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文檔簡(jiǎn)介
第六章
無(wú)病毒植物的培養(yǎng)1編輯ppt第六章
無(wú)病毒植物的培養(yǎng)1編輯ppt教學(xué)目的和要求
(1)了解植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的意義。(2)理解和掌握脫除植物病毒的原理及方法。(3)分離莖尖及培養(yǎng)方法。(4)掌握無(wú)毒苗木的鑒定方法。(5)掌握脫毒苗木的保存和利用方法。2編輯ppt教學(xué)目的和要求(1)了解植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的
第一節(jié)植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的意義
病毒之所以致病不是由于消耗細(xì)胞養(yǎng)分、通過(guò)毒素殺死細(xì)胞,而是利用細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)繁殖,干擾細(xì)胞的代謝過(guò)程,在寄主細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一些對(duì)細(xì)胞正常功能有害的異常物質(zhì)和條件,這使得植物病毒病的防治較其他植物病害防治更為困難,常給生產(chǎn)帶來(lái)災(zāi)難的損失,被稱為“植物的癌癥”。3編輯ppt
第一節(jié)植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的意義
3編輯pp一、植物病毒的危害植物病毒已超過(guò)600種,嚴(yán)重危害著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在果樹(shù)、蔬菜、花卉、林木以及農(nóng)作物上皆有發(fā)現(xiàn)。隨著生產(chǎn)栽培時(shí)間的推移,危害越來(lái)越嚴(yán)重,發(fā)現(xiàn)的病毒種類也越來(lái)越多。4編輯ppt一、植物病毒的危害4編輯ppt病毒癥狀5編輯ppt病毒癥狀5編輯ppt6編輯ppt6編輯ppt危害園藝植物的病毒數(shù)目7編輯ppt危害園藝植物的病毒數(shù)目7編輯ppt如侵染菊花的病毒和類病毒有19種之多
如無(wú)子病毒(CAV)
潛隱病毒(CLV)B病毒(CVB)
輕斑駁病毒(CMMV)
矮化病毒(CSV)
脈斑駁病毒(CVMV)
退綠斑駁類病毒(CCMV)等8編輯ppt如侵染菊花的病毒和類病毒有19種之多如無(wú)子4種病毒對(duì)草莓生產(chǎn)造成重大影響:
斑駁病毒(SMoV)草莓黃邊病毒(SMYEV)草莓鑲脈病毒(SVBV)草莓皺縮病毒(SCrV)、9編輯ppt4種病毒對(duì)草莓生產(chǎn)造成重大影響:9編輯ppt甘薯根腐病.甘薯葉點(diǎn)病甘薯枯萎病甘薯黑痣病10編輯ppt甘薯根腐病.甘薯葉點(diǎn)病甘薯枯萎病甘薯黑痣病10編輯ppt2.病毒的特性及其侵染
多數(shù)植物病毒不經(jīng)種子傳播,多數(shù)以種子繁殖后代的植物,可以從輕度染病植株上采集種子,播種繁殖,不會(huì)將病毒傳至下一代。(專化性強(qiáng)的病毒除外,如豆類病毒——由一種專化性強(qiáng)的蚜蟲(chóng)傳播)可隨著種子傳播。)對(duì)于有性生殖退化,僅能用無(wú)性繁殖方法繁殖的植物,一旦染病則毫無(wú)辦法。母株一旦染病,病毒在其細(xì)胞內(nèi)增殖,并通過(guò)插條、接穗、種薯、球根、鱗片傳至下一代。通過(guò)昆蟲(chóng)作為媒介加速傳播。11編輯ppt2.病毒的特性及其侵染多數(shù)植物病毒不經(jīng)種子傳播,多數(shù)3.植株脫病毒的意義植物組織培養(yǎng)脫病毒技術(shù)是植物細(xì)胞工程的重要組成部分,脫毒種苗的生產(chǎn)在提高作物質(zhì)量和產(chǎn)量方面已顯示出極大潛力,良種、新品種的脫毒組培苗的大面積推廣和應(yīng)用,有效地解決了因病毒引起的品種退化問(wèn)題。因此,植物組培脫毒技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化、現(xiàn)代化中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,還可減少農(nóng)藥的施用,改善生態(tài)環(huán)境條件,防止病害的蔓延與擴(kuò)散,該方法已成為農(nóng)業(yè)中應(yīng)用最廣泛的生物技術(shù)。12編輯ppt3.植株脫病毒的意義植物組織培養(yǎng)脫病毒技術(shù)是植脫毒苗13編輯ppt脫毒苗13編輯ppt病毒活力與溫度的關(guān)系14編輯ppt病毒活力與溫度的關(guān)系14編輯ppt
第二節(jié)脫除植物病毒的原理及方法
一、物理學(xué)方法:
X射線紫外線超短波高溫
都能使病素鈍化,其中以熱處理最常用。15編輯ppt
第二節(jié)脫除植物病毒的原理及方法
一、物理學(xué)方法:151.熱處理脫除植物病毒的原理①病毒是DNA大分子,病毒進(jìn)入植物細(xì)胞后;隨植物細(xì)胞的DNA一起復(fù)制。熱處理并不能殺死病毒,只能鈍化病毒的活性,使病毒在植物體內(nèi)增殖減緩或增殖停止,而失去侵染的能力。②熱處理是一種物理效應(yīng),與冷處理一樣,它可以加速植物細(xì)胞的分裂,使植物細(xì)胞在與病毒繁殖的競(jìng)爭(zhēng)中取勝。16編輯ppt1.熱處理脫除植物病毒的原理①病毒是DNA大分子,病毒進(jìn)入植(1)溫湯浸漬處理法:將剪下的接穗或種植材料,在50℃左右的溫水中,浸漬3-15分鐘至數(shù)小時(shí)。(2)熱風(fēng)處理法:讓盆載植物在35-40℃高溫下生長(zhǎng)發(fā)育,熱處理空氣溫度應(yīng)逐漸升高,然后達(dá)到所需溫度,同時(shí)必須保持一定的濕度和光照,以后可切取處理后新長(zhǎng)出的枝條作接穗和砧木,或?qū)崽幚砼c組織培養(yǎng)結(jié)合效果更好。熱處理脫毒17編輯ppt(1)溫湯浸漬處理法:將剪下的接穗或種植材料,在50℃左右的2、愈傷組織熱處理脫毒法
方法:從患病植株上取葉片(莖片、鱗片、花器亦可)進(jìn)行離體培養(yǎng),誘導(dǎo)形成愈傷組織,然后將愈傷組織反復(fù)繼代培養(yǎng)同時(shí)兼用熱處理。
常用處理溫度及處理時(shí)間:溫度:37-38℃時(shí)間:處理2周、4周或8周溫度:50℃時(shí)間:3-15min。反復(fù)繼代兼熱處理,經(jīng)歷一定的時(shí)間(繼代次數(shù)需試驗(yàn))后,將熱處理過(guò)的愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基中,誘導(dǎo)器官分化。18編輯ppt2、愈傷組織熱處理脫毒法
