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本试验以感染花叶病毒的果蔗Badila和粤糖83-88的茎尖组织作为外植体通过直接诱导丛生芽,以及粤糖93.159的幼叶作为外植体通过诱导愈伤组织分化绿苗,获得了这3个品种的甘蔗组培苗。试验分别从诱导、分化、增殖、生根、移栽等方面,探讨了甘蔗组织培养过程中的适宜培养基及激素配比、酚污染等问题。同时还建立了甘蔗花叶病病原SCMV的RT-PCR、巢式PCR和核酸斑点杂交检测技术,并对甘蔗组培苗进行了SCMV检测,认为经胚性愈伤组织培养能高效率地获得脱除SCMV的甘蔗种苗。主要试验结果如下:
甘蔗组织培养,外植体取材以春秋季较好,夏季取材容易发生微生物污染和酚污染。外植体用自来水冲洗干净,先用75%酒精进行表面消毒30sec,再用0.1%升汞消毒8min或2%NaCl0消毒10min,最后用无菌水冲洗3-4次,有较好的防止微生物污染和酚污染的效果。
在茎尖诱导培养中,将甘蔗茎尖组织预先在无菌水中浸泡30min,以及根据外植体材料的褐变情况及时转移到新鲜的培养基中,采用液体培养等方法,能够减轻甘蔗茎尖组织酚害,提高诱导率。甘蔗茎尖诱导在MS+2.Omg/LBA+0.1mg/LNAA+30g/L蔗糖的成苗率最好,酚污染也很轻,分化苗移到1/2MS+1.0-3.Omg/LNAA+0.5-2.Omg/LIBA+50g/L蔗糖+0.05%活性炭培养基上,有利于促进甘蔗茎尖苗生根。分化苗增殖过程中,在所有条件相同的情况下,果蔗的增殖比糖蔗快。
在幼叶愈伤组织诱导培养中:在不含2,4-D的诱导培养基中,外植体不能脱分化而产生愈伤组织:2,4-D浓度为1.0-2.Omg/L时,能诱导产生较好的胚性愈伤组织,且对绿苗分化具较好的后效作用。在MS+I.Omg/LBA+0.5mg/LKT+30g/L蔗糖+0.7%琼脂培养基上,愈伤组织继代培养10~15天,继代次数为1次时,出芽分化效果最好;而后随着继代培养时间的延长和继代代数的增加,绿苗分化率下降明显。将愈伤组织分化出来的绿苗转入与茎尖苗增殖相同的增殖培养基,经过1~2代的增殖,愈伤组织分化绿苗生长势逐渐增强,最终与茎尖组培苗无显著差异。分化苗移到1/2MS+3,0-4.0mg/LNAA+1.0-2.Omg/LIBA+50g/L蔗糖+0.05%活性炭培养基上,有利于促进甘蔗愈伤组培苗生根。
在假植及移栽的过程中,甘蔗茎尖苗和愈伤组培苗在泥炭土和泥沙中移栽成活率很高,且糖蔗的移栽成活率比果蔗的高很多,分单株定植时果蔗和糖蔗的成活率都很高,达到了100%。
本试验采用引物对SCMV-R3、SCMV-F5,经过一步法RT-PCR可检测到0.01mg病叶中的SCMV;在RT-PCR目的片段内部再设计一对引物subl、sub2,进行巢式PCR可检测到相当于10ng病叶组织中所含的SCMV;而以SCMVCP基因片段为模板制备的DIG标记探针,核酸斑点杂交的检测灵敏度可达到0.4ng//.tL重组质粒DNA,可成功地检测出甘蔗叶片样品中的SCMV,其检测灵敏度略低于RT-PCR,但对于大量样品检测,具有更经济、方便、快速的优点。
甘蔗组培苗在瓶苗阶段和移植早期SCMV含量太低,即使采用高灵敏度的巢式RT-PCR技术也不能检出其中的病毒,必须对生长一段时间(本研究为3个月)的移栽苗进行检测才能确证其真正无毒。
本试验采用RT-PCR和巢式PCR技术对茎尖组织培养获得的甘蔗组培苗进行了SCMV检测,发现通过茎尖培养获得的甘蔗组培苗中含有SCMV,没有脱毒;但在通过愈伤组织培养获得的甘蔗组培苗中未检测到SCMV,初步确定此组培苗为脱毒苗。