马铃薯脱毒繁育与微型薯生产实用技术

1.在整个种薯产业中，脱毒微型种薯的生产是整个产业的龙头，基础的基础，尤为重要。 2.随着产业发展，马铃薯种薯生产企业的数量和规模也在增长。 3.本稿件聚焦于脱毒组培苗的繁育、栽培及原原种微型薯的生产技术，并将三十年来在生产中遇到的问题和累积的经验进行总结。 4.作者为行业内知名专家，在天津农科院及乐事薯片企业均作为科研专家，有几十年的从业经验，相关资料丰富、科学可靠，本稿件对提高马铃薯生产效益具有重要意义。

马铃薯是粮菜兼用的农作物，也是食品制作和工业加工的原料。马铃薯耐寒、耐旱、耐瘠薄，适应性广，种植起来更为容易，属于“省水、省肥、省药、省劲”的“四省”作物，大部分地区均可种植。马铃薯营养较为全面，有“地下面包”之称，有营养学家说，“每餐只吃马铃薯和全脂牛奶就可获得人体所需要的全部营养元素”。经过几十年的研究与开发，以马铃薯为原料的加工产品得到了空前发展，目前全世界主要的马铃薯加工产品有：薯片、薯条、全粉（雪花粉和颗粒粉）、薯块、淀粉、罐头、去皮薯、薯粒、薯酥、沙拉及化工产品（如乙醇、茄碱、卡茄碱、乳酸）等。但最主要的加工产品仍为淀粉、薯片（天然薯片）、薯条和全粉（颗粒粉和雪花粉）。马铃薯便于种植，加上其营养价值高及具有加工优势，这些有力地促进了马铃薯种植面积的扩大，常年种植面积从20世纪80年代初的4300万亩，已增至目前的7300万亩，居世界首位，为我国四大农作物之一。
马铃薯作为无性繁殖的作物，无一例外地要受到病毒的侵染，一旦受到侵染，其自身排除不了，还会遗传给下一代，所以带有病毒的马铃薯绝对不可以作为种源进行繁殖。马铃薯病毒影响马铃薯的正常生长，破坏叶片的光合作用和生理代谢，从而造成减产，影响成品薯质量。因此，为马铃薯市场提供脱毒的马铃薯原原种（脱毒微型种薯），成为种薯产业健康延续最基本、最基础的需求。
马铃薯种薯的生产，首先由国内外育种专家，有性杂交育出优良品种，精心栽培结出实生种子，进行实生苗后代选择，选出农艺性状好、产量高、品质好的后代形成薯块。
在此基础上，采用植物生物技术，保持育种专家所育品种的优良性状，生产原原种。这就是本书要叙述的内容，大致包含以下三部分：
一是将薯块进行茎尖剥离形成脱毒无菌试管苗，采用双抗体酶联免疫吸附法（DAS-ELISA）与生物芯片等检测手段，检测剥离出来的试管苗是否含有造成马铃薯性状退化的病毒、类病毒或其他病菌，若通不过检测，需再次或多次茎尖剥离，剥出更小的叶原基，用药物和高低温钝化处理，直到重复检测3次，均为阴性反应，此类苗才是脱病毒无菌试管苗，有了这样的核心基础苗，即可以用于产业化生产。本书第1章马铃薯无性繁殖中的茎尖剥离及第2章马铃薯病毒病、类病毒病和细菌性病害的检测，介绍了这一部分的具体操作过程及技术要点。
二是有了核心组培苗，采用农业生物技术，在无菌室剪切植株组培，剪切带一片叶的茎节，扦插在MS培养基上，一株苗可以扩繁育出来4或5株苗，可以扩繁多次，直到达到生产计划所需的数量。本书第3章马铃薯组织培养有详细的叙述。一般的种薯企业大都从其他单位引进核心苗，自这一阶段开始扩繁，到生产各级种薯。
三是将组培瓶内的苗拔出来移栽到苗床上，采用无土栽培的方法管理，给予合适的温度、光照、营养液、水和通风等条件，90天左右结出脱毒微型种薯，为马铃薯的原原种。本书第4章马铃薯脱毒微型薯生产程序为这部分的设施和管理要素提供了具体的参考。
在整个种薯产业中，脱毒微型种薯的生产是整个产业的龙头，基础中的基础，尤为重要。随着马铃薯种植面积的扩大，马铃薯种薯生产企业的数量和规模也在增长，各个企业所掌握的原原种生产技术参差不齐。本书从茎尖剥离、检测、组培到微型薯生产，描述了整个微型薯生产的程序，并将三十年来笔者在生产中遇到的问题和累积的经验与同行们分享，希望对大家有所启示，为马铃薯产业的健康发展尽绵薄之力。

