植物组织培养第十章无病毒苗木培育.ppt

陈传红 制作 2007 / 5,第十二章 无病毒苗木培育,陈传红 制作 2007 / 5,本章内容提要： 植物病毒危害与研究历史概况 脱毒培养的概念与意义 脱除病毒的原理与方法 脱病毒植株的检测与保存,陈传红 制作 2007 / 5,一、植物病毒的危害与研究概况,1 植物病毒的分布 1.1 植物病毒的地理分布的不均匀性 1.2 在植物体内分布的不均匀性 病毒具有系统侵染的特点，杂除生长点外，的各个部位均有，有差异性，存在不均有分布。,陈传红 制作 2007 / 5,2、植物病毒的危害 2.1 植物病毒的种类 已报道的植物病毒达500多种，且危害越来越严重。 核果类： 148 余种； 马铃薯： 30 余种； 苹 果： 30 余种； 柑 桔： 20 多种； 观赏植物：200 多种。 19世纪欧洲马铃薯晚疫病；1998年6月马铃薯病 毒在欧洲蔓延。 草莓病毒；柑橘衰退病；柑橘黄龙病。,陈传红 制作 2007 / 5,TMV,TYMV,陈传红 制作 2007 / 5,2.2 病毒对植物外观状态的影响,花叶型： 也称花叶病。是由于叶绿体结团或退化引起。造成叶片上形成暗绿(正常)、亮绿(结团)和黄色(退化)区域。 环斑型：在叶片、果实或茎的表面形成单线圆纹或同心纹的环、全环或半环，以用连续屈曲状的环。常常和花叶同时发生。 畸形生长型 ：各种反常的生长。,陈传红 制作 2007 / 5,黄瓜花叶病毒（CMV）,郁金香 条斑病毒 （TuBV）,陈传红 制作 2007 / 5,芋的花叶病,百合丛簇病（CTLV）,陈传红 制作 2007 / 5,变色型：叶片的局部或全部颜色改变。如褪绿、变黄、变橙、变红、变紫、变蓝绿等。郁金香碎裂病毒感染郁金香，使其花色由单色发生斑驳或纵向条点。 坏死与变质：某些细胞组织死亡或组织质地变软或变硬或木栓化。,陈传红 制作 2007 / 5,芋的枯萎病,陈传红 制作 2007 / 5,2.3 染病后对生长和经济性状的影响 影响植物的正常生理代谢，不利于生长发育，出现各种病症，如花叶，黄化。 因植物病毒导致的年均损失约600亿美元，仅次于真菌病害位列第二。,陈传红 制作 2007 / 5,3 研究历史概况 1889年，印尼有人发现，患枯萎病的甘蔗放在50-520C的热水中保持30分钟，可去除枯萎病。 1936年，Kunkel报道患有桃黄萎病(yellow virus)的植株，在34-360C处理14天可失活。 1952年，法国morel通过培养茎尖培养获得第一株脱毒苗，1955年，获得马铃薯脱毒苗。 目前，很多农作物都已经获得了脱毒苗。,陈传红 制作 2007 / 5,4 离体培养脱毒的概念与意义 4.1 概念： 是指通过植物组织培养技术，在离体的条件下，进行脱毒培养，从而获得无病毒再生植株的技术。,陈传红 制作 2007 / 5,4.2 意义 现在离体培育无病毒苗(virus-free plant)已在生产中发挥重要作用。 可提高植物的生理状态，从而有效防病。 可对已退化了的优良品性作物进行复壮，从而提高产量和品质。 大蒜经组培脱毒后，蒜头可增产23.3%114.3%，蒜薹增产58.3%175.0%。 用脱毒草莓苗进行生产，可提高果实产量20% 45%，果实可溶性固形物含量增加5.3%15.3%。,陈传红 制作 2007 / 5,二、植物脱毒原理与方法 1 原理： 病毒在植物体内的分布是不均匀的，在茎尖中呈梯度分布。在受侵染的植株中，顶端分生组织无病毒或含毒量极低。（具体见P 182 页） 组织的含毒量随与茎尖的距离加大而增加。 