草莓2种主要病毒超低温脱除体系的建立

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:andyower_2009
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我国是世界上草莓种植面积最大、产量最多的国家。2019年,中国草莓产量为304.2万吨,约占世界草莓产量的40%。随着草莓消费需求的增加及草莓产业发展的规模化,草莓病毒病已成为为害草莓的一大重要病害。草莓病毒大多复合侵染,且草莓的无性繁殖方式使得病毒在植株体内不断积累,世代相传,最终造成果实品质降低,产量下降,导致严重的经济损失。目前,全世界已报道侵染草莓的病毒有20余种,但是陕西省侵染草莓的主要病毒种类尚未有详细报道。关于草莓病毒病的防治,使用脱毒苗是最经济有效的方法。草莓脱毒苗生产主要通过茎尖培养以及热处理加茎尖培养脱毒的方法。而直接取茎尖培养脱毒的方法具有脱毒率低和取材困难的缺点,热处理加茎尖培养具有脱毒周期长和成本较高的缺点。超低温脱毒是基于超低温保存体系的一种新型高效的脱除植物病毒技术,相较传统脱毒技术,具有周期较短、成本较低、脱毒率较高等优点。而草莓上还没有成熟稳定的超低温脱毒技术体系。因此,本研究拟调查陕西省侵染草莓的主要病毒种类,建立草莓主栽品种带毒样本的外植体和超低温脱毒技术体系。本试验于2019~2020年,采集了陕西省西安市、凤翔县、高陵县、户县、眉县等7个区县疑似被病毒侵染的草莓样品150份,提取RNA,通过LncRNA测序技术结合反转录聚合酶链式反应(reverse transcription PCR,RT-PCR)检测方法,明确了陕西省草莓病毒种类及分布情况,统计了陕西草莓主栽区草莓带毒情况。通过优化草莓超低温脱毒体系中的蔗糖浓度、预培养时间、装载时间等建立了脱除草莓两种主要病毒的超低温脱除体系。研究结果如下:初步鉴定出陕西省侵染草莓的病毒主要有5种,分别是草莓镶脉病毒(Strawberry vein band virus,SVBV),草莓斑驳病毒(Strawberry mottle virus,SMo V)、草莓轻型黄边病毒(Straberry milky yellow edge virus,SMYEV)、菠菜潜隐病毒(Spinach latent virus,SPLV)和番茄线虫传多面体病毒(Lycopersicon esculentum nepovirus,LENV)。首次在草莓上发现SPLV和LENV两种病毒。检测了5种病毒在陕西草莓主产区的分布和带毒率,其中SMo V和SVBV在陕西七个区县均有发生,SMYEV在眉县、临潼县和灞桥区均有发生,SPLV和LENV主要在咸阳市郊区和凤翔县局部地区发生。本研究还优化了同时适合这5种病毒的RT-PCR检测体系,实现了5种草莓病毒的快速准确检测。在超低温脱毒体系建立方面,采集生长健壮的草莓植株匍匐茎,建立了“宁玉”、“红颜”、“章姬”、“幸香”、“白雪公主”等十余个草莓品种的外植体并进行了组培苗的扩繁培养和病毒检测。“宁玉”是常见的草莓品种之一,在我们建立的外植体中该品种带毒率较高,因此,以该品种带毒植株为材料,开展了超低温脱毒技术研究。选取生长健壮的“宁玉”组培苗通过优化蔗糖浓度、预培养时间、装载时间等条件,建立了超低温脱毒体系。结果表明适合“宁玉”草莓苗的超低温脱毒体系为:组培苗继代培养4周后,选择生长健壮的植株,在无菌条件下剥取1.5~2.0 mm“宁玉”草莓茎尖,在MS+2 M甘油+0.5 M蔗糖(p H=5.8)的液体培养基中4℃黑暗培养5 d;将茎尖转入MS+2 M甘油+0.4 M蔗糖(p H=5.8)的加载液中装载60 min;再将茎尖转入100%PVS2(MS+30%甘油+15%乙二醇+15%DMSO+0.4 M蔗糖)中0℃下处理25 min;之后将茎尖转移至灭菌锡箔纸上形成PVS2小滴并快速投入液氮中至不产生气泡;将茎尖转移至MS+2 M甘油+1.2 M蔗糖(p H=5.8)的卸载培养基中卸载20 min并在滤纸上吸干水分;最后将茎尖转移至4.43 g/L MS+30 g/L蔗糖+8.0 g/L琼脂+0.2mg/L6-BA再生培养基(p H=5.8)中暗处理3 d后在正常光照条件下培养,30 d后统计成活率。“宁玉”草莓茎尖成活率分别为78.3%、72.3%和78.7%。在上述超低温体系下“宁玉”草莓茎尖成活率为78.7%,利用RT-PCR检测带毒情况,统计脱毒率,其中SMYEV脱毒率为66.7%,SVBV脱毒率为73.3%。
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