究进展和影响因素做出综述,以期为马铃薯茎尖脱毒技术的深入研究提供参考。 1茎尖培养脱毒的原理 马铃薯脱毒的方法有多种,其中以茎尖脱毒的效果最好,已成为最常用和经济有效的脱毒方法,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能由以下因素引起:(l)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[8-9]。 根据这些原理,Morel等人在1955年以马铃薯为材料,利用茎尖组织培养,获得了无病毒植株[10]。这个试验的成功,为马铃薯脱毒开辟了新途径。现在几乎所有马铃薯生产国都在使用这种技术,马铃薯脱毒去除了主要病毒,恢复了原品种的特征特性,有效解决了马铃薯退化的问题。 2马铃薯脱毒过程 2.1脱毒种薯生产程序 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,经鉴定后,无主要病毒及类病毒的试管苗可定为脱毒试管基础苗。试管

马铃薯脱毒快繁技术研究与应用

马铃薯脱毒快繁技术研究与应用 该项研究主要目的解决病毒性退化对洛阳市马铃薯生产所造成的严重产量损失及常年从外地调种所造成的人力、物力巨大浪费,建立豫西地区脱毒马铃薯种薯繁种体系,进行当地繁种,结合间作套种模式,在生产上大面积应用,实现马铃薯生产的高产高效益。该项研究的技术关键是:茎尖分生组织培养成苗、病毒检测、脱毒试管苗及微型种薯快速高效低成本生产等。 该项研究的技术创新点是:针对豫西的生态条件,在豫西洛阳马铃薯主要病毒类型调查的基础上,研究了马铃薯茎尖分生组织培养成苗及快繁技术,并对常规马铃薯脱毒技术进行了低成本生产技术研究和程序简化研究,在国内首次采用培养基中加入适量的氯溴异氰尿酸,可以取代高压灭菌过程。建立了“二年三季”豫西脱毒马铃薯良种繁育体系,进行当地快繁,供应生产应用。 通过三年的工作取得如下进展:1、明确了豫西马铃薯生产上主要病毒类型及各种病毒的发生频次。经过对样本进行病毒检测,结果表明植株带毒率为54.95%,五种马铃薯病毒发生频率为:PVX24.18%、PVY23.67%、PVS12.09%、PVM4.4%、PLRV9.9%。 在带病毒植株中,一种病毒单独侵染的为68%,两种以上病毒复合侵染的占32%。2、进行了马铃薯茎尖分生组织培养成苗及快速扩繁的技术研究,对马铃薯脱毒种苗、种薯生产中的低成本技术及简化程序进行了研究与应用。 茎尖取材最好用顶芽,切取茎尖大小0.2-0.3CM为宜。合适的培养基是 MS+0.1GA3+6-BA0.5+0.05NAA,温度25℃,光照16h/d,光强1000LX。 生长培养基采用基本MS培养基,温度25℃,光照16h/d,光强2000LX。在试管苗的生产中,采用罐头瓶、固体培养基、在配制培养基时用普通食用白糖替代

马铃薯脱毒种薯行业发展前景分析

马铃薯脱毒种薯行业发展前景分析 马铃薯是我国第五大粮食作物,营养丰富,粮菜饲兼用,加工用途多,产业链条长,增产增收潜力大。我国是一个人口大国,耕地减少和人口增加的矛盾不可逆转,大力发展马铃薯产业对确保粮食安全,促进农民增收,振兴农村区域经济具有重要的战略意义。联合国将2008年定为国际马铃薯年,引起全世界人民的普遍关注,各国政府相继出台许多优惠政策支持本国的马铃薯产业发展,使马铃薯产业发展呈现出:脱毒种薯需求逐渐增加、生产面积逐步扩大、加工能力显著提高、经济贸易份额不断增长的良好态势,前景十分广阔。我国脱毒马铃薯良种应用面积仅为种植面积的20%左右,而发达国家在90%以上。 我国马铃薯种植面积将近8000万亩,年用种量需800万吨左右,是世界上最大的种薯市场。随着全国“科技兴薯”战略的大力推进,脱毒种薯需求将逐渐扩大,根据《农业部关于加快马铃薯产业发展的意见》,2012年全国实现脱毒种薯应用面积平均35%的目标,国内脱毒种薯需求量将达到450万吨。目前,我国脱毒马铃薯原原种繁供能力还很低,真正意义上的脱毒原原种(微型薯)不足3亿粒,是阻碍国内脱毒种薯产业发展的主要原因;加之各地的质量标准不统一、检测手段还落后和监督体系不健全,致使种薯质量参差不齐,已成为制约我国马铃薯产业向纵深发展最突出的问题。另外,多年来我国马铃薯育种目标是以鲜食为主,生产品种具有浓郁的温饱色彩,加工等专用品种严重缺乏,这是当前我国马铃薯种薯生产比较薄弱的标志性现状。 本文从研究我国马铃薯产业发展情况入手,通过对马铃薯脱毒种薯行业分析,采用了查阅文献资料,数据分析,现场调研等研究方法对马铃薯的开发利用价值和行业发展状况进行研究分析;解析了马铃薯脱毒种薯标准,马铃薯脱毒种薯行业行业细分,马铃薯脱毒种薯行业繁育,生产、需求及马铃薯行业国家产业规划,各省区地区马铃薯脱毒种薯行业政策;运用定量分析法,图例对比,卫星影像对比等研究方法,对马铃薯加工产业情况,马铃薯脱毒种薯行业进入门槛条件,马铃薯脱毒种薯行业市场前景,马铃薯脱毒种薯行业政策支持,行业发展制约因素进行了系统的研究,论证后提出行业发展前景分析结论:马铃薯脱毒种薯行业前景很好和行业发展空间还非常大。

