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第四章 植物的脱毒与快繁培养 第一节 概念与意义 一、概念 利用植物组织培养技术，脱除植物细胞中的病毒，生产健康的繁殖材料。 二、植物病毒病简介及危害 （一）植物病毒病简介 定义：由植物病毒寄生引起的病害。 症状： ①变色，叶片的叶绿素形成受阻或积聚，从而产生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。花朵的花青素也可因而改变,使花色变成绿色或杂色等,常见的症状为深绿与浅绿相间的花叶症如烟草花叶病。 ②坏死，在叶片上常呈现坏死斑、坏死环和脉坏死，在茎、果实和根的表面常出现坏死条等。 ③畸形，器官变形，如茎间缩短，植株矮化，生长点异常分化形成丛枝或丛簇，叶片的局部细胞变形出现疱斑、卷曲、蕨叶及带化等。 （二）病毒的侵染特性 有性生殖退化、仅用无性繁殖方法繁殖的植物，极易受病毒病的侵染。 大多植物病毒不经种子传播（专化性强的病毒除外）。 病毒在生长旺盛的部位繁殖速度慢. （三）植物病毒的危害：已超过500种，随着生产栽培时间的推移，危害越来越严重，发现的病毒种类也越来越多。大多数植物病毒不经种子传播，对于有性生殖退化，仅能用无性繁殖方法繁殖的植物，一旦患病则毫无办法，从而使优良品种的生产力衰退。 目前受病毒危害严重影响生产的有： 大田作物：马铃薯、甘薯、甘蔗、烟草蔬 菜：白菜、大蒜、葱、番茄、萝卜果 树：柑橘、苹果、草莓、香蕉花 卉：香石竹、各种菊花、天竹葵、紫罗兰等块根、块茎、鳞茎为繁殖器官的作物，每年相当一部分产品要用留作种。如： 大 蒜：留种量占产量的五到八分之一马铃薯：留种量占产量的十分之一贝 母：留种量占产量的三分之一。 危害园艺植物的病毒数目 植物种类 染病毒种类 植物种类 染病毒种类 植物种类 染病毒种类 菊花 19 矮牵牛 5 葡萄 26 康乃馨 11 马铃薯 17 樱桃 44 水仙 4 大蒜 24 无花果 5 唐菖蒲 5 豌豆 15 桃 23 风信子 3 百合 6 梨 11 月季 10 柑橘 23 草莓 24 天竺葵 5 苹果 36 病毒的危害给农业生产带来重大的损失，如草莓病毒的危害，曾使日本草莓产量严重降低，品质大大退化，使生产几乎受到灭顶之灾。柑橘的衰退病曾经毁灭了巴西的大部分柑橘，花卉病毒的危害，表现在球极、宿根等花卉的严重退化，致使花小而少，甚至畸形、变色，观赏价值大大下降。 三、植物脱毒培养的意义 能够有效地保持优良品种的特性； 生产无病毒种苗，防止品种退化； 快速繁殖新品种，使优良品种迅速应用； 节约耕地，提高农产品的商品率； 四、传统的植物脱毒技术简介 物理方法：X射线、紫外线、超短波、高温热处理等 原理：钝化病毒，从而达到抑制病毒蔓延的目的。 化学方法：采用化学抑制剂，干扰病毒在植物体内的复制。 生物学方法：选用抗病毒品种或采用种子繁殖方法。 传统的防治病毒的方法如物理方法、化学方法及生物学方法防治病毒效果不显著。由于病毒在植物体内分布具有不均匀性，植物生长点附近的病毒浓度很低或无病毒，通过分生组织培养，采取适当的措施，就可以获得脱病毒植株。 第二节 植物脱毒的原理和技术 一、基本原理 早在1934年，White发现烟草花叶病毒在烟草根中的分布是不均匀的，越靠根尖（root tip）区病毒含量越低，在根尖的顶端不含病毒。 理论假说：(1) 能量竞争 病毒核酸和植物细胞分裂时DNA合成均需要消耗大量的能量，而分生组织细胞本身很活跃，其DNA合成是自我提供能量自我复制，而病毒核酸的合成要靠植物提供能量来自我复制，因而就得不到足够的能量，从而就抑制了病毒核酸的复制。(2)传导抑制 病毒在植物体内的传播主要是通过维管束实现的，但在分生组织中，维管组织还不健全，从而抑制了病毒向分生组织的传导。(3)激素抑制 在分生组织中，生长素和细胞分裂素水平均很高，因而阻滞了病毒的侵入或者抑制病毒的合成。(4)酶缺乏 1969年，Stace-Smith提出，可能病毒的合成需要的酶系统在分生组织中缺乏或还没建立，因而病毒无法在分生组织中复制。(5)抑制因子 1976年，Martin-Tanguy等提出了抑制因子假说，认为在分生组织中存在有某种抑制因子。 二、茎尖培养脱毒法的技术规程 1．被脱毒植物携带病毒的诊断：一般根据病毒病的病症特征和表现程度进行判断，必要时可借助指示植物、血清学、分子生物学方法帮助鉴别。 2．母体材料的选择和预处理 （1）母体材料的选择： ①材料应选预脱毒品种的典型性植株，以保证脱毒苗保持原品种的特征特性； ②选感病轻，带毒量少的植株； （2）预处理：一般采用热处理。 ①湿热处理：适用于木本植物的休眠芽。 ②干热处理：最常用，处理温度一般在50℃以下，根据植物的耐热性和病毒的失活温度而设定。 香石竹在38～40℃条件下经两个月处理可除去全部病毒。 菊花在35～38℃条件下处理60天可