脱毒甘薯的生产与繁育供种程序

(一)脱毒甘薯种薯(苗)的分级
　　1.茎尖苗
　　茎尖苗是由甘薯茎尖分生组织培养诱导而成的再生小苗。茎尖苗有的已经去除了病毒，但有的仍然含有病毒。高级脱毒试管苗，即经过严格病毒检测确认不含病毒，且经过株系评选而中选的优良试管苗以及用它离体快繁或防蚜虫条件下速繁后得到的甘薯苗。
　　2.原原种　原原种即在防蚜虫网棚内无病原土壤上栽种高级脱毒试管苗生产的种薯。用原原种种薯育出的薯苗叫原原种苗。  3.原种 原种即利用原原种苗在具备500米以上隔离条件(即500米内没有种植普通带毒甘薯)而且壤无病原的田块生产的种薯。由原种育出的薯苗叫原种苗。
　　4.良种　良种又称一级生产种。即利用原种苗在普通无病留种田生产的种薯。良种育出的苗叫良种苗。
　　5.二级生产种　二级生产种即利用良种苗在普通无病留种田块生产的种薯。
　　(二)脱毒甘薯的生产程序
　　脱毒甘薯的生产过程包括优良品种筛选、茎尖苗培育、病毒检测、优良茎尖苗株系评选、高级脱毒试管苗速繁、原原种、原种和良种种薯及种苗的繁殖等8个环节每个环节都有严格的要求，最终目的是保证各级种薯的质量，充分发挥脱毒甘薯的增产潜力。
　　1.优良品种选用
　　甘薯优良品种很多，而且经过脱毒后都能不同程度地提高产量、改善品质。但甘薯品种都有一定的区域适应性和生产实用性，在进行甘薯脱毒时一定要根据本地区气候、土壤和栽培条件，选用适合本地区大面积栽培的高产优质品种或具有特殊用途的品种。例如，在城郊地区最好选用北京553、徐薯34、苏薯8号、鲁薯8号等食用型品种，甘薯“三粉”加工区应选用徐薯18、豫薯7号、豫薯8薯12号、豫薯13号、鲁薯7号、梅营1号等淀粉用品种。另外，特别需要注意的是，甘薯脱毒后只能去除体内某些或某种病毒，其品种本身的抗病毒、抗茎线虫病、抗根腐病等病虫害能力并没有太大改变。选用品种时，一定要考虑到品种本身的抗病虫特性。例如，徐薯18感茎线虫病和根腐病，在茎线虫病和根腐病病区要尽量避免用徐薯18进行脱毒和示范推广，应该选用豫薯9号、豫薯11号、豫薯13号和鲁薯7号等抗茎线虫病和根腐病的品种进行脱毒。河南省来说，无根腐病区应该选用豫薯7号(淀粉型)、北京553(食用型)、冀薯4号(食用型)、苏薯8号(食用型)等品种，根腐病区最好选用徐薯18(淀粉型)、豫薯8号(淀粉型)、豫薯12号(淀粉、食用兼用型)、郑红11号(食用型)等品种，茎线虫病和根腐病多病区则可以选用豫薯9号(淀粉型)、豫薯13号(淀粉型)、豫薯11号(食用兼蔬菜型)等品种。
　　2.茎尖苗培育
　　病毒主要通过维管输导组织传播，茎尖分生组织未形成维管束，病毒主要通过细胞间连丝扩散，传播速度很慢。再者，茎尖分生组织新陈代谢活动十分旺盛，生长激素浓度较高，病毒的复制受到很大抑制，因此，茎尖顶部分生组织不带或很少携带病毒。在无菌条件下切取甘薯茎尖分生组织，在特定的培养基上进行离体培养，就能够再生出可能不带有病毒的茎尖脱毒苗。诱导茎尖苗的方法：选甘薯苗茎顶部3厘米长的芽段，用70%酒精、3%漂白粉液分别消毒，在超净工作台内解剖镜下剥离茎尖。将剥离的长0.2-0.5毫米(一般带1-2个叶原基)的茎尖接种在附加1-2毫克每升6-ba的ms培养基上，26-28摄氏度下光培养，茎尖膨大变绿后转入无激素的ms培养基上培养成茎尖试管苗。待苗长至5-6片叶时移至营养钵内进行病毒检测。一般来讲，从剥茎尖到诱导出5-7片叶的茎尖苗至少要用60-90天。利用分生组织培养诱导甘薯茎尖苗是甘薯脱毒的技术关键。而且甘薯茎尖苗的培育需要有设备完善、仪器齐全的组织培养室，技术水平较高，投资较大，一般单位特别是基层单位不必要开展此项研究，可以从有条件的单位索取已经鉴定确认的脱毒试管苗或原原种。
