植物脱毒的概念与意义

任务一　植物脱毒的概念与意义

一、植物病毒病及其危害

（一）植物病毒病的定义

植物病毒病是指由植物病毒寄生而引起的病害。全世界已发现的植物病毒有788种。植物的病毒病原体可通过维管束传导，因此，对无性繁殖的植物来说，一旦感染上病毒之后，就会代代相传越趋严重。

（二）植物病毒病的症状

1.变　色

植株叶片的叶绿素形成受阻或积聚，会产生花叶、斑点、环斑、脉带和黄化等。花朵的花青素也因此而改变，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，如图6-1所示。

图6-1　烟草花叶病

2.坏　死

在植株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，如香石竹坏死斑点病毒、凤仙花坏死斑点病毒等。

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。

4.萎　蔫

萎蔫主要是指植物根或茎的维管束组织受到破坏而发生供水不足所出现的凋萎现象。

（三）植物病毒的侵染特性

（1）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。

（2）大多数植物病毒不经种子传播（专化性强的病毒除外）。

（3）病毒在生长旺盛的部位繁殖速度较慢。

（四）植物病毒的危害

目前，病毒病已成为世界作物生产中仅次于真菌病害的主要病害，是造成大田作物和园艺作物等的生活力、产量和品质下降，甚至造成植株大面积死亡的重要原因之一，给农业生产造成巨大的危害和损失。如草莓病毒，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；花卉病毒的危害主要表现在球茎、宿根等花卉的严重退化上，致使花小而少，甚至畸形、变色，观赏价值大大下降。

目前，病毒危害已严重影响生产的有：大田作物，主要包括马铃薯、甘薯、甘蔗和烟草；蔬菜，主要包括白菜、大蒜、葱、番茄和萝卜；果树，主要包括柑橘、苹果、草莓和香蕉；花卉，主要包括香石竹、各种菊花、天竺葵、紫罗兰等；块根、块茎、鳞茎为繁殖器官的作物，主要包括大蒜、马铃薯和贝母，如表6-1所示。

表6-1　危害园艺植物的病毒数目

由于病毒复制与植物代谢密切相关，而且有些病毒的抗逆性很强，至今仍没有一种既能有效防治病毒病，又不伤害植物的特效药物。因此，通过组织培养来培育脱毒苗（也叫无病毒苗，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为阴性反应的苗木），无疑满足了农作物和园艺植物等生产发展的迫切需要。

二、植物脱毒的概念及意义

（一）植物脱毒的概念

所谓脱毒技术是指采用一定的方法除去植物体内的病毒，生产健康繁殖材料的技术。

（二）植物脱毒的意义

1.能够有效地保持优良品种的特性

任何一种优良品种均需有一个稳定保存其遗传性状的繁殖方法。脱毒培养可以很好地保持品种的优良特性，是无性繁殖品种繁育的理想途径，如图6-2所示。

图6-2　感染花叶病毒的芋（左）与脱毒芋（右）

2.快速繁殖品种，使优良品种迅速应用

离体脱毒培养周期短、不受季节限制、繁殖系数高，繁殖速度是任何其他方法所不能比的。

3.生产无病毒种苗，防止品种退化

受病毒危害严重的作物如下：大田作物主要有马铃薯、甘薯、甘蔗和烟草；蔬菜主要有白菜、大蒜、葱、番茄和萝卜；果树主要有柑橘、苹果、草莓和香蕉；花卉主要有香石竹、各种菊花、天竺葵和紫罗兰。将以上作物通过脱毒培养生产无病毒种苗，可防止品种退化。

4.节约耕地，提高农产品的商品率

块根、块茎、鳞茎为繁殖器官的作物，每年产品用作留种的比例如下：大蒜的留种量占产量的1/5～1/8；马铃薯的留种量占产量的1/10；贝母的留种量占产量的1/3。

5.便于运输

常规的块根、块茎等体细胞大、含水量高，包装、运输十分不便。而脱毒离体繁殖的种苗体积小，易携带，运输十分方便。以马铃薯为例：按 4 000 株/667 m2计算，常规薯 4 000 个重200 kg，每个平均50 g，而试管薯（见图6-3）4 000个则只有2 kg，每个平均只有0.5 g。

图6-3　马铃薯试管薯

6.其　他

植物脱毒技术不仅脱除了病毒，还可以去除多种真菌、细菌及线虫病害，使种性得以恢复，植株生长健壮，减少肥料和农药的施用量，降低生产成本，保护环境。