脱毒马铃薯实验

脱毒甘薯推广试验 甘薯兼有药用与食用,不仅含有丰富的营养和醇厚的口感,而且具有药用价值,据《本草纲目》、《本草纲目拾遗》记载,甘薯又“补虚乏,益气力,健脾胃,强肾阴”的功效,并且具有其他的利用价值,能够制糖、酿酒和制酒精等。甘薯还有不同颜色,不同颜色甘薯含有不同成分比例的营养物质和稀缺元素,是营养佳品,且甘薯品种随着不断改善,口味也逐渐变得香软甜美。 脱毒甘薯应用是甘薯生产上一次重大的改革,是促进农村经济新的增长点的重要途径之一。脱毒甘薯防止了一些病毒潜伏在甘薯里带给人们疾病的危害,脱毒甘薯的应用更是改变了甘薯家族的整个经济价值。 一、试验目的及意义 甘薯属无性繁殖,加上农户留种自繁和沿用传统的栽培方式,导致出现品种混杂、中型退化、抗性差、产量低、品质下降等不适于甘薯食品加工的问题。为了让甘薯能给人带来更多的经济价值以及保健价值,本文通过对甘薯种植方式的改善方面着重讲述以期改变甘薯的传统种植和加工方式,进一步宣传脱毒甘薯。 二、试验材料及试验地概况 试验材料:利用目前大面积推广的北京533品种为供试材料。 试验地情况:甘薯是四川主要农作物之一,试验于四川省农业科学院作物研究所进行研究。由于在甘薯生长(3月~11月)期间,气候温暖,光照较好,雨水充足,适宜甘薯生长,因而四川甘薯具有很高的产量潜力。据我院试验,利用近年育成的优良新品种,在良好栽培条件下,甘薯净作鲜薯块单产潜力可达70~75t/ha,间套作单产可达45~50t/ha。 三、试验设计方案 通过对脱毒甘薯与未脱毒甘薯的种植对比,根据其产量、营养成分含量以及口味等比较脱毒甘薯与未脱毒甘薯的不同,从而比较哪种甘薯对于人们有较高的营养价值和经济价值。通过对北京533品种进行两组试验,一组为北京533不进行脱毒技术处理(组一),另外一组为北京533进行脱毒处理(组二);其他试验条件(施肥量、施肥种类、灌水量、温度、光照等)、环境相同。再根据成熟甘薯的产量、病毒数量测试、淀粉含量、口味进行比较,如下图: 品种\测量对象产量(kg/亩)病毒种类及数量淀粉含量率(%)

脱毒马铃薯高产栽培技术

脱毒马铃薯高产栽培技术 【摘要】马铃薯是主要的粮、菜、饲兼用作物,人们在种植马铃薯过程中,常会发现马铃薯植株变矮、叶片失绿、长势衰弱、块茎变小、产量和品质下降,这就是马铃薯退化现象,主要是受一些病毒侵染所致。而脱毒种薯由于脱除了主要的马铃薯病毒,恢复了原品种的特征特性,从而达到了复壮的目的,因此马铃薯的产量和商品率得到了大幅度提高。一般种植脱毒马铃薯可增产40%左右,同时种植脱毒种薯田间病害发生率大幅下降,从而减少了。农药的使用量,所产商品薯为绿色健康食品,深受广大消费者欢迎。在应用脱毒种薯进行大田生产时,主要应掌握以下技术。 【关键词】脱毒马铃薯栽培技术 1 选地与合理轮作 种植马铃薯的地块要以土层深厚、疏松、排水良好、保水保肥性能好的砂质或轻壤土最好,选择与禾谷类作物进行3年以上的轮作,避开马铃薯茬、茄科和块茎类作物茬口,前茬施用过豆磺隆、普施特、豆草特等长效除草剂的地块不宜种植。 2 深耕整地、蓄水保墒 马铃薯块茎在土壤中形成与膨大时需要排除同体积的土壤,所以它对土壤的孔隙状况有很高的要求,只有土壤疏松,通气良好,才能满足马铃薯在生长过程中对养分和CO2的需要。所以,种植马铃薯的地块,在前作收获后要及时进行深松耕,深度20—25cm,结合秋耕施入优质农家肥2000Kg,并及时耙地保墒。早春化冻3—5cm时再耙耱一次,这样便可为马铃薯生长创造一个疏松、墒足的土壤条件,以保证薯块膨大和抗旱高产。 3 选择优良的脱毒种薯 品种的选择应根据不同的自然生态条件和栽培条件,不同的生产目的和市场需要进行选择。若以淀粉加工生产为目的,则应选择淀粉含量高的品种,如内薯7号、内薯5号、克新12号。若以城市郊区蔬菜供应为生产目的,则应选择早熟品种,如费无瑞它、旱大白、克新4号、东农303。若以油炸加工原料为生产目的,则应选择大西洋、内薯3号、夏波蒂。若以高产为生产目的,则应选择紫花白、克新1号、底西芮。 4 种薯处理 (1)播前催芽晒种:播种前25-30天将种薯出窖,放在室温15-20℃的散射光下催芽,块茎堆放2-3层为宜,不要太厚,经常翻动,使之发芽均匀、健壮,当90%块茎出芽时,在阳光下晒种,晒到紫绿色即可切块播种。