方法:從患病植株上取葉片(果樹(shù)作物:桃(無(wú)黃萎病)、蘋果(花葉病)、葡萄(扇葉病毒)、甜橙、香蕉、李子、醋栗、梨、樹(shù)莓、紅莓苔子、草莓等。蔬菜作物:馬鈴薯、番茄、菠菜。花卉植物:蔓生長(zhǎng)春花、康乃馨、菊花等。其他植物:曼陀羅等。19編輯ppt果樹(shù)作物:桃(無(wú)黃萎病)、蘋果(花葉病)、葡萄(扇葉病毒)、
例:煙草愈傷組織兼熱處理鈍化煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)獲得無(wú)病毒株效果做法:
A:從患病煙草植株上取5mm葉片培養(yǎng),在MS附加IAA2mg/L+KT0.2mg/L的培養(yǎng)基上誘導(dǎo)愈傷組織。B:將其中一部分愈傷組織反復(fù)繼代培養(yǎng),繼代培養(yǎng)中分別兼用25℃、30℃和37℃溫度熱處理8周。C:將熱處理后的愈傷組織,轉(zhuǎn)到MS附加IAA2mg/L+KT2mg/L的分化培養(yǎng)基中誘導(dǎo)芽分化。D:將1cm長(zhǎng)的芽轉(zhuǎn)移到MS附加IAA2mg/L+KT0.02mg/L生根培養(yǎng)基,誘導(dǎo)根分化。E:完整植株獲得后,移植到無(wú)毒土壤栽培并進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明:反復(fù)繼代培養(yǎng)可獲得無(wú)病毒株。20編輯ppt
例:煙草愈傷組織兼熱處理鈍化煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜3.低溫處理脫除病毒菊花植株----5℃,4-7.5個(gè)月處理后進(jìn)行莖尖培養(yǎng),可以除去矮化病毒(CSV)和褪綠班駁病毒(CCMV),而單獨(dú)的莖尖培養(yǎng)無(wú)此效果。21編輯ppt3.低溫處理脫除病毒21編輯ppt
二、化學(xué)方法
使用農(nóng)藥是防治植物真細(xì)菌病害的主要方法,理論上講,也應(yīng)該是防治病毒的有效途徑。有不少化學(xué)物質(zhì)能抑制病毒復(fù)制,例如孔雀綠、硫尿嘧啶、8-氮鳥(niǎo)嘌呤、以及某些病毒抑制劑。如Viraz01e(病毒唑)和一些蛋白質(zhì)、核酸合成抑制劑等。由于病毒的復(fù)制和寄主的代謝過(guò)程關(guān)系非常密切,因此,要找出既干擾病毒復(fù)制,又不影響寄主細(xì)胞正常代謝的藥劑十分困難。22編輯ppt
二、化學(xué)方法
使用農(nóng)藥是防治植物真細(xì)菌病害的主要方法,理論利用這些化合物處理整株植物去病毒的效果雖不理想,但培養(yǎng)離體的組織、細(xì)胞和原生質(zhì)體等卻可能有良好效果。如在培養(yǎng)基中加入2—硫尿嘧啶可以除去煙草愈傷組織中的PVY病毒,加入放線菌素D可以抑制原生質(zhì)體中的病毒復(fù)制等。
23編輯ppt利用這些化合物處理整株植物去病毒的效果雖不理想,但培養(yǎng)離體的鈍化、抑制和清除植物病毒的一些化合物24編輯ppt鈍化、抑制和清除植物病毒的一些化合物24編輯ppt
三、生物學(xué)方法
1.莖尖培養(yǎng)脫毒(1)莖尖培養(yǎng)脫毒的理論基礎(chǔ)a、病毒在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移是通過(guò)維營(yíng)束系統(tǒng)完成的,在分生組織區(qū)域內(nèi)沒(méi)有維管束組織,病毒只能通過(guò)胞間連絲傳遞趕不上細(xì)胞的不斷分裂和活躍的生長(zhǎng)速度;b、在分裂旺盛的分生組織內(nèi),病毒的復(fù)制受到旺盛代謝活動(dòng)的限制;c、在植物分生區(qū)域內(nèi),“病毒鈍化體系”的活性較其他部位的活性高;d、莖尖分生組織內(nèi)高濃度的植物內(nèi)源激素可能會(huì)抑制病毒的增殖。25編輯ppt
三、生物學(xué)方法
1.莖尖培養(yǎng)脫毒25編輯ppt(2)莖尖培養(yǎng)脫毒苗的方法在解剖鏡下剝?nèi)∏o尖??紤]到脫毒效果及提高成活率,一般切取0.2—0.5mm的莖尖為組織材料進(jìn)行培養(yǎng),不同的植物莖尖對(duì)外源激素的反應(yīng)不同。莖尖大小:過(guò)大時(shí)接種易成活,但脫毒效果差,過(guò)小時(shí)難成活,但脫毒效果好。一般以帶有1-2片葉原基為好,大小為0.2-0.3mm為宜,超過(guò)0.5mm時(shí),脫毒效果差。培養(yǎng)基:只要能使莖尖快速生長(zhǎng),分化快的培養(yǎng)基均適于脫毒。一般以MS較好,添加一定比例的細(xì)胞分裂素就行。26編輯ppt(2)莖尖培養(yǎng)脫毒苗的方法在解剖鏡下剝?nèi)∏o尖??紤]到脫毒效果馬鈴薯的芽27編輯ppt馬鈴薯的芽27編輯ppt莖尖的結(jié)構(gòu)28編輯ppt莖尖的結(jié)構(gòu)28編輯ppt微莖尖普通莖尖29編輯ppt微莖尖普通莖尖29編輯ppt馬鈴薯脫毒苗30編輯ppt馬鈴薯脫毒苗30編輯ppt31編輯ppt31編輯ppt康乃馨不同莖尖培養(yǎng)與康乃馨斑駁病毒的脫除情況32編輯ppt康乃馨不同莖尖培養(yǎng)與康乃馨斑駁病毒的脫除情況32編輯ppt(3)莖尖培養(yǎng)法脫除植物病毒的技術(shù)關(guān)鍵①同一種病毒在不同植物體內(nèi)分布部位不同。例:煙草花葉病毒(TMV)在如下植物中的熒光反應(yīng)。煙草:l-4片葉原基中未見(jiàn)TMY特異熒光撞羽矮牽牛:一兩片葉原基未見(jiàn)TMV特異熒光,而在三四片葉原莖中可見(jiàn)TMV熒光。番茄:1片葉原莖中未見(jiàn)TMV特異熒光。
所以在用莖尖培養(yǎng)脫毒時(shí),必須認(rèn)真確定病毒在植物莖尖中的分布部位,然后確定培養(yǎng)莖尖的大小.33編輯ppt(3)莖尖培養(yǎng)法脫除植物病毒的技術(shù)關(guān)鍵①同一種病毒在不同植物番茄:只能取生長(zhǎng)錐或僅帶一片葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng);撞羽矮牽牛:可取生長(zhǎng)錐或帶一兩片葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng);煙草:可取帶4片葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng)。
利用莖尖培養(yǎng)法脫除植物病毒時(shí),最好找出莖原基所帶葉原基的數(shù)目與生長(zhǎng)點(diǎn)(莖尖)大小的相關(guān)性,這樣在取材時(shí)就方便多了。34編輯ppt番茄:只能取生長(zhǎng)錐或僅帶一片葉原基的莖
莖原基0.05~0.08mm
莖原基帶2片葉原基0.1~0.2mm
莖原基帶4片葉原基0.3~0.4mm
莖原基帶6片葉原基0.6~0.8mm35編輯ppt莖原基②不同病毒種類在同一種植物中分布部位不同。36編輯ppt②不同病毒種類在同一種植物中分布部位不同。36編輯ppt甘薯斑紋花葉病毒、縮葉花葉病毒:分布于1.0-2.0mm以內(nèi)的莖尖中羽毛狀花葉病毒:
分布于0.3-1.0mm以內(nèi)莖尖中馬鈴薯馬鈴薯卷葉病毒、Y病毒:分布于1.0-3.0mm以內(nèi)的莖尖中;
X病毒:分布于0.2-0.5mm以內(nèi)的莖尖
G病毒:分布于0.2-0.3mm以內(nèi)的莖尖
S病毒:0.2mm以下
37編輯ppt甘薯斑紋花葉病毒、縮葉花葉病毒:37編輯ppt2.愈傷組織培養(yǎng)脫毒植物各部位器官和組織培養(yǎng)去分化誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,然后從愈傷組織再分化產(chǎn)生芽,長(zhǎng)成小植株,可以得到無(wú)病毒苗。說(shuō)明病毒顆粒會(huì)在愈傷組織的培養(yǎng)過(guò)程中逐漸消失。38編輯ppt2.愈傷組織培養(yǎng)脫毒植物各部位器官和組織培養(yǎng)去分化誘導(dǎo)產(chǎn)生愈愈傷組織脫病毒的機(jī)理可能的原因有:①病毒在植物體內(nèi)不同器官或同一器官的不同組織中分布不均勻,由那些無(wú)病毒細(xì)胞增殖產(chǎn)生的愈傷組織就是獲得無(wú)病毒苗的基礎(chǔ)。②有些愈傷組織細(xì)胞中病毒濃度較低,在愈傷組織細(xì)胞快速分裂過(guò)程中,病毒的復(fù)制能力衰退或丟失。③繼代培養(yǎng)的愈傷組織容易產(chǎn)生抗性變異細(xì)胞,因而可能出現(xiàn)不帶病毒的愈傷組織。但經(jīng)愈傷組織產(chǎn)生無(wú)病毒苗的脫毒途徑容易產(chǎn)生變異,可能導(dǎo)致植株喪失其原有的優(yōu)良性狀,當(dāng)然也有可能產(chǎn)生有益的變異,但頻率極低。39編輯ppt愈傷組織脫病毒的機(jī)理可能的原因有:39編輯ppt3.莖尖微體嫁接脫毒先將砧木種子進(jìn)行表面消毒,以后再接到1%瓊脂以MS無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基培養(yǎng)發(fā)芽,用苗齡約2周的幼嫩實(shí)生苗作砧木。把實(shí)生苗從試管中取出,在無(wú)菌條件下切去頂部,留下1-1.5cm的上胚軸部分,將子葉和腋芽除去,把根切短至4—6cm長(zhǎng)。從田間或溫室旺盛生長(zhǎng)的成年樹(shù)剪取一小段新梢,經(jīng)消毒后在超凈臺(tái)上用顯微操作法取出僅帶1-3個(gè)葉原基的莖尖約1mm大小作穗用。采用倒T字形的水平切口。嫁接苗用液體濾紙橋培養(yǎng)基培養(yǎng)。成活率30%—50%,嫁接成功的植株移植到土壤之前至少要有兩片展開(kāi)的真葉。40編輯ppt3.莖尖微體嫁接脫毒先將砧木種子進(jìn)行表面消毒,以后再接到1%蘋果微體嫁接莖尖大小與脫毒成功率41編輯ppt蘋果微體嫁接莖尖大小與脫毒成功率41編輯ppt蘋果不同取材時(shí)期對(duì)微體嫁接成功率的影響42編輯ppt蘋果不同取材時(shí)期對(duì)微體嫁接成功率的影響42編輯ppt試管微體嫁接在果樹(shù)方面發(fā)展最快
(1)嫁接植物不受與珠心及有性實(shí)生苗相關(guān)的幼年階段的影響。(2)許多栽培品種通過(guò)嫁接繁殖了許多世代,因此果樹(shù)研究者和種植者關(guān)于這些品種的自根苗的根冠大小、病蟲(chóng)害情況以及耐寒性等了解得很少。43編輯ppt試管微體嫁接在果樹(shù)方面發(fā)展最快(1)嫁接植物不受與珠心及有(3)莖尖組織培養(yǎng)繁殖結(jié)合熱處理可產(chǎn)生無(wú)病毒植物,因此,許多研究者認(rèn)為對(duì)通常采用嫁接繁殖的果樹(shù)進(jìn)行試管嫁接是很適宜的。(4)試管微體嫁接除了可培育無(wú)病毒植株外,還可解決難以生根的園藝植物的生根問(wèn)題和進(jìn)行嫁接親和力的研究。44編輯ppt(3)莖尖組織培養(yǎng)繁殖結(jié)合熱處理可產(chǎn)生無(wú)病毒植物,因此,許多
4.珠心胚培養(yǎng)脫毒
柑桔類80%以上的種類具有多胚性,而單胚占的比例很小。柑橘類植物中有不少多胚品種,一顆種子內(nèi)除一個(gè)合子胚外,還有數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)由珠心細(xì)胞形成的無(wú)性胚,稱做珠心胚。因?yàn)椴《就ǔJ墙?jīng)維管束的韌皮組織傳播的,而珠心與維管束系統(tǒng)無(wú)直接聯(lián)系。由珠心組織誘導(dǎo)產(chǎn)生的植株就可免除病毒的危害。45編輯ppt4.珠心胚培養(yǎng)脫毒柑桔類80%以上的種類具有多胚性,而單①它與合子胚不同,不是受精的產(chǎn)物,而是由體細(xì)胞產(chǎn)生的,因此具有和母體相同的遺傳組成;②與合子胚一樣,在珠心胚和植株之間無(wú)維管組織連系,因此即使母體植株感染了病毒,珠心胚也是無(wú)毒的;③在自然條件下,珠心胚一般都不能發(fā)育成熟,只有適時(shí)從種子中剝離出來(lái),接種在人工培養(yǎng)基上,珠心胚才能長(zhǎng)成植株,而這些植株應(yīng)當(dāng)是不帶病毒的母體無(wú)性系。珠心胚具有3個(gè)特征46編輯ppt①它與合子胚不同,不是受精的產(chǎn)物,而是由體細(xì)胞產(chǎn)生的,因此具5.花藥培養(yǎng)脫毒花藥培養(yǎng)的最初目的,是培育起源于花藥內(nèi)部花粉粒的單倍體植株,并使單倍體加倍,作為育種材料的來(lái)源。但經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)表明花藥培養(yǎng)所得的植株有95%以上是能開(kāi)花結(jié)果的多倍體,而且生長(zhǎng)發(fā)育都優(yōu)于母株。已證明,經(jīng)愈傷組織培養(yǎng)出來(lái)的花藥植株是不帶病毒的,借此方法,不僅可快速培育出大量的無(wú)毒植株,并可省去病毒鑒定工作,對(duì)基層生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)為一舉兩得的事情。47編輯ppt5.花藥培養(yǎng)脫毒花藥培養(yǎng)的最初目的,是培育起源于花藥內(nèi)部花粉三、分離莖尖的培養(yǎng)情況第一種:是生長(zhǎng)停止,接種的組織擴(kuò)大,顏色逐漸變褐而枯死,這種情況大多是生長(zhǎng)點(diǎn)在分離接種過(guò)程中受傷而造成的;第二種:是生長(zhǎng)太慢,莖尖接種后顏色逐漸變綠,但不見(jiàn)增大,最后成綠色小點(diǎn)。這是由于生長(zhǎng)素濃度偏低,或培養(yǎng)溫度過(guò)低所造成的,如果立即轉(zhuǎn)入較高濃度生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基中,或提高培養(yǎng)溫度,即能促進(jìn)莖尖生長(zhǎng);48編輯ppt三、分離莖尖的培養(yǎng)情況第一種:是生長(zhǎng)停止,接種的組織擴(kuò)大,顏第三種:是生長(zhǎng)過(guò)旺,接種后莖尖明顯增大,約培養(yǎng)一同后即在莖尖基部產(chǎn)生愈傷組織,但不易見(jiàn)到莖尖的伸長(zhǎng),組織顏色也較淺。