居玉玲　
2022年1月

作者居玉玲为行业内知名专家，天津农科院，研究员，在天津农科院从事马铃薯脱毒种苗繁育工作二十余年，于2000年后随着马铃薯产业的兴起，作为业内知名专家被引进到百事公司（乐事薯片）从事优质马铃薯种薯生产研发，有二十余年的从业经验，积累的资料相当丰富，对业界参考价值大

本书介绍了马铃薯无性繁育的茎尖剥离、脱毒处理方法、酶联免疫病毒检测方法、生物芯片检测过程，以及以此为基础的马铃薯脱毒核心组培苗的培养及其扩繁步骤和技术，并通过无土栽培措施实现脱毒微型种薯的规模化生产。本书图文并茂，内容主要来自生产实践，不仅有操作性较强的实用技术，还有作者多年从事该领域研究所积累的一些经验技巧，可为马铃薯微型薯生产者和相关研究人员提供参考。

第1章 马铃薯无性繁殖中的茎尖剥离	001
1.1　茎尖剥离的意义	001
1.2　茎尖分生组织培养脱毒原理	002
1.3　适合马铃薯茎尖剥离的四种培养基	003
1.4　马铃薯茎尖剥离	003
1.4.1　茎尖剥离程序	003
1.4.2　剥离前的准备	005
1.4.3　培养基制作	006
1.4.4　普通培养条件	006
1.4.5　组培苗需检测的病害	007
1.4.6　变温和药物钝化处理	008

第2章 马铃薯病毒病、类病毒病和细菌性病害的检测	015
2.1　双抗体酶联免疫吸附法(DAS-ELISA)	015
2.1.1　采样	015
2.1.2　双抗体酶联免疫吸附法操作规程	017
2.1.3　双抗体酶联免疫吸附法病毒含量判定标准和依据	021
2.2　马铃薯病原芯片检测法	024
2.3　马铃薯纺锤块茎类病毒的往复聚丙烯氨酰胺凝胶电泳检测技术	025
2.3.1　试剂及制备	025
2.3.2　操作步骤	026