　　3.病毒检测
　　茎尖分生组织培养得到的茎尖苗并不都是脱毒苗，只有部分苗不含病毒，是脱毒苗；茎尖苗必须经过严格的病毒检测确认不带病毒后厂才是脱毒茎尖苗。茎尖苗的检测十般首先采取目测法淘汰弱苗和显症苗，然后再用血清学方法或分子生物学方法进行筛选。经血清学或分子生物学方法检测呈阴性的样品再进行指示植物嫁接检测。
　　4.优良株系评选
　　甘薯的芽变率比较高，茎尖分生组织培养再生的茎尖苗株系间在形态和产量方面往往存在较大差异。因此,经病毒检测确认的脱毒苗必须进行优良株系评选，淘汰变异株系，保留优良株系。株系评选的方法是：将脱毒苗株系每系5-10株栽种到防虫网室内，以同品种普通带毒薯为对照，进行形态、长势、产量等多方面的观察评定，选出若干既符合品种特性又高产的最优株系，混合繁殖。
　　5.高级脱毒试管苗速繁
　　利用茎尖分生组织培养获得脱毒苗后，要获得大田生产利用的足够脱毒苗，快速繁殖技术起着决定性作用。脱毒甘薯茎尖苗的大量繁殖，可以采用试管苗单叶节快繁或温网棚繁殖2种方式来完成。二者在速度、成本等方面互有优势。
　　(1)脱毒苗试管快繁 脱毒苗试管快繁具有以下优越性：①繁殖速度快。在合适的培养条件下(温度25摄氏度，每天光照18小时)，1个茎节1个月内即可长成具5-6片叶的小植株，以继代1次增殖5株计算，其繁殖系数为5n。②避免病毒再侵染。脱毒苗的试管快繁是在严格的无菌条件下进行的，即没有病毒源也没有传播媒介。③继代繁殖成活率高。除极少数由于操作不慎造成试管苗污染外，单茎叶成苗率达100%。④不受季节、气候和空间限制，可以进行工厂化生产。目前脱毒苗快繁方法有2种：一是液体振荡培养，将单茎节置于液体培养基中，进行80转／分振动；另一种为固体培养。前者优点是繁殖迅速，15-20天可得到20个节左布，但因需配备摇床，成本较高，因此二般多采用固体培养。茎尖苗试管快繁培养基：一般采用不加任何激素的1／2培养基。
　　试验表明，全量ms培养基能够给试管苗提供较充分的营养成分，从而能够保持试管苗较旺盛的生长活是理想的培养基；但从试繁的角度看，在保证正常情况下，繁殖系数的高低主要取决于叶片数及株高2个指标，l／2ms培养基中试管苗的生长虽不及全量ms培养基中的旺盛，但上述2个指标仍能达到快繁的要求，也为较理想的培养基。为降低成本，可用食用白糖代替分析纯蔗糖，有些有机成分也可以减去。试管快繁的光照条件：光照时间长短对甘薯试管苗发育的意义，不仅在于茎叶形态发育的需要，而且对其生长也有显著影响。在暗培养条件下，甘薯脱毒苗节段有叶的分化及茎的伸长，但呈黄化状态，叶片不伸展或生长，茎细弱。甘薯脱毒试管苗的株高、叶片数及鲜重随光照时数的延长而提高，延长光照时数对试管苗茎叶的分化及生长均为有利，较长的光照有利于提高试管苗繁殖系数，获得健壮的脱毒试管苗。另外，在不同的光照时数下，甘薯脱毒试管苗的平均节间长度差异不显著，因为试管苗切段为单叶节快繁，节间无须过长，在一定的节间长度下，叶片数增加，则繁殖系数呈几何级数数增加。延长光照时数，伴随株高的增加，只增加叶片数而不显著增加节间长度，正适合于试管苗单叶节快繁的需要。