這是由于培養(yǎng)莖生長(zhǎng)素濃度偏高,或光照弱,溫度高而造成的。為此應(yīng)將培養(yǎng)材料轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)素濃度較低的培養(yǎng)基中,或降低溫度,提高光照強(qiáng)度來(lái)解決。否則時(shí)間長(zhǎng)了愈傷組織會(huì)表現(xiàn)生長(zhǎng)分化能力;第四種:是生長(zhǎng)正常、在營(yíng)養(yǎng)、激素、溫度、光照等各方面條件正常的情況下,接種的莖尖顏色逐漸變綠,基部逐漸增大,有時(shí)形成少量的愈傷組織,莖尖也逐漸伸長(zhǎng),培養(yǎng)一個(gè)月左右轉(zhuǎn)入無(wú)基素的基本培養(yǎng)基,莖尖繼續(xù)伸長(zhǎng),并產(chǎn)生根系,最后發(fā)育成完整植株。49編輯ppt第三種:是生長(zhǎng)過(guò)旺,接種后莖尖明顯增大,約培養(yǎng)一同后即在莖尖第三節(jié)無(wú)病毒植株脫毒程序一、材料準(zhǔn)備1.選擇植物種類及品種。選用生長(zhǎng)健壯,遺傳性一致的品種為材料,并探明該品種所脫除的病毒在寄主中的位置。2.了解該植物體內(nèi)所具有的病毒種類及危害的程度。根據(jù)植物所帶病毒種類,選擇指示植物(敏感植物)。3.決定脫除病毒的方法:“莖尖培養(yǎng)”還是“熱處理”還是“微體嫁接”。50編輯ppt第三節(jié)無(wú)病毒植株脫毒程序一、材料準(zhǔn)備50編輯ppt二、生長(zhǎng)點(diǎn)分離和培養(yǎng)(莖尖培養(yǎng)為例)
1.從罹病的植株上切取頂芽或腋芽。2.材料表面滅菌、決定滅菌藥劑、濃度、時(shí)間。3.根據(jù)病毒在寄主內(nèi)分布位置決定切取莖尖大小。如果熱處理,那么決定熱處理的溫度、時(shí)間。4.接種成功率與莖形狀結(jié)構(gòu)有關(guān)。例馬鈴薯、百合生長(zhǎng)點(diǎn)呈半圓形,較大、好分離。番薯、矮牽牛、香石竹呈半圓形,也比較好分離。大麗花、菊花生長(zhǎng)點(diǎn)扁平、被對(duì)生葉原基夾住難分離。草莓,葉原基上生有密集茸毛,生長(zhǎng)點(diǎn)埋在肉質(zhì)凹形槽內(nèi),不僅難分離且容易污染。51編輯ppt二、生長(zhǎng)點(diǎn)分離和培養(yǎng)(莖尖培養(yǎng)為例)
1.從罹病的植株上切取三、無(wú)病毒植物的鑒定
通過(guò)莖尖分生組織培養(yǎng)、熱處理脫毒法、微體嫁接法而培養(yǎng)成的植株,不一定都是無(wú)病毒植株。當(dāng)前用于病毒檢測(cè)的方法有如下3種:①血清鑒定法;②生物鑒定法(敏感植物或指示植物);③電子顯微鏡鑒定法。采用單一鑒定法并不十分可靠。特別是對(duì)一些特異性病毒,單一鑒定方法可靠性更差。最好三種方法同時(shí)鑒定,可以獲得理想的結(jié)果。52編輯ppt三、無(wú)病毒植物的鑒定
通過(guò)莖尖分生組織培養(yǎng)、熱處理脫毒法、微(一)指示植物鑒定法1、原理
指示植物法是利用病毒在其它植物上產(chǎn)生的枯斑作為病毒種類鑒別的標(biāo)準(zhǔn),也即枯斑和空斑測(cè)定法。53編輯ppt(一)指示植物鑒定法1、原理53編輯ppt2、指示植物兩種類型一種是接種后產(chǎn)生系統(tǒng)性癥狀,擴(kuò)展到植物非接種部位,通常沒(méi)有局部明顯病斑;另一種是只產(chǎn)生局部病斑,常由壞死、褪綠或環(huán)斑構(gòu)成。常用的指示植物:千日紅、曼陀羅、豇豆、心葉煙、辣椒、莨菪等。
54編輯ppt2、指示植物兩種類型一種是接種后產(chǎn)生系統(tǒng)性癥狀,擴(kuò)展到植物非每種病毒都有自己的敏感植物如:馬鈴薯病毒的敏感植物:千日紅、黃花煙、心葉煙、毛葉曼陀羅;大蒜病毒的敏感植物:藜、千日紅;草莓病毒的敏感植物:威州草莓(從八倍體野生種選出)、野草莓、野紅草莓等。桃紅葉病毒的敏感植物:旱金蓮。大麗花病毒的敏感植物:昆落阿藜、莧色藜、心葉煙、克里芙蘭煙、矮牽牛、黃瓜。香石竹病毒的敏感植物:昆落阿藜、莧色藜。菊花病毒的敏感植物:矮牽牛、豇豆。55編輯ppt每種病毒都有自己的敏感植物如:馬鈴薯病毒的敏感植物:千日紅、3、敏感植物鑒定病毒的方法:
A、摩擦接種法:取培養(yǎng)植株的葉片榨汁,將其汁用摩擦法接種到各自的敏感植物上,然后視其病斑有無(wú),來(lái)判斷是否脫除了病毒。接種后如若敏感植物葉片表現(xiàn)病斑,可根據(jù)病斑類型判斷,還有哪種病毒沒(méi)有脫除。
56編輯ppt3、敏感植物鑒定病毒的方法:A、摩擦接種法:56編輯ppt例:馬鈴薯體內(nèi)各種病毒在其敏感植物上表現(xiàn)的癥狀:X病毒侵染千日紅(葉片呈枯斑);M、S病毒侵染千日紅(葉片呈突起枯斑);X病毒侵染黃花煙(葉片呈花葉);Y病毒侵染黃花煙(葉片花葉或條斑或呈明顯脈綠帶);X病毒侵染心葉煙(葉片呈花葉);Y病毒侵染心葉煙(葉片呈條斑);P/G帶毒體侵染心葉煙(葉片呈花葉);M、Y病毒侵染毛葉曼陀羅(葉片呈枯斑)。植物汁液摩擦接種后,如使千日紅葉片呈枯斑,使黃花煙、心葉煙葉片呈花葉證明,該植物體內(nèi)具有馬鈴薯X病毒。57編輯ppt例:馬鈴薯體內(nèi)各種病毒在其敏感植物上表現(xiàn)的癥狀:57編輯ppB.嫁接法:有些病毒不是通過(guò)汁液傳播,而是通過(guò)專門的介體傳播。如草莓黃化病毒、草莓叢枝病毒是通過(guò)一種特殊的蚜蟲(chóng)為介體進(jìn)行傳播。這種病毒的鑒定,需將培養(yǎng)植株的芽嫁接在敏感植物上,根據(jù)敏感植物的病癥表現(xiàn)來(lái)判斷是否脫除了病毒。58編輯pptB.嫁接法:58編輯ppt木本多年生植物及草莓等無(wú)性繁殖的草本植物通常采用嫁接接種的方法以指示植物作砧木,被鑒定植物作接穗,可采用劈接、靠接、芽接等方法嫁接,其中以劈接法為多。如草莓以對(duì)病毒敏感的歐洲草莓(野草莓)和深紅莓作指示植物,從經(jīng)脫毒得到的植株上僅取頂端一小葉作接穗,葉柄用刀片削成楔形,削面長(zhǎng)8~10mm,然后迅速將接穗小葉的葉柄插入切口,用塑料綁縛接合部,嫁接后4周,若帶有病毒,則在新展開(kāi)的葉片、匍匐莖或老葉上會(huì)出現(xiàn)病征59編輯ppt木本多年生植物及草莓等無(wú)性繁殖的草本植物通常采用嫁接接種的方
(二)抗血清鑒定法1、基本原理:當(dāng)動(dòng)物被病毒感染或人工注射異體蛋白質(zhì)時(shí),在動(dòng)物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種特異性丙種球蛋白稱為免疫球蛋白,即所謂“抗體”。引起形成抗體的物質(zhì)(病毒或異體蛋白)稱為“抗原”。60編輯ppt