水培和雾培技术

第6章水培和雾培技术 ?学习目标: 掌握深液流技术和营养液膜技术的特征、设施结构与栽培管理要点;理解雾培、 浮板毛管水培、浮板水培技术等其他水培设施的构成与管理要点。 ?学习提示; __________________________________________________________________ 水培是植物根浸润在营养液中的一类无土栽培方法,又称水耕栽培或营养液栽培。雾培是指植物根系生长在雾状营养液环境中的一类无土栽培方法。本章介绍常见的几种水培技术和雾培技术。 第一节深液流技术 深液流技术简称DFT(Deep Flow Tech niq ue), 是最早开发成可以进行农作物商品生产的无土栽培技术。从20世纪30年代至今,通过改进,被认为是比较适用于第三世界国家的类型。DFT在日本普及面广,我国的台湾、广东、山东、福建、上海、湖北、四川等省市也有一定的推广面积,成功地生产出番茄、黄瓜等果菜类和萬苣、茼蒿等叶菜类蔬菜。因此,这种类型的水培设施也比较适合我国现阶段的国情。 一、设施结构 深液流水培设施一般由种植槽、定植板(或定植网框)、贮液池、营养液循环流动系统等四大部分组成。由于建造材料不同和设计上的差异,已有多种类型问世。例如日本就有两大类型,一种是全用塑料制造,由专业工厂生产成套设备投放市场供用户 购买使用,用户不能自制(日本的M式和协和式等);另一种是水泥构件制成,用户 可以自制(日本神园式)。实践中试用,认为神园式比较适合中国国情。现将改进型神园式深液流水培设施作一介绍(图 6 - 1 )。 (一)种植槽 种植槽一般宽度为80?100cm,槽深15?20cm,槽长10?20m=原来神园式种植槽是用水泥预制板块加塑料薄膜构成,为半固定的设施,现将其改成水泥砖结构永久 固定的设施(华南改进型)。槽底用5cm厚的水泥混凝土制成,然后在槽底的基础上用水泥砂浆将火砖结合成槽周框,再用高标号耐酸抗腐蚀的水泥砂浆抹面,以达防渗防蚀的效果(见图6 —2)。

植物组织培养脱毒快繁技术在马铃薯育种中的应用

植物组织培养脱毒快繁技术在马铃薯育种中的应用 摘要:脱除病毒是植物组织培养深入探讨研究中的一个技术难题。本文简要介绍植物组织培养的基本原理和方法,综述植物脱除病毒的热处理、茎尖培养和抗病毒药剂三种方法的原理和技术方法,介绍了几种常用的病毒检测方法。本文以马铃薯为例,重点介绍了利用热处理加茎尖组织培养法获得马铃薯脱毒苗的具体技术方法,脱毒率可达100%。同时还对植物组织培养脱毒快繁技术的应用前景作了分析。 关键词:茎尖培养,脱毒快繁技术,病毒检测,应用前景. 1.脱毒技术及其原理 植物组织培养脱毒快繁是人工在无菌条件下利用植物体的一部分,在人工控制的营养和环境条件下繁殖植物,脱除病毒得到无毒苗株,继而在大田快速繁殖的技术。脱毒及离体快繁,是目前植物组织培养应用最多、最广泛和是有效的一个方面。现在植物的脱毒技术有多种,其中应用最广泛的有三种:热处理法、茎尖培养脱毒法、抗病毒药剂法,将不同的方法相结合起来应用效果更好。 1.1 热处理法 1.1.1 概述 热处理法是利用病毒和寄主植物对高温的忍耐性的差异,使植物的生长速度超过病毒的扩散速度,得到一小部分不含病毒的植物分生组织,然后进行无毒个体培育。 热处理可通过热水浸泡或湿热空气进行。热水浸泡对休眠芽效果较好,湿热空气对活跃生长的茎尖效果较好,既能消除病毒又能使寄主植物有较高的存活机会。热空气处理比较容易进行,把旺盛生长的植物移入到1个热疗室中,在35~40℃下处理一段时间即可,处理时间的长短,可由几分钟到数月不等[3] 。热处理的方法有恒温处理和变温处理,处理的材料可以是植株,也可以是接穗。 1.12原理 热处理脱毒是根据病毒与寄生细胞对高温的忍耐程度不同,选择适当的温度和处理时间,植物组织中的很多病毒被部分地或完全地钝化而可控制其的活动,但很少伤害甚至不伤害寄主组织,从而让植物细胞加快生长,使生长点附近不带病毒,从而达到脱毒的目的。 1.2 茎尖培养脱毒法 1.2.1 概述 茎尖培养脱毒就是采取茎尖分生组织离体培养的方法获取无病毒试管苗,其方法是在解剖镜下,用解剖刀进行迅速准确地茎尖剥离,因为茎尖分生组织基本不带病毒,利用植物茎尖分生组织进行离体培养,再结合病毒检测,就可以获得无病毒的植株。 茎尖培养脱毒法脱毒率高,脱毒速度快,能在较短的时间内得到较多的原种繁殖材料,但这种方法存在的缺点是植物的存活率低。为了克服这一缺点,现在经常是将茎尖培养与热处理相结合来使用。茎尖培养与热处理相结合之所以能够提高脱毒效果,是由于热处理可使植物生长本身所具有的顶端免疫区得以扩大,有利于切取较大的茎尖(1mm左右),从而能够提高培养或嫁接的成活率。 1.2.2 原理 茎尖培养脱毒的原理是植物体内病毒靠维管束系统移动,分生组织中没有维管束存在,病毒只靠胞间连丝移动,速度很慢,难以追上生长活跃的分生组织,所以旺盛生长的根尖、茎尖一般都无病毒或很少有病毒分布。 据研究,植物体内某一部分组织器官不带病毒的原因是:分生组织的细胞生长速度快,病毒在植物体内繁殖的速度相对较慢,而且病毒的传播是靠筛管组织进行转移或通过细胞间连丝传递给其他细胞,因此病毒的传递扩散也受到一定限制,这样便造成植物体的部分组织细胞没