　　(2)高级脱毒苗田间快繁
　　①防蚜塑料大棚速繁。在3月中旬将5-7片叶的脱毒试管苗打开瓶口，室温下加光照炼苗5-7天。栽前头天下午在棚内苗圃上撤上用100克40%乐果乳油加水2.5-5千克稀释后与15-25千克干饵料拌成的毒饵，以消灭地下害虫。然后按5厘米x5厘米株距栽种在覆盖防虫网的塑料大棚内，浇足水后加盖一层小弓棚，把温度控制在25摄氏度左右。待苗长至15-20厘米时剪下蔓头继续栽种、快繁。采用这种双膜育苗方法繁殖系数可以达到100倍以上。但要注意小水勤浇，通风透气，保证温度既不能低于1o摄氏度，也不能高于30摄氏度。②防蚜网棚速繁。即在4月下旬或5月初将经过锻炼的5-7片叶的脱毒试管苗，按每亩10 000株的密度栽种在防蚜虫大棚内，勤施肥水，待苗长至15厘米左右时摘心，促进分枝。以后待分枝苗长至5片叶时继续剪苗栽种速繁，或直接用于繁殖原原种。 ③防蚜冬暖大棚越冬快繁。9月底10月初将脱毒试管苗移栽在外加40目防虫网的冬暖式大棚内。11月上旬盖塑料膜，12月上、中旬加盖草帘子，使棚内温度保持在10-30摄氏度。注意及时防治蚜虫。到4月中、下旬采苗移至苗圃进射扩繁。这种方法脱毒苗在外暴露时间过长，重新感染病毒的机会较大，一股用的较少。 需要特别强制的是，甘薯病毒主要靠桃蚜(myzuspersicae)、棉蚜(aphisgossipii)和萝卜蚜(lipaphis erysimi)以非持久方式进行传播。因此，无论采用何种速繁方法，都要切记采取隔离措施(40目防蚜网、500米以内无普通带毒甘薯空间隔离等)和定期喷洒防治蚜虫的药剂来防止蚜虫传毒再侵染。
　　6.原原种繁育
　　用高级脱毒试管苗在防蚜虫网棚内无病原土壤上生产的种薯即原原种。脱毒甘薯原原种的繁育要求非常严格：必须具备3个条件：第一，栽种的必须是高级脱毒试管苗。第二；必须要在防虫网棚内生产原原种。防虫网棚是繁育原原种的重要条件之一，而且所用防虫网的网眼必须在40目以上，这样蚜虫就不能通过；可以大大减少蚜虫传播病毒的机会。第三，所用地块必须是无病原土壤，最好选用多年未栽种过甘薯的土壤。另外，还要经常喷洒杀虫药剂，防治蚜虫，以免产生病毒再侵染。这3个条件是繁殖原原种所必须具备的。使用原原种苗甚至原种苗栽种在防虫网棚内所生产的种薯，严格讲不能算是原原种。
　　原原种繁殖在防虫网棚内进行网棚内光照较弱，通风透气性较差，很容易造成旺长。因此，繁殖原原种时，栽插密度不易太高，一般以每亩4000株为宜。在管理方面应注意少施氮肥，多施磷、钾肥，注意控温、控水、控湿，既要防止茎叶徒长，又要促进多结薯块。如果脱毒甘薯长势偏旺，可采用提蔓方法或每666.7平方米用0.2千克磷酸二钾对水50千克，叶面喷施2-3遍，促使薯块膨大和地上部稳长。如果发生了徒长，秧蔓深达40厘米以上，则可以使用打群顶或用75-150克多效唑对水40-70千克叶面喷洒1-2次的办法加以控制。
