三、茎尖微芽嫁接脱毒方法
茎尖微芽嫁接技术(Shoot-tipmicrografting),指在无菌条件下,借助体视显微镜切取待脱毒植物茎尖(通常带1~3个叶原基),嫁接到无菌培养的实生砧木苗上,愈合产生脱毒完整小植株的一种植物脱毒技术。这是植物组织培养技术与嫁接技术相结合的一种脱毒技术,多用在茎尖培养生根难的木本植物中。20世纪70年代中期提出并试验应用,目前该技术在柑橘、桃、苹果等多种木本植物中获得成功应用。
(一)茎尖微芽嫁接脱毒技术依据
病毒在感病植株体内分布不均匀,越靠近植物顶端分生区域病毒浓度越低,离顶端越远的区域病毒浓度越高,植株顶端点约0.1~1.0mm范围生长区域组织几乎不含或极少含病毒;另外,种子一般不带病毒,由此形成的实生苗也不带病毒。切取待脱毒植物茎尖离体培养可获得无毒材料,但多年生木本植物中有不少植物茎尖培养材料生根诱导十分困难,难以获得完整的再生小植株,而茎尖微芽(显微)嫁接技术可以克服其茎尖培养难获完整脱毒植物的不足。
(二)茎尖微芽嫁接基本操作程序(以柑橘为例)
1.无菌砧木培养
植物病毒不易通过种子传播感染,由种子生长而来的实生苗自身不带毒,茎尖微芽嫁接在能获取脱毒植物材料的同时,可有效避开部分植物茎尖脱毒材料难生根的生产实际问题。
柑橘微芽嫁接前需要准备柑橘无菌实生砧木苗,通常情况下,我们多选择枳壳或枳橙用作柑橘的嫁接实生砧木。从鲜果中取得的鲜种子(因种皮外往往带有较多果胶物质,用解剖刀去种皮时易滑落)用清水洗净后先在室内晾1~2天,然后在超净工作台上去外种皮,而后用5%~10%的次氯酸钠溶液浸泡处理10~15min或用0.05%~0.1%的升汞溶液浸泡处理5~8min,再用无菌水冲洗3~5次(若用升汞溶液浸泡处理的,宜增加无菌水冲洗次数),最后去内种皮将种胚接种在MS或MT固体培养基中,每瓶3~4颗,于26~27℃温度条件进行暗培养,2周左右种子可萌发成茎粗1.5~2mm的无菌实生苗。
2.接穗准备与茎尖嫁接
柑橘嫩梢抽发期,采2~3cm长的嫩梢,用湿纱布或保鲜袋包裹带回试验室,去梢上较大的叶片,流水冲洗30min左右,用5%~8%的次氯酸钠溶液浸泡5~10min,无菌水冲洗3~5次,置于超净工作台上备用。与此同时,取出事先已暗培养2周左右的柑橘无菌实生砧木苗,去子叶和上胚轴顶端,并将砧木苗根系控制在5cm以内,然后在茎上端离顶部约2mm处横切一刀,深达形成层,再从茎顶部往下竖切一刀或两刀,挑去切下部分,形成“L”形或倒“T”形。而后再借助连续变倍体视显微镜切取含2~3个叶原基的柑橘茎尖,小心置于“L”形或倒“T”形砧木苗切口,使之尽可能多地与切面形成层部分接触,有条件的,可在嫁接口外再包裹微芽嫁接专用嫁接膜,具体操作如图6-2所示。
图6-2 植物茎尖微芽嫁接脱毒
3.嫁接苗培养
嫁接好的柑橘组培苗宜快速转入含较低激素浓度的MS或MT固体培养基中,每瓶1~2株,置于26~27℃温度、1500~4000lx光强、12~14h·d-1光照条件下培养。嫁接后超过10天仍存活无污染的嫁接苗,可重点观察,此后嫁接苗砧木会不断地产生新的萌蘗,需要不断地去除之,以免影响嫁接口芽的愈合生长及芽萌发。正常情况下,嫁接苗在组培室内培养5~8周,才可长成带5~6片小叶的完整的小植株。茎尖微芽嫁接成活的组培苗,仍需抽样检毒,检测无毒后,可扩繁增殖。
(三)影响茎尖微芽嫁接脱毒成活的主要因子(www.xing528.com)
1.采穗外植体生理状态与接穗消毒处理程度
(1)外植体生理状态
刚处于萌芽状态的外植体,剥离接种后越易成活,反之,剥离处于休眠状态芽的茎尖接种,反应速度较慢,时间长了就会褐化死亡。
(2)接穗消毒处理程度
接穗外植体表面消毒程度直接关系到接种成活,过轻则易导致嫁接植株污染而影响成活,过重则易使嫁接茎尖褐化死亡,直接导致嫁接失败。通常需要根据不同的植物种类进行多次外植体消毒处理比较试验,才能筛选出较理想的接穗消毒处理方案。常用的消毒处理剂有70%~75%的酒精、2%~8%次氯酸钠或5%~7%的漂白粉溶液。处理时间可参照外植体取样与消毒内容。
2.茎尖大小与脱毒效果
参照茎尖脱毒中茎尖大小对脱毒效果的影响。
3.茎尖剥离状况
参照茎尖脱毒中茎尖剥离对脱毒成活的影响。
4.砧木种子质量及无菌砧木苗苗龄、茎粗
砧木种子宜从健康无病虫的果实中选择饱满的正常种子。砧木种子离体暗培养萌发苗茎粗达2mm左右即可用作茎尖微芽嫁接砧木苗。如柑橘中枳壳或枳橙种子在26~27℃温度条件下暗培养14d左右时,茎粗达1.5~2mm左右,可用于茎尖微芽嫁接。
5.微芽嫁接方式
目前微芽嫁接方式有“L”形、倒“T”形、“△”形、“⊥”压法、“⊥”形改良法等多种嫁接方式,其中“L”形、倒“T”形、“△”形嫁接法较常用。选择合适的嫁接方式,使嫁接口茎尖与砧木切面形成层部分紧密接触,有助于提高微芽嫁接成活率。
6.培养基及培养条件
参照茎尖脱毒中培养基及培养条件。
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