脱毒马铃薯原种扩繁技术

脱毒马铃薯原种扩繁技术 脱毒马铃薯原种如果直接用于大田商品薯生产,成本过高,更造成种薯资源浪费,致使脱毒种薯的增产增收潜能不能完全发挥,同时,就一个县(市)级马铃薯制种的规模来说,其原种生产和供应的能力远远不能满足该地大田商品薯生产的用种需求。因此,必须进行一、二级种薯扩繁。保持马铃薯种薯的优良种性和纯度不降低,是脱毒马铃薯原种扩繁的关键。现将技术要点总结介绍如下。 1繁育基地的选择 脱毒马铃薯原种扩繁基地应地处气候比较冷凉的地区,或高寒阴湿山区;种薯繁育田周围不得有高大障碍物,以利通风,减少传毒蚜虫降落的密度;种薯繁育田周围30m半径内不能种植桃树和马铃薯等茄科植物;种薯繁育田必须3a以上没有茄科作物的轮作;地块肥力较好,土壤松软,地势平坦,排灌良好;地块土层深厚,结构疏松,壤土或沙壤土,有机质含量 1.50%~2%,前茬为禾本科或豆科,忌同茄科作物重茬。 2整地、覆膜 2.1埋肥整地整地前,先将肥料撒入地表,其中优质农家肥6t/hm2,化肥根据地力水平,按下表施用量施入,并撒施硫酸锌15~22.50kg/hm2,地下害虫危害严重的地块,用50%辛硫磷乳油7.50kg/hm2制成毒土撒入。深耕30~40cm,耙耱平整。 2.2起垄覆膜先按大垄宽70cm,小垄宽40cm划行,然后起垄,起垄时,把小垄带的土翻至大垄带上,修整成宽70cm,高20cm垄带,呈微弓形,然后用宽120cm、厚0.008mm超薄膜全地面覆盖,两膜相接处在小垄的中间。地膜用量75 ~90kg/ hm2,最好选用黑色膜,减少绿头薯,并抑制杂草生长。 3种薯与种薯的处理 3.1精选种薯播前20d将种薯出窖、精选。选择品种特征明显,薯形规则,表皮光滑,芽眼深浅一致的幼龄和壮龄块茎做种,淘汰薯形不规则、表皮粗糙老化及芽眼凸出、破头、龟裂、皮色暗淡等具有非健康标志的薯块。 3.2催芽与晒种播前催芽,能提前出苗,且苗齐、苗壮,并提前结薯,提高种薯质量和产量。种薯精选后,置于15~20℃条件下催芽,当薯块大部分芽眼出芽时,剔除病烂薯和长细芽薯,放在阳光下晒种,使幼芽变绿或紫即可。 3.3种薯切块与处理单薯重30g左右的小种薯应整薯播种,薯块重70g以上应切块播种。播前1~2d进行切块。每个切块含2~3个芽眼,平均单块重须达到40~50g。切块过程中要对切刀消毒,将数把切刀浸泡在0.20%高锰酸钾溶液中消毒,轮换使用。