　　在繁殖原原种时，要始终贯穿防止病毒再侵染的意识。在网棚内要种植一些指示植物，每1-2个星期喷洒1次防治蚜虫的药剂。防治蚜虫的办法有：1.5%乐果粉剂，按每亩1.5-2.5千克用量喷粉；49%乐果乳油1000-2000倍液，每亩50千克；50%敌敌畏1 500倍，每亩50千克；50%抗蚜威可湿性粉剂4000倍液，每亩50千克；20%杀灭菌酯或2.5%溴氰菌酯20毫升对水50千克喷雾；50%久效磷乳油2000-3000倍，每亩50千克。防蚜虫时最好多种药剂轮换使用，以免蚜虫产生抗药性，达不到防治效果。 原原种收获时要逐株观察是否有病毒症状，一旦发现病株要坚决拔除，以确保原原种质量。如果网棚内所种植的指示植物表现病毒症状，整个棚内所繁殖的种薯应降级使用。
　　7.原种繁育
　　用原原种苗(即原原种种薯育出的薯苗)在500米以上空间隔离条件下生产的薯块为原种。原种的繁殖必须用薯苗为原原种苗：必须具有500米内无普通带毒甘薯种植的空间隔离条件；必须所用田块至少3年以上没种过普通带毒甘且为无病田。一般来讲，原原种的数量比较少，而且价格比较贵。繁育原种时最好尽早育苗，以苗繁苗，以扩大繁殖面积，降低生产成本。原原种苗快繁的方法有很多种，但以加温育苗法、采苗圃育苗法和单、双叶节繁殖法最为常用。
　　①加温育苗法，又称多级育苗法。在冬季或早春(2月上旬)利用火炕、电热温床、双层塑料薄膜覆盖温床或加温塑料大棚等提早排种，加强管理，促进薯苗早发快长。将原原种种薯消毒处理后排入苗床，排种时注意薯块顶端向上，薯面处于同一平面，种薯头尾相压不应超过1／3或薯块最好平放。撤好串缝土、浇足床水后覆盖塑料薄膜。在育苗的头一周内，温床温度最好在37摄氏度左右，以后逐渐降至30-32摄氏度。千万注意：如果排种到萌芽之间土壤温度低于10摄氏度，即便时间只持续1天，也会造成冻害，导致薯块腐烂，影响出苗。出苗后应注意及时揭膜，避免烧苗。当薯苗长至12-18厘米、5-7片叶时剪苗，栽到另外的火炕或温床内成苗，再把先后两级苗床的苗剪栽到覆盖薄膜的冷床或大棚里继续繁殖。待4月份气温上升至10摄氏度以上后再剪栽到采苗圃里育苗。
　　②采苗圃育苗法
　　“朝阳沟”采茁圃：栽种行距40厘米，株距10厘米，定植密度为666.7平方米16000-20000株。采苗周东西向开沟，薯苗紧贴沟的北面栽种，苗尖不超过垄背。这种方法背风向阳温度高，有利于发根长苗。小垄密植采苗圃：垄距50厘米，株距10厘米，定植密度13000株／666.7平方米。平畦采苗圃：做成1米宽小畦，浇足底墒，盖好地膜。按15厘米x15厘米株行距插苗。定植密度666.7平方米30 000株左右。为促进薯苗生长，可以分次追施氮肥，适当浇水。但采苗前几天应停止浇水，促进薯苗健壮生长，提高栽苗成活率。
　　③单、双叶节繁殖法。把7-8个节的薯苗剪短成1叶1节或2叶2节的短苗栽种到采苗圃里，长成5-7片叶的成苗时栽到原种繁殖田里。若用单叶节繁殖，每节上端要留短一些(不超过0.5厘米)，下端留长些。最好上午剪苗下栽苗，栽后浇足窝水，第二天早晨再浇1次，盖上一层土。繁殖期间应加强田间管理，管理要细致，肥水应及时，以便促使幼芽早出土。除采用500米以内无普通带毒甘薯种植的空间隔离办法防止蚜虫传毒再侵染外，原种繁殖的其他生产条件和环境与普通甘薯生产基本相同。因此，原种繁殖田的栽培管理同普通甘薯基本一样。但繁殖原种时栽插期不易过早，最好在6月下旬以后栽种。另外，脱毒甘薯茎叶生长比较旺盛，要注意控水控肥，防止旺长。原种繁殖时要密切注意防止病毒再侵染。繁殖田周围500米内不能有普通带毒甘薯种植，所用田块必须3年以上未种过普通带毒甘薯，且无茎线虫病、根腐病、黑斑病等。要在繁殖田内种植一些指示植物，每15天定期喷洒防蚜虫药剂。收获前要观察病毒发病情况，及时拔去病株。收获时严把质量关，不符合质量要求的薯块坚决不入窖。