植物病毒自身不具有主动转移的能力。 植物细胞的分裂与病毒繁殖之间存在竞争。 适当高温可以钝化病毒活性（不能杀死病毒）,陈传红 制作 2007 / 5,1、物理的方法 热处理（热疗）法：温汤浸渍法(木本)、热空气处理法(草本)。 原理：适当高温处理可钝化病毒。病毒衣壳蛋白分子结构不同，抗热能力不同。利用不同病毒受热力处理后衣壳蛋白变性，病毒活性丧失的原理进行热处理脱毒。此时病毒不能合成或合成很少，而破坏却增加，使寄主体内病毒含量不断降低。把握处理的部位、温度范围、时间。 应用：蔓性长春花、苹果、树莓、草莓、菊花、黄瓜、梨、康乃馨等已有报道或应用。,三、植物脱毒方法,陈传红 制作 2007 / 5,2、化学方法 采用某些化学物质，如生长调节剂、2-硫尿嘧啶，抗病毒制剂virazole等。,陈传红 制作 2007 / 5,3、生物学方法,3.1 茎尖组织培养脱毒法 原理：分生组织的细胞生长速度快，病毒在植物体内繁殖的速度相对较慢；而且病毒的传播是靠筛管组织进行转移，或通过细胞间连丝传递给其他细胞，因此病毒的传递扩散也受到一定限制。造成病毒在植物体内分布不均。 方法：茎尖大小与脱毒率成反比，与成活率成正比。,陈传红 制作 2007 / 5,陈传红 制作 2007 / 5,食用百合的脱毒培养过程,陈传红 制作 2007 / 5,3.2 愈伤组织培养脱毒法 愈伤组织中某些细胞不带病毒，可能是细胞的分裂速度快于病毒的复制速度，而似的少数细胞无病毒，这样通过这些细胞来再生植株，以获得无病毒苗。,陈传红 制作 2007 / 5,3.3 珠心胚培养脱毒 利用多胚性植物(如柑桔和芒果)的珠心胚培养脱除病毒，获得无病毒苗。因为珠心细胞与维管束系统无直接联系。 缺点：20-30%的变异率、童期较长。 3.4 花器官等培养脱毒 如草莓花药、香蕉花序轴、水仙的子房切片。已在马铃薯、大蒜、草莓、水仙、香蕉等园艺植物中脱毒成功。,陈传红 制作 2007 / 5,陈传红 制作 2007 / 5,3.5 微体嫁接离体培养脱毒法 （见书本188页） 方法： 技术关键：,陈传红 制作 2007 / 5,3.6 综合脱毒法 1） 茎尖培养结合热处理 2） 茎尖培养结合病毒钝化剂处理,陈传红 制作 2007 / 5,热处理结合茎尖脱毒培养,陈传红 制作 2007 / 5,四 脱毒苗的鉴定,(1) 指示植物鉴定法： 美国病毒学家Holmes于1929年发现，因为是利用病毒在其它植物上产生枯斑作为鉴别病毒种类的标准，也称为枯斑和空斑测定法。如千日红对X病毒的反应是接种后在叶片上出现红色病斑；洋酸浆对Y病毒-叶片上出现许多小型点状病斑； 方法：摩擦接种法；嫁接接种法。 局限：只能测出病毒的相对感染力；只能鉴定靠汁液及嫁接传染的病毒。,陈传红 制作 2007 / 5,(2) 免疫法 A、酶联免疫吸附法 (Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA) 1997年Clark和Adams用微量血凝板建立了诊断植物病毒的ELISA技术。Casper首先用其测定了PLRV病毒。 原理：抗血清(antiserum)鉴定法： 抗血清即含有抗体的血清；血清反应即抗体与抗原的结合。由于血清反应的特异性，故可用于病毒的鉴定。 特点：特异性高；测定速度快；灵敏度高；可定量。,陈传红 制作 2007 / 5,陈传红 制作 2007 / 5,陈传红 制作 2007 / 5,B：生物素亲和素酶联免疫吸附法； C：免疫吸附电子显微术； D：点免疫结合试验。 3、PCR方法：近年来发展起来的广泛用于各