(二)抗血清鑒定法1、基本原理:60編輯ppt抗原和抗體結(jié)合,表現(xiàn)為很強(qiáng)的特異性。即由一種病毒產(chǎn)生的抗體,只能結(jié)合該種病毒??贵w在特殊細(xì)胞內(nèi)形成,進(jìn)入血液存在于血清和體液內(nèi)。這種含有特異性“抗體”的血清稱為“抗血清”。抗原和抗體相結(jié)合的反應(yīng)稱為“血清反應(yīng)”。61編輯ppt抗原和抗體結(jié)合,表現(xiàn)為很強(qiáng)的特異性。即由一種病毒產(chǎn)生的抗體,2.病毒抗血清在診斷上的價(jià)值
A.病毒抗血清具有高度的?;?。即由一種病毒產(chǎn)生的“抗體”,只能結(jié)合該種病毒(抗原)。如由注射(感染)TMV而產(chǎn)生的抗體(免疫球蛋白),只能檢測(cè)TMV病毒(才可能發(fā)生血清反應(yīng))。B.由于“抗血清”法具有高度?;裕虼藢?duì)于那些受感染而沒(méi)有癥狀的帶毒植物,也能診斷,故在實(shí)用上具有很高的價(jià)值。C.由于病毒與“抗血清”的“反應(yīng)量”與病毒濃度成正比。只要知道其中一種濃度,可根據(jù)反應(yīng)量來(lái)測(cè)定另一種的濃度。故此可以用來(lái)作病毒的定量分析。62編輯ppt2.病毒抗血清在診斷上的價(jià)值
62編輯ppt3.病毒抗血清在診斷上的局限性:A.不是所有病毒都能制成抗血清,一般“黃化型”病毒,或嚴(yán)格由?;岳ハx(chóng)傳播的病毒。如馬鈴薯卷葉病毒極難或不能獲得“抗血清”。B.病毒在寄主體內(nèi)含量太少,而提純過(guò)程中喪失又太多?;蛘咛峒冞^(guò)程中,病毒質(zhì)粒喪失了必備的抗原結(jié)構(gòu)。C.植物體內(nèi)具有單寧物質(zhì),單寧與病毒結(jié)合,使病毒喪失了抗原性質(zhì)。63編輯ppt3.病毒抗血清在診斷上的局限性:A.不是所有病毒都能制成抗血4、方法抗血清鑒定首先要進(jìn)行抗原的制備,包括病毒的繁殖、病葉研磨、汁液的澄清、病毒懸浮液的提純、病毒的沉淀等過(guò)程。只有獲得高純度的抗原,才有可能獲得高度純凈的抗血清。一般采用家兔制備抗植物病毒的抗血清,以9~24個(gè)月大小的家兔為好,注射病毒懸浮液,在家兔饑餓12h后采血,再進(jìn)行抗血清的分離和吸收等過(guò)程。血清可分裝在小玻璃瓶中,貯存在-15~-20℃的冰凍條件下,也可以分裝在安瓶中,冷凍干燥,然后密封,有效保存。64編輯ppt4、方法抗血清鑒定首先要進(jìn)行抗原的制備,包括病毒的繁殖、病具體測(cè)定可采用沉淀反應(yīng)、凝集反應(yīng)、免疫擴(kuò)散、免疫電泳、熒光抗體技術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)等多種方法。65編輯ppt具體測(cè)定可采用沉淀反應(yīng)、凝集反應(yīng)、免疫擴(kuò)散、免疫電泳、熒光抗酶聯(lián)免疫吸附法
(enzyme1inkedimmunosorbentassay,EL工SA)酶聯(lián)免疫吸附法是把抗原—抗體的免疫反應(yīng)與酶的催化反應(yīng)相互結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一種綜合性技術(shù),它的靈敏度高,特異性強(qiáng),特別是當(dāng)寄主體內(nèi)病毒濃度很低或同時(shí)存在病毒鈍化物或抑制劑時(shí),它的優(yōu)勢(shì)尤為明顯,因而是近年來(lái)病毒檢測(cè)方法中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一種方法。66編輯ppt酶聯(lián)免疫吸附法
(enzyme1inkedimmuno酶聯(lián)免疫吸附法的原理利用以酶標(biāo)記的特異抗體來(lái)指示抗原—抗體的結(jié)合,從而檢出樣品中的抗原。具體操作程序是:將待檢植物汁液(抗原)注入酶聯(lián)板(聚苯乙烯多孔微量反應(yīng)板)中,使抗原吸附于它的孔壁,然后加入以酶標(biāo)記的特異抗體,待抗原與抗體充分反應(yīng)后,洗去未與抗原結(jié)合的多余酶標(biāo)記抗體,于是在固相載體酶聯(lián)板表面就只留下以酶標(biāo)記的抗原—抗體復(fù)合物。這時(shí)加入酶的無(wú)色底物,復(fù)合物上的酶催化底物降解,生成有色產(chǎn)物。這一結(jié)果可用肉眼識(shí)別,也可用分光光度計(jì)對(duì)底物的降解量進(jìn)行測(cè)定。67編輯ppt酶聯(lián)免疫吸附法的原理利用以酶標(biāo)記的特異抗體來(lái)指示抗原—抗體的血清鑒定法68編輯ppt血清鑒定法68編輯ppt血清鑒定的基本方法A.玻璃片凝集法在清潔玻璃片的一端,用毛細(xì)管滴加5滴稀“抗血清”,另一端滴加等量對(duì)照血清。然后各加滴被檢植物壓榨出的原汁液兩滴。用玻璃棒攪勻,在常溫下靜置20-50min,然后在40-60倍顯微鏡下觀察。帶病毒的葉綠體發(fā)生典型的凝集現(xiàn)象。69編輯ppt血清鑒定的基本方法A.玻璃片凝集法69編輯ppt玻璃片凝集法70編輯ppt玻璃片凝集法70編輯pptB.微量凝集試驗(yàn)(MAT)在培養(yǎng)皿底部,鋪上一層火棉膠或聚乙烯醇縮甲醛薄膜,然后將抗血清、提取汁液滴入薄膜上,再在血清液滴上方覆蓋一層石蠟油。在20—25℃下保溫,20-50min后觀察。此法優(yōu)點(diǎn):鑒定時(shí)可以完全避免蒸發(fā),抗血清用量少,每毫升抗血清可滴加150次,每培養(yǎng)皿可以鑒定幾十個(gè)樣品。對(duì)某些病毒(馬鈴薯M病毒)引起的細(xì)微病毒凝聚現(xiàn)象均可識(shí)別。71編輯pptB.微量凝集試驗(yàn)(MAT)71編輯ppt(三)電子顯微鏡檢查法采用電子顯微鏡,可以通過(guò)直接觀察,檢查出有無(wú)病毒存在,并可以得知有關(guān)病毒顆粒的大小、形狀和結(jié)構(gòu),又可以鑒定病毒的種類。這是一種較為先進(jìn)的方法,但需一定的設(shè)備和技術(shù)。
病毒形態(tài)長(zhǎng)(nm)寬(nm)
X線狀51513Y線狀73011A線狀73011S線狀65012~13M線狀65012~1372編輯ppt(三)電子顯微鏡檢查法采用電子顯微鏡,可以通過(guò)直接觀察,檢靈敏度高和能在植物粗提取液中定量測(cè)定病毒。目前運(yùn)用負(fù)染和超薄切片電鏡觀察能夠診斷和鑒別病毒到屬的水平。1973年,Derrick把電鏡與免疫學(xué)技術(shù)相結(jié)合,建立了更為靈敏的免疫吸附電鏡技術(shù),該技術(shù)已成為植物病毒研究的一個(gè)重要手段。方法的優(yōu)點(diǎn)73編輯ppt靈敏度高和能在植物粗提取液中定量測(cè)定病毒。方法的優(yōu)點(diǎn)73編輯(四)分子生物學(xué)方法在植物病毒鑒定中采用的分子生物學(xué)方法主要是檢測(cè)病毒的核酸。一般都具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏度高、特異性強(qiáng)等特點(diǎn)。核酸雜交技術(shù)的原理:采用帶有放射性或非放射性物質(zhì)標(biāo)記的已知序列核酸單鏈作為探針,在一定條件下與靶病毒的核酸單鏈退火形成雜交雙鏈。