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1、脱毒苗培育的意义脱毒苗培育的意义 病毒对寄主植物可造成毁灭性危害,导致作物大幅度减产,甚至全株死亡。目前国内外解决作物病虫害的有效途径就是采用植物脱毒技术,培育脱毒苗。1.1 植物病毒植物病毒及其及其危害危害 那么什么是植物病毒呢?它对植物能带来哪些危害呢?植物病毒是指感染高等植物、藻类等真核生物的病毒。早在 1576 年就有关于植物病毒病的记载,举世闻名的、美丽的荷兰杂色郁金香,实际上就是现在所谓郁金香 碎色花病毒造成的。植物病毒的基本形态为粒体。大部分病毒的粒体为球状(等轴粒体)、杆状和线状,少数为弹状、杆菌状和双联体状等。2005 年,国际病毒分类委员会第八次报告 所确认的植物病毒已有
2、18 个科,81 个属,1500 多种,它是仅次于真菌的重要 病原物。当植物受到病毒侵染之后,由于寄主植株本身的正常新陈代谢等生理机能受到干扰,使叶绿体的合成、花青素生产和激素的合成、分配等受到显著影响,从而使寄主植株的外观也表现出不正常状态。如植株矮小、叶片失绿或变色、分蘖及枝芽增加以及果、叶畸形等。园艺植物中有相当多的种类是采用无性繁殖法,即利用根、茎、枝、叶、芽等通过嫁接、分株、扦插、压条等途径进行繁殖的,病毒通过营养体传递给后代,使危害逐年加重,再加上园艺植物通常呈规模化 集约栽培,容易造成连作危害,加重了土壤传染性和线虫传染性病毒的危害。例如,马铃薯病毒病 严重时可减产 70%80%
3、,甚至没有商品产量。大蒜病毒病一般导致减产 30%50%,水稻、麦 黄矮病一般减产 20%30%,柑橘衰退病曾使巴西大部分的柑橘园毁灭,特别是无性繁殖植物,受病毒危害更为严重,引起世界各国科学家和政府部门的关注。1.2 植物植物病毒传播的方式病毒传播的方式 植物病毒又是如何传播的呢?病毒传播是与寄主相互作用的第一步,通常一种病毒会有一种主要的传播途径。植物病毒传播主要有介体传播介体传播和非介体非介体传播两种方式。1.2.11.2.1 介体传播介体传播 在自然条件下,植物病毒主要通过介体传播。介体有昆虫、真菌、螨类、线虫和菟丝子等。(1 1)依赖于昆虫介体的传播途径依赖于昆虫介体的传播途径 植物
4、病毒可以通过多种途径传播,其中大多数的病毒传播是通过昆虫介体传播而流行的。昆虫对植物体造成伤口,病毒从伤口侵入植物体内。(2 2)依赖于依赖于螨螨类、线虫和真菌的传播途径类、线虫和真菌的传播途径 螨虫传播介体 主要有蛛螨和叶芽螨 蛛螨可传播马铃薯 Y 病毒,叶芽螨可传播小麦条点花叶病毒和桃黄化病毒。另外研究较多的是曲叶螨,传播小麦条点花叶病毒,无花果螨传播黑麦花叶病毒,还有卵型短须螨传播柑橘裂皮病。线虫传播病毒介体 主要是分布咀刺目(又称矛线目)矛线科中的剑线虫属、长针线虫属和毛刺线虫属。剑线虫属传播烟草环斑病毒、芥菜花叶病毒、葡萄扇叶病毒、草莓潜环斑病毒、樱桃卷叶病毒等。长针线虫属可传播豌豆
5、早枯病毒和烟草脆裂病毒等。线虫的取食行为与蚜虫有些相似,传播病毒属机械方式,线虫从病株根部吸食,病毒进入线虫体内,再到健康植株上吸食,通过口针又将病毒传到健康植株上。病毒虽可在线虫体内存留一段时间,但不增殖,不经卵传播,线虫蜕皮时,病毒颗粒即同 外角层皮一道脱去。(3 3)真菌传播植物病毒的介体真菌传播植物病毒的介体 主要有 2 类低等真菌即鞭毛菌亚门中的根肿菌目和壶菌目真菌,包括油壶菌类和危害禾谷类的多粘菌类。芸苔油壶菌可传播黄瓜坏死病毒、烟草坏死病毒等。禾谷多粘菌可传小麦“土传”花叶病毒,大麦黄花叶病毒、水稻坏死花叶病毒等。真菌传毒主要有 2 种方式:第 1 种是病毒粒体 附着在游动孢子表
6、面,特别是在鞭毛上,当游动孢子接触根表时,病毒随着鞭毛的收缩进入孢子的原生质内,以后与休止孢子的萌动一同进入植物内。例如,芸苔油壶菌传播的烟草坏死病毒属于这种形式。第 2 种是病毒可以进入休眠孢子,可在其中存活几年,病毒随着休眠孢子的萌发后侵入植物。例如,多粘菌传播的小麦花叶病毒,属于这种传毒方式。1.2.21.2.2 非非介体传播介体传播 可分为汁液摩擦接种传播、植物间嫁接传播、种子和无性繁殖材料传播、土壤中病残体传播。其中尤以种材传播病毒危害性最大。它提供了早期初侵染源,使幼苗发病引起大田病毒流行。种传率虽然很低,但经过种子进出口、调拨、鸟类取食和介体进一步传播等途径,都会导致异地病毒病流
7、行,从而扩大病区。1.3 脱毒苗培育的意义脱毒苗培育的意义 病毒病害与真菌和细菌病害不同,不能通过化学杀菌剂或抗生素予以防治。现在虽然有人从事病毒抑制剂的研究,但由于病毒的复制增殖是在寄主体内完成,与寄主植物正常的生理代谢过程密切相关,而且现有的病毒抑制剂对植物也都有害,同时抑制剂不能治愈植物全株,当药效消失时病毒就很快恢复到原来的浓度。用化学杀虫剂消灭传播媒介昆虫(蚜虫、叶蝉、线虫、螨类等)能减轻一些病毒的蔓延,但对于机械传播,用化学杀虫剂则不能控制这类病毒病。因此,脱毒苗的培育,无疑满足了农作物和园艺植物生产发展的迫切需要。自从 20 世纪 50 年代发现通过茎尖分生组织培养的方法,可以脱除患 病毒病植物的病毒,恢复种性,提高产量、品质,组织培养脱毒技术便在生产实践中得到广泛应用,不少国家和地区已将其纳入常规良种繁育体系,有的还专门建立了大规模的脱毒苗生产基地。我国是世界上从事植物脱毒和快繁最早、发展最快、应用最为广泛的国家,目前已建立了马铃薯、甘薯、草莓、苹果、葡萄、香蕉、番木瓜、甘蔗等植物的脱毒苗生产基地,每年可提供几百万株各类脱毒苗。值得注意的是,这里所说的“脱毒苗”,是指 不含该种植物的主要危害病毒,即经检测主要病毒在植物体内的存在表现阴性阴性反应的苗木。要脱除植物体内所有病毒包括未知病毒目前是不可能的。
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