马铃薯的脱毒技术

马铃薯的脱毒技术 【摘要】本文遵从马铃薯在我国种植面积广泛包含内蒙古,甘肃,山西,天津等省,以及我国人民的偏爱,同时也出于自己家乡的种植实况,希望对马良书的脱毒技术的深入技术的学习,可以给自己的家乡带来一些实质的技术。特此对马铃薯的需求,退化,脱毒技术进行研究。 【关键词】马铃薯退化脱毒 马铃薯是我国四大粮食作为之一,目前在我国的栽培面积大约有500多万公顷,已经成为世界上栽培面积最大的国家,但在其繁殖过程中退化问题比较严重,症状是叶片卷缩,产量降低,实验研究表明,病毒浸染是其退化的根源。由于土豆在食品,工业,医药,化工等行业是重要的原料。比如我们常喝的酸奶里面的就加入了土豆变形淀粉作为增稠剂,冰激凌中70%都是土豆粉。在饲料工业中,甲鱼,鳗鱼饲料是漂浮在水中供鱼食用的,而饲料中土豆精淀粉就是最后的黏结剂。包括在造纸业中,土豆淀粉将纤维组织粘结在一起。就连石油钻井也离不开土豆,因为土豆的预糊化淀粉具有抗高温和耐高温和高压的特性,可以做钻井中的稠度稳定剂,能有效的控制泥浆水分的滤失。由此看来马铃薯有很大的发展前景,我们今天就把研究方向放在马铃薯的脱毒技术。我们先通过了解马铃薯的退化和病毒来源来进行“对症下药”。 1.种薯退化原因及病毒传播的途径 1.1种薯退化 马铃薯整个生育期均易感染多种病毒病.在我国马铃薯产区危害马铃薯的主要病毒和类病毒有:马铃薯x病毒(PVX)、马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯A病毒(PV A)、马铃薯s病毒(PVS),还有一种类病毒一马铃薯纺锤块茎类病毒(PSWd)。其中PVY、PLRV、PVX是危害马铃薯最严重的病毒。田间表现使植株矮小。叶片翻卷、花叶、皱缩。马铃薯品种种性退化,品质变劣,甚至失去种用价值,使马铃薯种薯退化。 1.2 种薯退化的危害 马铃薯病毒对植株的危害主要是阻碍叶片中叶绿素的合成,破坏叶绿体结构,改变叶型,影响叶片的光合作用和其他功能,导致植株生理代谢紊乱、活性降低,表现出花叶型、卷叶型和皱叶型症状,造成大面积的减产和直接经济损失,其程度最低在10%以上,最高可达90%。在生产中,马铃薯病毒病经常是由多种病毒混合侵染而造成严重减产,如PvY与PVX复合侵染可减产80%左右。据估计,全世界每年马铃薯生产由病毒造成的减产至少为20%,我国种薯退化所引起的产量损失在30%以上。马铃薯种薯的退化问题在我国普遍存在,一般海拔高、地理纬度高、气候冷凉地区或高寒区程度轻而慢,品种的优良种性保持的年限长,故生长上应用的年限也长;而低纬度、低海拔、气温高的平川地区则退化快,且严重,一个好的品种只能种植2—3年,有的甚至仅能种植1年。马铃薯病毒病犹如癌症,一旦感病就终身带毒,无法由药剂防治,必定会造成严重的产量损失和品质降低,经济效益低下,使生产无法进行。解决种薯退化不仅是世

设施农业自动监控系统实现设施农业管理的智能化

设施农业自动监控系统实现设施农业管理的智能化 近年来随着传统农业向产业化、规模化的现代农业方向转变,设施农业得到了蓬勃的发展。设施农业也已经成为带动农民致富的好产业,但是要大力发展设施农业,还需要解决劳动力成本急剧上升等问题,因此将设施农业与物联网相结合已经成为了必然的趋势,设施农业自动监控系统的应用,可以实现设施农业管理的智能化,利用科技来进行设施栽培。 设施农业虽然在我国发展很快,但是自动化、智能化的程度还较低,主要便现在土法温室大棚多,土壤直接栽培多现代化温室大棚少,水培、雾培、基质栽培少。而设施栽培属于投入很高的农业,因此只有利用好设施农业自动监控系统等高科技技术,才有可能在降低成本投入的同时实现高产出、高效益。 配备有设施农业自动监控系统的现代化设备栽培在管理和控制方面优势明显,由于它采取的是从温、光、湿、水、肥、气等方面综合全面的管理方式,根据植物生长的适宜生态条件在现代化设施农业内进行四季恒定的环境自动控制,使其不受气候条件的影响,生产自动化、标准化和智能化,农产品周年生产、均衡上市,实现生产高速度、高产出和高效益。 农业作为国家的第一产业,国家一直以来对其都非常重视,近年来更是加大了科技的投入,基于农业物联网技术的设施农业自动监控系统采用硬件软件双管齐下的管理控制方式,让现代设施农业的管理更加智能化,帮助种植大户、合作社、企业龙头等进一步简化了操作流程,实现了农业工业化及工厂运作,不再局

限在传统农业,从而获得最大的经济效益。 一、云平台 1、设施农业智能监测系统 通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、土壤水份、土壤盐分、PH值、降水量、空气温湿度、气压、光照强度、植物营养指标(养分、水分、微量元素等)以及植物生理生态指标(植物茎秆微变化、果实膨大、叶温、茎流等)来获得作物生长的最佳条件,并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等; 总体概况:

雾培有机蔬菜栽培

雾培有机蔬菜栽培 雾培有机蔬菜栽培,是以生产安全、营养、洁净的优质雾培蔬菜为主的高科技农业项目。通过综合运用立柱式气雾栽培系统、植物生长计算机控制系统、鱼菜共生技术等多项先进农业生产技术,设计出一种全新的农业生产模式——鸟巢式生态农业生产系统。系统摆脱传统农业生产对土地、能源、气候的高度依赖,实现了农副产品生产空间立体化、控制智能化、产业规模化,达到有机、循环、可持续、节能环保的目标。 来源https://www.360docs.net/doc/6c969213.html,/zhongzhi/index.htm 立柱式气雾栽培技术 项目将国内现代农业技术中先进的气雾栽培技术和垂直农业技术相 结合,构建出气雾栽培垂直立柱,不仅使生产效益得以数倍的提高,而且形成了农业生产从土壤环境变成空气气雾环境,从土肥到营养液,从平面到空间,从繁琐到简易,从开放到闭锁的一套完全不同于土壤耕作的农业生产新模式。 在植物潜能最大化栽培中,立柱式气雾栽培模式是最佳模式。气雾栽培是把植株悬挂于雾化空间,让其根系获取水份氧气及营养方式发生变化,用加压雾化或超声波雾化的方法,为根域创造最佳的环境条件,包括根环境的温度、水份、空气及营养,这四大因素是影响植物根系吸收及生长的主要四大因子。气雾栽培让根环境处于最佳的水气肥环

境,根系悬空于空中,氧气得以最大化供给,肥水通过雾化的方式提供,矿质离子及水份的吸收能得以充足的保证,根在富氧环境下能发挥出最大的能量转换率,离子交换吸收的速度快,使植物发挥出最大的生长潜能,实现作物快速生长。 项目选用铁丝网和黑白膜做栽培柱,将蔬菜幼苗扦插于柱体上,构建垂直农场,柱体内部设置喷雾装置,作物根系裸露在栽培装置内部,利用喷雾装置将营养液雾化为小雾滴状,直接喷射到植物根系,以提供植物生长所需的水分和养分 1.空间利用率高 向空间发展而大大增加耕地的数量与面积,提高了栽培植物的覆盖面积,使温室利用率提高6倍以上。 2.节水率高 气雾栽培只需土壤栽培的1/10用水量,就可完成相同生物量的增长,节水效率高达90%。如温室土壤栽培番茄,每形成一公斤番茄需要200公斤水,就是采用水培也需消耗170公斤左右的水,而采用气雾栽培则只需6-10公斤的水。 3.实现可持续发展 气雾培的营养液在一个严密的闭锁型循环系统中完成养分与水分的供给,可以实现零外排,做到可持续不污染环境的效果。 4.无水土流失之忧 根部完全悬挂于空中栽培,不需传统土壤为媒介的耕作,没有任何水土流失之提忧,解决当前农耕土壤流失影响生态的严重问题。