通過(guò)雜交信號(hào)的檢測(cè),鑒定樣本中有無(wú)相應(yīng)病毒的基因。74編輯ppt(四)分子生物學(xué)方法74編輯ppt19世紀(jì)末以來(lái),許多國(guó)家開(kāi)始用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)檢測(cè)果樹(shù)病毒,并取得很好的效果。常用的有聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerasechainreaction,PCR)技術(shù),即利用已知病毒的核苷酸序列或同組病毒的相似序列區(qū)域來(lái)設(shè)計(jì)引物,將待測(cè)樣品用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增DNA,擴(kuò)增后的產(chǎn)物可進(jìn)行限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性(restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP)、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNARAPD)、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(amplifiedfragmentlengthpolymorphism,AFLP)、變性梯度凝膠電泳(denaturinggradegelelectrophoresis,DGGE)、單鏈構(gòu)象多態(tài)性(single-strandconformationpolymorphism,SSCP)、探針交叉雜交等技術(shù)分析檢測(cè)病毒是否存在。75編輯ppt19世紀(jì)末以來(lái),許多國(guó)家開(kāi)始用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)檢由于多數(shù)植物病毒核酸是RNA,在進(jìn)行PCR檢測(cè)前,需以RNA為模板,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄生成cDNA后,再利用病毒核酸特有的序列設(shè)計(jì)的引物進(jìn)行PCR反應(yīng),即可知道在寄主中是否有病毒存在。RNA病毒和類病毒等在寄主體內(nèi)可形成雙鏈RNA(dsRNA),而一般情況下植物體內(nèi)不存在dsRNA,因此dsRNA分析也可用于植物病毒鑒定。76編輯ppt76編輯ppt利用DNA雜交和熒光標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合的基因芯片技術(shù)也是植物病毒快速檢測(cè)的重要發(fā)展方向。在實(shí)際應(yīng)用中,為了提高檢測(cè)的可靠性,往往用幾種方法同時(shí)鑒定。最后選擇出的無(wú)毒苗即可進(jìn)行擴(kuò)增繁殖,用于生產(chǎn)。但在無(wú)毒種苗的擴(kuò)增繁殖和應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意防止再度感染。77編輯ppt利用DNA雜交和熒光標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合的基因芯植物脫毒苗生產(chǎn)應(yīng)用尚不普遍,原因如下:①基礎(chǔ)研究跟不上,諸如病毒特性與寄主的關(guān)系,各植物體內(nèi)都有什么病毒等。②脫毒培養(yǎng)后如何快速檢測(cè)。③得到脫毒原種苗后,如何保存?如何防止再度侵染等。78編輯ppt植物脫毒苗生產(chǎn)應(yīng)用尚不普遍,原因如下:78編輯ppt四、無(wú)毒原種苗的繁殖經(jīng)莖尖培養(yǎng)法,熱處理法、微體嫁接法獲得的無(wú)病毒株數(shù)量是很有限的,需擴(kuò)大繁殖才能滿足生產(chǎn)需要。一方面充分發(fā)揮組織培養(yǎng)作用,在室內(nèi)加速繁殖;另一方面加速田間繁殖。與此同時(shí)對(duì)脫毒株系進(jìn)行植物學(xué)性狀鑒定,遺傳穩(wěn)定性鑒定,并根據(jù)病毒鑒定結(jié)果,淘汰有毒株系,保留性狀優(yōu)良無(wú)毒株系。79編輯ppt四、無(wú)毒原種苗的繁殖經(jīng)莖尖培養(yǎng)法,熱處理法、微體嫁接法獲得的五、無(wú)毒原種的保存無(wú)毒植株并不具有額外的抗病性,它們有可能很快又被重新感染。為了解決這個(gè)問(wèn)題,應(yīng)將無(wú)毒原種種在溫室或防蟲(chóng)罩內(nèi)滅過(guò)菌的土壤中。在大規(guī)模繁殖這些植物的時(shí)候,應(yīng)把它們種在田間的隔離區(qū)內(nèi),應(yīng)很少或沒(méi)有重新感染的機(jī)會(huì)。另外一種更容易也是更便宜的方法,是把由莖尖得到的并已經(jīng)過(guò)脫毒檢驗(yàn)的植物通過(guò)離體培養(yǎng)進(jìn)行繁殖
80編輯ppt五、無(wú)毒原種的保存無(wú)毒植株并不具有額外的抗病性,它們有可能很六、脫毒植株的應(yīng)用在研究特定病毒對(duì)寄主植物的影響時(shí),無(wú)毒植株是非常有用的實(shí)驗(yàn)材料。更重要的是,主要是通過(guò)莖尖培養(yǎng)所得到的無(wú)毒植株的發(fā)育情況表明,很多病毒能在寄主植物中造成生活力、品質(zhì)和產(chǎn)量的嚴(yán)重?fù)p失。通過(guò)把已知病毒引入無(wú)毒植株,并比較同一個(gè)無(wú)性系的感病株和無(wú)毒株的表現(xiàn),可以對(duì)病毒造成的產(chǎn)量損失做出更精確的估計(jì)。
81編輯ppt六、脫毒植株的應(yīng)用在研究特定病毒對(duì)寄主植物的影響時(shí),無(wú)毒植株通過(guò)莖尖培養(yǎng)的方法,Stone(1973)由—個(gè)品種的水仙中獲得了一個(gè)無(wú)阿拉伯花葉病毒和水仙退化病毒的無(wú)性系。這種無(wú)毒鱗莖比普通原種長(zhǎng)得快,生活力強(qiáng),比受侵染的植株花大,顏色豐富,每個(gè)莖的花多。大黃脫毒后葉柄產(chǎn)量增加了60%-90%。天竺葵的很多品種帶有不表現(xiàn)癥狀的病毒。據(jù)報(bào)道,由其莖尖培養(yǎng)產(chǎn)生的植株比未受過(guò)處理的植株生活力強(qiáng),產(chǎn)生插條的數(shù)目多20%一30%,而且這些插條很容易生根。82編輯ppt通過(guò)莖尖培養(yǎng)的方法,Stone(1973)由—個(gè)品種的水仙中七、病毒以外病原菌的離體消除方法莖尖培養(yǎng)和愈傷組織培養(yǎng)主要用于消除病毒,但有些證據(jù)表明,也可通過(guò)培養(yǎng)消除其他病原菌如類菌質(zhì)體、細(xì)菌和真菌。jacoli(1978)指出,胡蘿卜外植體經(jīng)過(guò)反復(fù)轉(zhuǎn)管后,其中感染的星黃菌(類菌質(zhì)體狀小體)逐漸退化并在80d內(nèi)消失。