一、病毒在植物上的危害
病毒的危害给植物生产带来的损失是很大的,如草莓病毒的危害,使草莓产量严重降低,品质大大退化。葡萄扇叶病毒使葡萄减产l0%-18%,为害马甘淼牟〕婧υ蚋多,大约有几卜种,田此,给马铃薯生产带来严重障碍。花卉病毒的危害一般会影响花卉的观赏价值,其表现是花少而小,产生畸形、变色等。
由于病毒对植物造成如此严重的危害。所以世界各国都开始重视这方面的研究,如日本用柑桔茎尖微嫁接繁殖无病毒柑桔营养系。美国用组织培养法,使苹果无病毒苗已工厂化育苗,并在各国普遍开展。
二、无病毒苗培育的意义
用组织培养方法生产无毒苗,是一个积极有效的途径,由于排除了使用药剂,所以对j少污染,防止公害,保护环境都有积极的意义。
三、脱毒的方法
(一)热处理脱毒
1、热处理法的发现及应用
热处理又称温治疗法(theomtherapy),原理是当植物组织处于高于正常温度的环境中时,组织内部的病毒受热之后部分或全部钝化,在高温下,不能生成或生成病毒很少,而破坏却日趋严重x以致病毒含量不断降低,这样持续一段时间,病毒自行消灭,从而达到脱毒的目的。
(1)温汤浸渍处理 适用于休眠器官、剪下的接穗或种植的材料,在50℃左x的温水中
浸渍10min至数小时,方法简便易行,但易使材料受伤。
(2)热空气处理 热空气处理对活跃生长的茎尖效果较好,将生长的盆栽植株移入温热治疗室(箱)内,一般在35―40℃。处理时间因植物而异,短则几十分钟,长可达数月。
热处理方法主要缺陷是并非能脱除所有病毒,因此热处理需与其他方法配合应用,才可获得良好的效果。
(二)茎尖培养脱毒
e尖培养脱毒原理
感染病毒植株的体内病毒的分布并不均匀,病毒的数量随植株部位及年龄而异,越靠近茎顶端区域的病毒的感染深度越低,生长点(约0.1~1.0mm区域)则几乎不含或含病毒很少、这是因为分生区域内无维管束,病毒只能通过胞间连丝传递,赶不上细胞不断分裂和活跃的生长速度。在切取茎尖时越小越好,但太小则不易成活,过大又不能保证完全除去病毒。
茎尖培养脱毒,由于其脱毒效果好,后代稳定,所以是目前培育无病毒苗最广泛和最重要的一个途径。
茎尖培养方法
在进行脱毒培养时,由于微小y茎尖组织很难靠肉眼操作,因而需用带有适当光源的简单解剖镜(8―40倍)。除了在进行植物组织无菌培养一般工具外,还需要一套解剖刀。剥离茎尖时,应尽快接种,茎尖暴露的时间应当越短越好,以防茎尖变干。在切取外植体之前一般须对茎芽进行表面消毒。叶片包被严紧的芽,如菊花、兰花,只须在75%酒精中浸蘸一下,而叶片包被松散的芽,则要用0.1%次氯酸钠表面消毒10min。
将接处好的茎尖置于22℃左右的温度下。每天以16h 2000―30001x的光照条件下培养。由于在低温和短日照下,茎尖有可能进入休眠;所以较高的温度和充足的日照时间必须保证。微茎尖需数月培养才能成功。
茎尖培养的继代培养和生根培养和一般器官的培养相同。
(三)其他途径s毒 1、愈伤组织培养脱毒
通过植物的器官和组织的培养去分分诱导产生愈伤组织,然后从愈伤组织再分化产生芽,长成小植株,可以得到无病毒苗。
2、茎尖微体嫁接
木本植物茎尖培养难以生根成植株,将实生苗砧木在人工培养基上种植培育,再从成年无病树枝上切取0.4―1.0mm茎尖,在砧木上进行试管微体嫁接,以获得无病毒幼t。
许多化学药品(包括嘌呤、嘧啶类似物、氨基酸、抗菌素等)对离体组织和原生质体具有脱毒效果。常用的药品有:8―氮鸟嘌呤、2―硫脲嘧啶、杀稻瘟抗菌素、放线菌素D、庆大霉素等。例如,将100μg 2―硫脲嘧啶加入培养基可除去烟草愈伤组织中的PVY(马铃薯病毒)。
四、病毒植物的鉴定
(一)指示植物(indmatingplant)法
利用病毒在其他植物上产生的枯斑作为鉴别病毒种类的方法,就是枯斑和空斑的测定法。这种专门选用以产生局部病斑的寄主即为指示植物,又称鉴别寄主。它只能鉴定靠汁液传染的病毒。
指示植物法最早是美国的病毒学家Holmes 1929年发现的。他用感染TMV的昔通烟叶的粗汁液和少许金刚砂相混合,然后在烟叶子上摩擦2―3d后叶片止出现了局部坏死斑。在一定范围内,枯斑与侵染性病毒的浓度成正比。这种方法条件简单,操作方便,故一直沿用至今,仍为一种经济而有效的鉴定方法。枯斑法不能测出病毒总的核蛋白浓度,而只能测出病毒的相对感染力。
由于病毒的寄生范围不同,所以应根据不同的病毒选择适合的指示植物。此外还要求所选择的指示植物不但一年四季都容易栽培,并且在较长的时期内还能保持对病毒的敏感性和容易接种,而且在较广的范围内具有同样g反应。指示植物一般有两种类型:一种是接种后产生系统性症状,其病毒可扩展到植物非接种部位,通常没有局部病斑;另一种是只产生局部病斑,常由坏死、褪绿或环状病斑构成。
木本多年生果树植物及草莓等无性繁殖的草本植物用汁液接种法比较困难,所以通常采用嫁接接种的方法。植物作砧木,被鉴定植物作接穗,常用劈接法。
(二)抗血清(antisemm)鉴定法
用已知抗血清可以e定未知病毒的种类。这种抗血清就是高度专一性的试剂,这种方法特异性高,测定速度快,一般几小时甚至几分钟就可以完成。所以抗血清法成为植物病毒鉴定中最有用的方法之一。
(三)电子显微镜(elecmc microscope)检查法
由于人的眼睛难以观察小于0.1mm的微粒,而借助于普通光学显微镜也只能看到小至200bm的微粒,所以只有通过电子显微镜才能分辨0.5μm大小的病毒颗粒。这样采用电子显微镜既可以直接观察病毒,检查出有无病毒存在,了解病毒颗粒的大小、形状和结构,又可以鉴定病毒的种类。这是一种较为先进的方法,但需一定的设备和技术。
这一方法的优点是灵敏度高和能在植物粗提取液中定量测定病毒。
(四)酶联免疫鉴定法(Enzyme linked immunity absorption assay ELISA)
酶联免疫法是指采用酶标记抗原或抗体的定量测定法。将抗原固定在支持物上,加入待检血清,然后加入酶(过氧化物酶或碱性磷酸酶)标记的抗体,使待检血清中与对应抗原的特异性抗体结合,最后用特殊分光光度计测定。此法是现在灵敏度较高和常使用的方法。