浅谈马铃薯脱毒种薯高产栽培技术

浅谈马铃薯脱毒种薯高产栽培技术 发表时间:2019-08-15T15:27:35.453Z 来源:《科技新时代》2019年6期作者:陈润平 [导读] 和传统高产经验的总结相结合,根据当地的实际环境、气候特点、地质情况等,对相应的配套高产栽培技术进行制定。 内蒙古乌兰察布卓资县农牧局种子管理站 012300 摘要:马铃薯作为不少地区主要的粮食作物,为了使品种退化减产的问题得以有效解决,马铃薯脱毒种薯高产技术受到重视,技术人员不断对其加强研究和实践,通过在不少地区的示范种植,也取得了显著的生产效果,本文就此进行了分析、总结和探讨。 关键词:马铃薯;脱毒种薯;高产 一、种植管理措施 (一)种地选择 土层深厚、土壤肥沃、开阔平坦的轻沙壤土或壤土地质,更适合于种植脱毒 种薯,粘重地块、盐碱地、沙性大或涝湿地等地质不适合作为种植用地。 (二)轮作措施 轮作需保证三年以上,对于茄科作物,如:辣椒、番茄、茄子等,以及根类 作用如:胡萝卜、甜菜等,都不宜用于轮作,可选择油菜或小麦等;同时设置1000M以上的隔离区,在此范围内严禁种植茄科作物、其他马铃薯以及开黄花的作物,如油菜等;前一轮作物所残留的除草剂不能对种殖的脱毒种薯造成不利影响,同时周边作物进行除草剂喷洒时,时也应避免其漂移危害脱毒种薯的种植。 (三)整地 采用休闲夏翻的方式对土地进行深翻整地,此方式为最佳方案,其次可选择 在秋季进行翻地,同时保证翻地深度不少于25CM;在春播之前还应再进行一次,“平、净、深、碎、齐”是衡量整地质量的标准[1]。 二、施肥措施 高产栽培技术中需要对马铃薯进行施肥,同时也需与种植机械化作业、有机 肥资源短缺以及生产成本过高等实际情况进行综合考虑,宜采用磷、氮、钾配方进行平衡施肥;在播种时主要采用人种肥,条件允许的情况下可在整地阶段和中耕阶段采用有机肥进行施肥和追肥,另外保持施肥总量在适度偏高的水浃,不宜追求最大量。 (一)种肥要点 如是水肥条件较好的夏翻地地块,施肥量应控制667M2施以33-53KG化肥, 在插种期,插种的同时施入33KG的肥料,其中包括尿素6KG、磷酸二铵12KG、磷酸钾15KG[2]。 (二)追肥要点 在有条件的情况下,翻二次地时再进行20KG的追肥,主要采用尿素4KG、 磷酸二铵6KG、硫酸钾10KG。 三、种薯措施 (一)催芽要点 在进行播种前10-15天,种薯出窖,或在15天左右采用白天薯容窖通风的 方式,使种薯所处的温度条件达到并保持在15-20℃,有利于种薯出芽;日光照射种薯出芽,使其变成紫绿色[3]。 (二)切种要点 当薯芽长至豆粒大小时,便可以进行采种处理。首先对中暑进行精选,将畸 形、烂、病、伤的薯块进行清除;种块最宜重量保持在30克左右,不得大于35g,小于25g; 种薯高产与种块的大小有关,但同时种块过大对种植成本造成不昨影响;要保证种块薯肉厚实,并带有两个芽眼,处于皮面中间部位最佳,同时不可成薄皮状,表皮大小需大于2.0CM×2.5CM。 切种时,将其直接堆于地面或切入土筐中,不能切入不透气的塑料或尼龙袋 中,并且不可堆积过厚,需要保证其通风见光,并尽快将切面进行晾干。 (三)消毒措施 接种时需要对,病虫害进行防治,首先每人要准备两把切刀,采用3%的高 锰酸钾溶液或75%的酒精对切刀进行交替消毒和使用;对切好晾干的种块也要进行喷药灭菌处理,可采用70%的代林锰锌、58%的瑞毒锰锌、75%的百菌清,加水后调配成100倍的液体喷雾,采用人工喷雾器对种块进行翻动喷洒,每150克的种块需喷洒2-3KG的药液;喷药后的肿块儿在进行晾干,装入丝袋中进行通风码放,保证其间留有空隙,避免出现种薯伤热烂种或出苗影响等情况;另外,还需避免雨淋、受冻等情况出现。 切种和播种的时间也应提高关注度,并互相配合进行,种块放置不宜超过3 天,最佳方案是随播随切。 四、播种措施 (一)播种时机 播种最佳时间应为10CM的深土层的温度保持在6-7℃时,以海拉尔为例, 其与周边地区适宜播种期为5月5-20日,而5月10-15日为最佳时段,并且播种期应保证天气晴暖无风,应尽量在最佳播种期内完成播种[4]。 (二)播种数量 以荷兰七事和克新一号为例,在667M2的播种面积上,播种量为120-130KG,作物数量为4000株,预计收获3800株左右,其中保持

第6章 水培和雾培技术

第6章水培和雾培技术 水培是植物根浸润在营养液中的一类无土栽培方法,又称水耕栽培或营养液栽培。雾培是指植物根系生长在雾状营养液环境中的一类无土栽培方法。本章介绍常见的几种水培技术和雾培技术。 第一节深液流技术 深液流技术简称DFT(Deep Flow Technique),是最早开发成可以进行农作物商品生产的无土栽培技术。从20世纪30年代至今,通过改进,被认为是比较适用于第三世界国家的类型。DFT在日本普及面广,我国的台湾、广东、山东、福建、上海、湖北、四川等省市也有一定的推广面积,成功地生产出番茄、黄瓜等果菜类和莴苣、茼蒿等叶菜类蔬菜。因此,这种类型的水培设施也比较适合我国现阶段的国情。 一、设施结构 深液流水培设施一般由种植槽、定植板(或定植网框)、贮液池、营养液循环流动系统等四大部分组成。由于建造材料不同和设计上的差异,已有多种类型问世。例如日本就有两大类型,一种是全用塑料制造,由专业工厂生产成套设备投放市场供用户购买使用,用户不能自制(日本的M式和协和式等);另一种是水泥构件制成,用户可以自制(日本神园式)。实践中试用,认为神园式比较适合中国国情。现将改进型神园式深液流水培设施作一介绍(图6-1)。 (一)种植槽 种植槽一般宽度为80~100cm,槽深15~20cm,槽长10~20m。原来神园式种植槽是用水泥预制板块加塑料薄膜构成,为半固定的设施,现将其改成水泥砖结构永久固定的设施(华南改进型)。槽底用5cm厚的水泥混凝土制成,然后在槽底的基础上用水泥砂浆将火砖结合成槽周框,再用高标号耐酸抗腐蚀的水泥砂浆抹面,以达防渗防蚀的效果(见图6-2)。