83編輯ppt七、病毒以外病原菌的離體消除方法莖尖培養(yǎng)和愈傷組織培養(yǎng)主要用培養(yǎng)的植物組織內(nèi)帶有的細(xì)菌和真菌,由于在培養(yǎng)基上增殖很快,在一般情況下很容易表現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)莖尖培養(yǎng)已經(jīng)在花葉萬(wàn)年青和天竺葵中消除了這類周身侵染的細(xì)菌。在康乃馨中已經(jīng)消除了由薔薇鐮孢霉引起的莖腐病。84編輯ppt培養(yǎng)的植物組織內(nèi)帶有的細(xì)菌和真菌,由于在培養(yǎng)基上增殖很快,在無(wú)毒種苗在實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題是再度感染,如何防止再度感染,必須建立一種體系。在這種體系中應(yīng)做到:研究、繁殖、生產(chǎn)嚴(yán)格分工。原原種和原種的繁殖,必須在隔離的網(wǎng)室中進(jìn)行;良種的繁殖,可采用集團(tuán)隔離即在無(wú)毒源和其他病蟲(chóng)害的大田中進(jìn)行。良種提供農(nóng)家生產(chǎn),經(jīng)2—3年后再度感染,可全部更新。85編輯ppt無(wú)毒種苗在實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題是再度感染,如何防止再度感染,必須(1)熱處理為什么可以去除部分植物病毒?熱處理方法分為幾種,常用的是哪一種?(2)如何鑒定莖尖培養(yǎng)而成的脫毒苗確實(shí)是無(wú)毒的?(3)為什么用微莖尖組織培養(yǎng)形成的試管苗一般是無(wú)毒的?思考題86編輯ppt(1)熱處理為什么可以去除部分植物病毒?熱處理方法分為幾種,第六章
無(wú)病毒植物的培養(yǎng)87編輯ppt第六章
無(wú)病毒植物的培養(yǎng)1編輯ppt教學(xué)目的和要求
(1)了解植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的意義。(2)理解和掌握脫除植物病毒的原理及方法。(3)分離莖尖及培養(yǎng)方法。(4)掌握無(wú)毒苗木的鑒定方法。(5)掌握脫毒苗木的保存和利用方法。88編輯ppt教學(xué)目的和要求(1)了解植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的
第一節(jié)植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的意義
病毒之所以致病不是由于消耗細(xì)胞養(yǎng)分、通過(guò)毒素殺死細(xì)胞,而是利用細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)繁殖,干擾細(xì)胞的代謝過(guò)程,在寄主細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一些對(duì)細(xì)胞正常功能有害的異常物質(zhì)和條件,這使得植物病毒病的防治較其他植物病害防治更為困難,常給生產(chǎn)帶來(lái)災(zāi)難的損失,被稱為“植物的癌癥”。89編輯ppt
第一節(jié)植物病毒的危害和培養(yǎng)無(wú)病毒植物的意義
3編輯pp一、植物病毒的危害植物病毒已超過(guò)600種,嚴(yán)重危害著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。在果樹(shù)、蔬菜、花卉、林木以及農(nóng)作物上皆有發(fā)現(xiàn)。隨著生產(chǎn)栽培時(shí)間的推移,危害越來(lái)越嚴(yán)重,發(fā)現(xiàn)的病毒種類也越來(lái)越多。90編輯ppt一、植物病毒的危害4編輯ppt病毒癥狀91編輯ppt病毒癥狀5編輯ppt92編輯ppt6編輯ppt危害園藝植物的病毒數(shù)目93編輯ppt危害園藝植物的病毒數(shù)目7編輯ppt如侵染菊花的病毒和類病毒有19種之多
如無(wú)子病毒(CAV)
潛隱病毒(CLV)B病毒(CVB)
輕斑駁病毒(CMMV)
矮化病毒(CSV)
脈斑駁病毒(CVMV)
退綠斑駁類病毒(CCMV)等94編輯ppt如侵染菊花的病毒和類病毒有19種之多如無(wú)子4種病毒對(duì)草莓生產(chǎn)造成重大影響:
斑駁病毒(SMoV)草莓黃邊病毒(SMYEV)草莓鑲脈病毒(SVBV)草莓皺縮病毒(SCrV)、95編輯ppt4種病毒對(duì)草莓生產(chǎn)造成重大影響:9編輯ppt甘薯根腐病.甘薯葉點(diǎn)病甘薯枯萎病甘薯黑痣病96編輯ppt甘薯根腐病.甘薯葉點(diǎn)病甘薯枯萎病甘薯黑痣病10編輯ppt2.病毒的特性及其侵染
多數(shù)植物病毒不經(jīng)種子傳播,多數(shù)以種子繁殖后代的植物,可以從輕度染病植株上采集種子,播種繁殖,不會(huì)將病毒傳至下一代。(?;詮?qiáng)的病毒除外,如豆類病毒——由一種專化性強(qiáng)的蚜蟲(chóng)傳播)可隨著種子傳播。)對(duì)于有性生殖退化,僅能用無(wú)性繁殖方法繁殖的植物,一旦染病則毫無(wú)辦法。母株一旦染病,病毒在其細(xì)胞內(nèi)增殖,并通過(guò)插條、接穗、種薯、球根、鱗片傳至下一代。通過(guò)昆蟲(chóng)作為媒介加速傳播。97編輯ppt2.病毒的特性及其侵染多數(shù)植物病毒不經(jīng)種子傳播,多數(shù)3.植株脫病毒的意義植物組織培養(yǎng)脫病毒技術(shù)是植物細(xì)胞工程的重要組成部分,脫毒種苗的生產(chǎn)在提高作物質(zhì)量和產(chǎn)量方面已顯示出極大潛力,良種、新品種的脫毒組培苗的大面積推廣和應(yīng)用,有效地解決了因病毒引起的品種退化問(wèn)題。因此,植物組培脫毒技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化、現(xiàn)代化中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益,還可減少農(nóng)藥的施用,改善生態(tài)環(huán)境條件,防止病害的蔓延與擴(kuò)散,該方法已成為農(nóng)業(yè)中應(yīng)用最廣泛的生物技術(shù)。98編輯ppt3.植株脫病毒的意義植物組織培養(yǎng)脫病毒技術(shù)是植脫毒苗99編輯ppt脫毒苗13編輯ppt病毒活力與溫度的關(guān)系100編輯ppt病毒活力與溫度的關(guān)系14編輯ppt
第二節(jié)脫除植物病毒的原理及方法
一、物理學(xué)方法:
X射線紫外線超短波高溫
都能使病素鈍化,其中以熱處理最常用。101編輯ppt
第二節(jié)脫除植物病毒的原理及方法