　　8.良种繁育
　　用原种苗(即原种薯块育苗长出的芽苗)在普通大田条生产的薯块称为良种，又叫生产种，即直接供给薯农栽种脱毒薯种。良种繁殖田的种植、栽培管理同普通甘薯一样，但所用田块应为无病留种田，管理上要防止旺长。如果薯栽后40天、春薯栽后60天，甘薯茎叶生长过猛，蔓尖上举且过长、色淡，节间和叶柄很长，叶片大而薄，封垄过早，叶面积系数达到3.5以上；或到甘薯生长中期叶片大，叶色浓绿，叶柄特别长且超过叶片最大宽度的2.5倍，叶层很厚，郁闭不透气，叶面积系数大于5，则为发生了旺长。具体防范措施有：
　　(1)打顶 在分枝期、封垄期和茎叶生长盛期各打顶1次。
　　(2)喷多效唑 封垄后每666.7平方米喷施多效唑(75克对水50千克)1-2次。 (3)提蔓 发现旺长立即提蔓1-2次，每次可以延缓生长7天左右。根据江苏徐州甘薯研究中心(1992年)研究结果，脱毒甘薯在开放条件下种植时，第一年和第二年都能显著增产，但到第三年时，比较耐病毒的品种如徐薯18增产效果下降6.1%，易感病品种如群力2号、新大紫等的增产效果则降低33.6%-39.1%。因此，脱毒甘薯连续在生产上利用2年后病毒再感染严重，增产效果下降，最好能够2年更换1次新种薯。
　　(三)脱毒甘薯繁育供种程序
　　良种利用2年后增产效果就不再明显；需要每2年更换1次新脱毒薯种。因此，必须根据当地生产和经济条件，建立起脱毒甘薯繁育与供应体系，以源源不断地为生产提供优良脱毒蔓种，确保脱毒甘薯增产潜力的最大发挥。
　　脱毒薯繁育供应体系中茎尖培养、病毒检测以及脱毒试管苗切段快繁技术比较复杂，需要有比较完备的组织培养室、病毒检测室，以及从事组织培养、病毒检测的专门技术人员和仪器设备，需要比较大的投资，而且技术含量比较高，不适合在地、市级以下单位进行，最好集中资金和人员建立一个省级脱毒与病毒检测基地；原原种的繁育需要投资修建加盖40目防虫网的温网棚，投资不算太大，可以在地区、市或条件较好的县级单位进行。
　　原种和良种的繁育需要有500米的空间隔离带(即500米内无带毒薯种植)和无病田块，投资少、风险小、效益大，适合在县、乡、村级单位进行。一般情况下，春季(4月上旬)引种1 000棵高级脱毒试管苗种采苗圃，到夏季(6月下旬)可利用防虫网棚繁殖666.7平方米原原种，收获原原种种薯1000-1500千克；第二年早春用原原种种薯育苗、速繁，在隔离条件下能繁殖 100＊666.7平方米原种，收获原种种薯100-200吨;第三年可繁殖5000＊666.7平方米良种；第四年可以供应105＊666.7平方米以上大田生产用薯种。各地可以参考这一比例，再根据当地甘薯育苗与生产的技术水平加以适当调整，以满足当地生产对脱毒甘薯种薯的需要。
　　在脱毒甘薯的扩繁过程特别要注意防止病毒再侵染。具体措施有，加盖40目防虫棚、500米以上空间隔离、定期喷洒杀蚜虫药剂等。另外，繁育原原种和原种最好在3年以上未种过甘薯的生茬地，切匆在病(根腐病、线虫病等)生产种薯。