图6-1 改进型神园式深液流水培设施组成纵切面示意图 1.水泵 2.充氧支管 3.流量控制阀 4.定植杯 5.定植板 6.供液管 7.营养液 8.支撑墩 9.种植槽10.地面11.液层控制管12.橡皮塞13.回流管14.贮液池 图6-2 种植槽横切面示意图 1.地面 2.种植槽 3.支撑墩 4.供液管 5.定植杯 6.定植板 7.液面 8.回流及液层控制装置 这种槽不用内垫塑料薄膜,直接盛载营养液进行栽培。但能否成功的关键在于选用耐酸抗腐蚀的水泥材料。这种槽的优点是农户可自行建造,管理方便,耐用性强,造价低。其缺点是不能拆卸搬迁,是永久性建筑,槽体比较沉重,必须建在坚实的地基上,否则会因地基下陷造成断裂渗漏。 (二)定植板 定植板(图6-3)用硬泡沫聚苯乙烯板块制成,厚约2~3cm,板面开若干个定植孔,孔径为5~6cm,种果菜和叶菜都可通用。定植孔内嵌一只塑料定植杯(图6-4),高7.5~8.0cm,杯口的直径与定植孔相同,杯口外沿有一宽约5mm的唇,以卡在定植孔上,不掉进槽底。杯的下半部及底部开有许多?3mm的孔。定植板的宽度与种植槽外沿宽度一致,使定植板的两边能架在种植槽的槽壁上,这样可使定植板连同嵌入板孔中的定植杯悬挂起来(图6-2)。定植板的长度一般为150cm,视工作方便而伸缩,定植板一块接一块地将整条种植槽盖住,使光线透不进槽内。

马铃薯脱毒技术研究进展

施夏明1,齐璐璐1,乔宁宁2,徐忠东1,耿明1 (1.合肥师范学院, 安徽合肥230601;2.安徽大学, 安徽合肥230039)摘要:马铃薯是全球第4大粮食作物,我国已启动马铃薯主粮化战略。 病毒病严重影响马铃薯的产量和品质及粮食安全。分别综述5种马铃薯脱毒技术的原理及最新国内外研究进展,为马铃薯脱毒技术的研究和推广提供文献参考。关键词:马铃薯;病毒病;脱毒技术;脱毒种质中图分类号: S532文献标识码: A 文章编号: 2095-0896(2019)05-068-04SHI Xia-ming et al.(Hefei Normal University ,Hefei ,Anhui 230601) Abstract Potato was the fourth most popular food crop in the world ,and China had initiated the strategy of potato staple grains.Virus disease seriously affected the yield and quality of potato and food security.In this paper ,the principle of five potato virus ?free technologies and the latest research progress at home and abroad were reviewed respectively ,which provided a reference for the research and popularization of potato virus ?free technology.Key words Potato ;Virus disease ;Virus ?free technology ;Virus ?free germplasm 基金项目:国家级大学生双创训练计划项目(201814098057);合肥师范学院与明光市校地产学研项目(2016CXYZB020)。作者简介:施夏明(1983-),男,安徽合肥人,实验师,硕士,从事生理生态及植物脱毒技术研究。 收稿日期:2019-03-16 马铃薯(Solanum tuberosum L.)是无性繁殖作物,病毒和类病毒可通过种薯持续传播给子代植株[1],这是制约马铃薯现代农业生产,导致产量和质量下降的主要因素。马铃薯X 病毒(PVX )、Y 病毒(PVY )、S 病毒(PVS )、卷叶病毒(PLRV )、M 病毒(PVM )、A 病毒(PVA )在我国及世界各地广泛流行。我国马铃薯主产区PVS 、PVY 感染情况尤为严重[2]。马铃薯病毒脱毒技术对于提高马铃薯产量和质量至关重要。现行的马铃薯脱毒技术主要包含茎尖分生组织培养法、热疗法、电疗法、化学疗法、冷冻疗法。单独或联合使用上述方法,均取得了良好的脱毒效果。笔者综述了国内外马铃薯脱毒技术的发展现状,为马铃薯脱毒技术的研究和推广提供参考。 1 茎尖脱毒培养技术 植物病毒通过在维管系统中的快速移动来侵染健康组织,而在未形成成熟维管系统的分生组织中,病毒只能在胞间连丝上缓慢传输来侵染组织[3]。此外,细胞分裂和病毒复制存在激烈竞争。 在分生组织中,细胞分裂非常旺盛,需要消耗大量养分,而病毒复制由于得不到充足的营养而受到明显抑制[4]。因此,植物的分生组织不含病毒。将植物的分生组织分离出来,进行组织培养即可得到无病毒的脱毒苗。茎尖分生组织脱毒培养技术是应用最为广泛的一种脱毒方法。近年来,马铃薯茎尖脱毒技术的发展研究主要集中在不同产区、不同品种的茎尖脱毒培养基配方及茎尖剥离方式上[5-7]。茎尖脱毒培养基配方研究除了 园艺与种苗,Horticulture &Seed 2019,39(05):68-71doi :10.16530/https://www.360docs.net/doc/6c969213.html,21-1574/s.2019.05.024 esearch Progress on Virus Elimination Techniques of Potato 马铃薯脱毒技术研究进展

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