第3章 马铃薯组织培养	029
3.1　马铃薯组培的基础设施	029
3.1.1　无菌室	029
3.1.2　缓冲间	030
3.1.3　组培苗培养室	031
3.1.4　自然采光节能型组培室	032
3.1.5　病毒检测室	034
3.1.6　综合实验室	034
3.1.7　培养基制作室	035
3.1.8　盥洗室和储存室	036
3.2　无菌室、缓冲间和组培室的统筹管理	036
3.2.1　空气和环境消毒	037
3.2.2　超净台注意事项	037
3.2.3　工作人员注意事项	039
3.2.4　分苗程序	039
3.2.5　分苗方法和健壮组培苗所需的生长空间	041
3.3　培养基制作	043
3.3.1　MS培养基配方	043
3.3.2　培养基的灭菌	044
3.3.3　培养基的灌装	045
3.3.4　培养基凝固剂的选用	046
3.4　品种资源保存	047
3.4.1　品种资源室的管理	048
3.4.2　抢救污染试管苗的方法	048
3.5　组培室管理	049
3.5.1　温度	049
3.5.2　湿度	050
3.5.3　光照长度和强度	051
3.5.4　空气与容器封口	051
3.5.5　环境卫生	052
3.5.6　控制易造成组培苗污染的关键环节	052
3.6　组培部门的规章制度	053
3.6.1　无菌分苗室制度	053
3.6.2　培养基配制制度	055
3.6.3　环境卫生管理制度	055
3.7　马铃薯组培苗生产中的经验和技巧	056
3.7.1　甘露醇的应用	056
3.7.2　硫代硫酸银（STS）的应用	057
3.7.3　植物激素的应用	058
3.7.4　挑根技术	059
3.7.5　培养器皿的选择	059
3.7.6　培养基中凝固剂的使用	060
3.7.7　组培瓶的封口	060
3.8　马铃薯组培苗不正常现象	061
3.8.1　无菌虫害—葱蓟马	061
3.8.2　组培苗茎秆出现黑褐条纹斑点	063
3.8.3　组培苗茎秆出现浅黄褐色小鼓包	064
3.8.4　弯钩组培苗	065
3.8.5　烂头苗	065
3.8.6　强光低温对组培苗的冷灼伤	066
3.8.7　组培苗叶片发黄	067
3.8.8　组培苗只长茎，不长叶片茎秆颜色有深有浅	068
3.8.9　培养温度过低的组培苗	069
3.8.10　组培苗基部长气生薯	069
3.8.11　光弱苗细	070
3.8.12　紫外线灼伤的组培苗	071
3.8.13　二氧化氯消毒剂危害的组培苗	071
3.8.14　化学材料称样不准确导致苗不正常	071
3.8.15　组培苗叶片出现小黄点状的愈伤颗粒	072
3.8.16　组培苗叶片上出现黑斑成片的症状	072
3.8.17　甲基杆菌属粉红色细菌的感染	073
3.9　组培苗内生菌感染	074

第4章 马铃薯脱毒微型薯生产程序	079
4.1　无土栽培的苗床准备和相配套的园艺措施	080
4.1.1　苗床准备	080
4.1.2　培养基质的准备	081
4.1.3　配套的园艺措施	082
4.1.4　大棚和温室外围的要求	083
4.2　组培苗的种植程序	084
4.2.1　组培苗移栽方法	084
4.2.2　生根剂处理	086
4.2.3　移栽和扦插组培苗注意事项	086
4.3　苗源的建立和利用	088
4.4　微型薯生产的日常管理	091
4.4.1　温度	091
4.4.2　光照	093
4.4.3　水与湿度	095
4.4.4　营养液和施肥	098
4.4.5　水的pH值和EC值	100
4.4.6　空气	102
4.5　微型薯的病虫害防治	103
4.6　生长异常的案例分析	104
4.6.1　氮肥过量	104
4.6.2　缺微量元素	105
4.6.3　肥害	106
4.6.4　缺水造成卷叶和失水萎蔫	106
4.6.5　苗水分和光照管理不到位	108
4.6.6　温差造成植株生长点灼伤	109
4.6.7　通风不当造成幼苗灼伤	110
4.6.8　苗期低温缺水导致生长异常	110
4.6.9　阴天露珠使叶片上产生斑点	111
4.6.10　组培苗移栽深度对发根的影响	112
4.6.11　组培苗苗龄对发根的影响	112
4.6.12　苗床存水，浇水过大导致生长异常	113
4.6.13　温度高，水浇得偏多导致生长异常	114
4.6.14　低温高湿导致生长异常	114
4.6.15　气生薯	115
4.6.16　根据植株的长势判断生长环境温度是否偏低	115
4.6.17　药害	116
4.6.18　移栽苗感染丝核菌	117
4.6.19　微型薯块茎畸形	117
4.6.20　微型薯生理缺陷	118
4.6.21　收获时微型薯块带芽	118
4.6.22　疮痂病	119
4.6.23　微型薯块茎糖末端	119
4.6.24　储存时缺氧的微型薯	120
4.6.25　储存时受冷害的微型薯	121

参考文献	122