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1、葡萄病毒脫除技術探究進展摘要:葡萄是我國的一種重要果樹,在長期的無性繁殖過程中受扇葉病、卷葉病、皺木復合病和斑點病等多種病毒病的危害,給葡萄的產量和品質帶來了嚴重的影響。在生產上,無病毒的繁殖材料是控制病毒病的主要途徑??偨Y了莖尖培養(yǎng)、熱處理、化學處理、體細胞胚再生、電療法和超低溫脫毒等方法的脫病毒原理及在葡萄病毒脫除中的應用效果,分析了不同方法所適合脫除的病毒種類。通過對上述研究進展的綜述,以期為我國葡萄病毒脫除技術研究提供參考信息O關鍵詞:葡萄;病毒;脫除中圖分類號:S663.1文獻標志碼:A文章編號:1009-9980?穴2013?雪02-0304-07葡萄(Vitisspp
2、.)作為一種重要果樹,在世界范圍內廣泛種植,但由于長期的無性繁殖,容易感染多種病毒病害。據報道,侵染葡萄的病毒種類有60種[1],其中,分布最廣、危害最重的葡萄病毒病害主要有扇葉病、卷葉病、皺木復合病和斑點病。研究表明,至少有10種病毒與葡萄卷葉病的產生有關,葡萄感染卷葉病毒后一般減產20%左右[1-2]o皺木復合病是葡萄的一種重要的通過嫁接傳染的病毒病害,其病原還不是很明確,已有研究表明,葡萄病毒ACGrapevinev讓usA,GVA)、葡萄病毒B(GrapevinevirusB,GVB)和沙地葡萄莖痘病毒(Grapevinerupestrisstempitting-assoc
3、iatedvirus,GRSPaV)與該病害的產生有關[3-4]o該病害在葡萄指示植物上產生四種癥狀:Kober莖溝病,LN33莖溝病,栓皮病和沙地葡萄莖痘病[5]。據報道,葡萄感染皺木復合病后產量可減少14%?70%,嫁接成活率降低40%,生長量減少30%[6]o由于葡萄繁殖主要靠抒插和嫁接,使得病毒長期積累和重復感染,并表現(xiàn)為復合侵染和潛伏侵染的特征,即使是同種病毒,由于侵染的品種和發(fā)病時期不同也表現(xiàn)各異,因而給病毒的識別和診斷帶來極大的困難。此外,病毒的侵染源復雜,傳播途徑廣泛也進一步加大了防治的困難[7]。目前控制病毒病的主要途徑就是栽培無病毒的繁殖材料,建立無病毒母本,因
4、此,髙效的病毒脫除技術是促進葡萄無病毒產業(yè)發(fā)展的基礎。綜述了莖尖培養(yǎng)、熱處理、化學處理、體細胞胚再生、電療法和超低溫脫毒等方法在葡萄病毒脫除中的應用,分析這些方法對不同葡萄品種及病毒種類的脫除效果,并揭示各個方法的病毒脫除機理,以供參考O1莖尖培養(yǎng)脫毒很早以前人們就發(fā)現(xiàn)病毒粒子在植物體內的分布是不均勻的,感病植株的莖尖和根尖內不含病毒或含量很低[8-9],研究表明在莖尖處存在一個無毒區(qū),直徑約為0.1mm,長約為0.25mm,此外,愈傷組織中也存在大量的健康細胞[10],因此莖尖和愈傷組織成為獲得無病毒植株的主要材料。目前關于莖尖組織不含病毒的原因有很多種觀點[11]:(1)頂端分
5、生組織分化速度快,不含維管束,病毒很難到達;(2)莖尖生長點細胞代謝比較旺盛,病毒合成受到限制;(3)莖尖處存在一個“病毒失活系統(tǒng)”;(4)莖尖內生長素濃度很高,可通過干擾核酸的代謝來抑制病毒的復制。隨著研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)莖尖無毒區(qū)的存在可能是由于病毒RNA在具有分生能力的莖尖細胞中被靶向降解,即發(fā)生了RNA沉默[12]o早在1960s莖尖培養(yǎng)就被用于葡萄病毒的脫除[13]。莖尖無毒區(qū)范圍很小,操作較為困難,而植株的再生能力與莖尖的大小成正比,病毒的脫除率與莖尖的大小成反比,研究表明,切取的葡萄莖尖小于0.3mm,很難獲得再生植株;而莖尖大于0.4mm,病毒則較難脫除,所以采
6、用莖尖培養(yǎng)的方法進行葡萄病毒脫除時,切取的莖尖大小一般為0.2-0.5mm[2,14-15]oHabili等[16]利用莖尖培養(yǎng)的方法從24種進口的葡萄品種中脫除了多種病毒或類似病毒引起的病害,通過指示植物和dsRNA檢測發(fā)現(xiàn)該方法脫除葡萄卷葉病的效率可達100%,同時發(fā)現(xiàn)該方法對莖痘、黃斑等其他癥狀的產生也表現(xiàn)出不同程度的抑制作用。不同部位莖尖的病毒脫除效果是不同的,Valer。等[17]研究發(fā)現(xiàn)頂芽中葡萄卷葉伴隨病毒-3(Grapevineleafroll-associatedvirus-3,GLRaV-3)的脫除率可達91%?100%,而前3個側芽的脫除率僅為71%?87%。
7、此外,莖尖培養(yǎng)的脫除率還與外植體采集時間有關,夏季材料的脫除率最高。韌皮部限制性病毒不能入侵莖尖等分生組織,所以莖尖培養(yǎng)的方法對這類病毒的脫除效果較好,而對于其他種類的病毒,脫除率根據葡萄的種類和病毒的分布情況而定oGribaudo等[18]采用莖尖培養(yǎng)的方法處理16個葡萄品種的26份樣品,通過RT-PCR檢測發(fā)現(xiàn)GRSPaV的脫除率僅為28.9%。莖尖培養(yǎng)的方法還被用于葡萄類病毒和細菌病害的脫毒研究中[19-20]o2熱處理脫毒通常在較高溫度下,由病毒引起的病害癥狀