一、物理學(xué)方法:151.熱處理脫除植物病毒的原理①病毒是DNA大分子,病毒進(jìn)入植物細(xì)胞后;隨植物細(xì)胞的DNA一起復(fù)制。熱處理并不能殺死病毒,只能鈍化病毒的活性,使病毒在植物體內(nèi)增殖減緩或增殖停止,而失去侵染的能力。②熱處理是一種物理效應(yīng),與冷處理一樣,它可以加速植物細(xì)胞的分裂,使植物細(xì)胞在與病毒繁殖的競(jìng)爭(zhēng)中取勝。102編輯ppt1.熱處理脫除植物病毒的原理①病毒是DNA大分子,病毒進(jìn)入植(1)溫湯浸漬處理法:將剪下的接穗或種植材料,在50℃左右的溫水中,浸漬3-15分鐘至數(shù)小時(shí)。(2)熱風(fēng)處理法:讓盆載植物在35-40℃高溫下生長(zhǎng)發(fā)育,熱處理空氣溫度應(yīng)逐漸升高,然后達(dá)到所需溫度,同時(shí)必須保持一定的濕度和光照,以后可切取處理后新長(zhǎng)出的枝條作接穗和砧木,或?qū)崽幚砼c組織培養(yǎng)結(jié)合效果更好。熱處理脫毒103編輯ppt(1)溫湯浸漬處理法:將剪下的接穗或種植材料,在50℃左右的2、愈傷組織熱處理脫毒法
方法:從患病植株上取葉片(莖片、鱗片、花器亦可)進(jìn)行離體培養(yǎng),誘導(dǎo)形成愈傷組織,然后將愈傷組織反復(fù)繼代培養(yǎng)同時(shí)兼用熱處理。
常用處理溫度及處理時(shí)間:溫度:37-38℃時(shí)間:處理2周、4周或8周溫度:50℃時(shí)間:3-15min。反復(fù)繼代兼熱處理,經(jīng)歷一定的時(shí)間(繼代次數(shù)需試驗(yàn))后,將熱處理過(guò)的愈傷組織轉(zhuǎn)移到分化培養(yǎng)基中,誘導(dǎo)器官分化。104編輯ppt2、愈傷組織熱處理脫毒法
方法:從患病植株上取葉片(果樹(shù)作物:桃(無(wú)黃萎病)、蘋果(花葉病)、葡萄(扇葉病毒)、甜橙、香蕉、李子、醋栗、梨、樹(shù)莓、紅莓苔子、草莓等。蔬菜作物:馬鈴薯、番茄、菠菜。花卉植物:蔓生長(zhǎng)春花、康乃馨、菊花等。其他植物:曼陀羅等。105編輯ppt果樹(shù)作物:桃(無(wú)黃萎病)、蘋果(花葉病)、葡萄(扇葉病毒)、
例:煙草愈傷組織兼熱處理鈍化煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜花葉病毒(CMV)獲得無(wú)病毒株效果做法:
A:從患病煙草植株上取5mm葉片培養(yǎng),在MS附加IAA2mg/L+KT0.2mg/L的培養(yǎng)基上誘導(dǎo)愈傷組織。B:將其中一部分愈傷組織反復(fù)繼代培養(yǎng),繼代培養(yǎng)中分別兼用25℃、30℃和37℃溫度熱處理8周。C:將熱處理后的愈傷組織,轉(zhuǎn)到MS附加IAA2mg/L+KT2mg/L的分化培養(yǎng)基中誘導(dǎo)芽分化。D:將1cm長(zhǎng)的芽轉(zhuǎn)移到MS附加IAA2mg/L+KT0.02mg/L生根培養(yǎng)基,誘導(dǎo)根分化。E:完整植株獲得后,移植到無(wú)毒土壤栽培并進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明:反復(fù)繼代培養(yǎng)可獲得無(wú)病毒株。106編輯ppt
例:煙草愈傷組織兼熱處理鈍化煙草花葉病毒(TMV)和黃瓜3.低溫處理脫除病毒菊花植株----5℃,4-7.5個(gè)月處理后進(jìn)行莖尖培養(yǎng),可以除去矮化病毒(CSV)和褪綠班駁病毒(CCMV),而單獨(dú)的莖尖培養(yǎng)無(wú)此效果。107編輯ppt3.低溫處理脫除病毒21編輯ppt
二、化學(xué)方法
使用農(nóng)藥是防治植物真細(xì)菌病害的主要方法,理論上講,也應(yīng)該是防治病毒的有效途徑。有不少化學(xué)物質(zhì)能抑制病毒復(fù)制,例如孔雀綠、硫尿嘧啶、8-氮鳥(niǎo)嘌呤、以及某些病毒抑制劑。如Viraz01e(病毒唑)和一些蛋白質(zhì)、核酸合成抑制劑等。由于病毒的復(fù)制和寄主的代謝過(guò)程關(guān)系非常密切,因此,要找出既干擾病毒復(fù)制,又不影響寄主細(xì)胞正常代謝的藥劑十分困難。108編輯ppt
二、化學(xué)方法
使用農(nóng)藥是防治植物真細(xì)菌病害的主要方法,理論利用這些化合物處理整株植物去病毒的效果雖不理想,但培養(yǎng)離體的組織、細(xì)胞和原生質(zhì)體等卻可能有良好效果。如在培養(yǎng)基中加入2—硫尿嘧啶可以除去煙草愈傷組織中的PVY病毒,加入放線菌素D可以抑制原生質(zhì)體中的病毒復(fù)制等。
109編輯ppt利用這些化合物處理整株植物去病毒的效果雖不理想,但培養(yǎng)離體的鈍化、抑制和清除植物病毒的一些化合物110編輯ppt鈍化、抑制和清除植物病毒的一些化合物24編輯ppt
三、生物學(xué)方法
1.莖尖培養(yǎng)脫毒(1)莖尖培養(yǎng)脫毒的理論基礎(chǔ)a、病毒在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)移是通過(guò)維營(yíng)束系統(tǒng)完成的,在分生組織區(qū)域內(nèi)沒(méi)有維管束組織,病毒只能通過(guò)胞間連絲傳遞趕不上細(xì)胞的不斷分裂和活躍的生長(zhǎng)速度;b、在分裂旺盛的分生組織內(nèi),病毒的復(fù)制受到旺盛代謝活動(dòng)的限制;c、在植物分生區(qū)域內(nèi),“病毒鈍化體系”的活性較其他部位的活性高;d、莖尖分生組織內(nèi)高濃度的植物內(nèi)源激素可能會(huì)抑制病毒的增殖。111編輯ppt
三、生物學(xué)方法
1.莖尖培養(yǎng)脫毒25編輯ppt(2)莖尖培養(yǎng)脫毒苗的方法在解剖鏡下剝?nèi)∏o尖。考慮到脫毒效果及提高成活率,一般切取0.2—0.5mm的莖尖為組織材料進(jìn)行培養(yǎng),不同的植物莖尖對(duì)外源激素的反應(yīng)不同。莖尖大小:過(guò)大時(shí)接種易成活,但脫毒效果差,過(guò)小時(shí)難成活,但脫毒效果好。一般以帶有1-2片葉原基為好,大小為0.2-0.3mm為宜,超過(guò)0.5mm時(shí),脫毒效果差。培養(yǎng)基:只要能使莖尖快速生長(zhǎng),分化快的培養(yǎng)基均適于脫毒。一般以MS較好,添加一定比例的細(xì)胞分裂素就行。112編輯ppt(2)莖尖培養(yǎng)脫毒苗的方法在解剖鏡下剝?nèi)∏o尖。考慮到脫毒效果馬鈴薯的芽113編輯ppt馬鈴薯的芽27編輯ppt莖尖的結(jié)構(gòu)114編輯ppt莖尖的結(jié)構(gòu)28編輯ppt微莖尖普通莖尖115編輯ppt微莖尖普通莖尖29編輯ppt馬鈴薯脫毒苗116編輯ppt馬鈴薯脫毒苗30編輯ppt117編輯ppt31編輯ppt康乃馨不同莖尖培養(yǎng)與康乃馨斑駁病毒的脫除情況118編輯ppt康乃馨不同莖尖培養(yǎng)與康乃馨斑駁病毒的脫除情況32編輯ppt(3)莖尖培養(yǎng)法脫除植物病毒的技術(shù)關(guān)鍵①同一種病毒在不同植物體內(nèi)分布部位不同。例:煙草花葉病毒(TMV)在如下植物中的熒光反應(yīng)。煙草:l-4片葉原基中未見(jiàn)TMY特異熒光撞羽矮牽牛:一兩片葉原基未見(jiàn)TMV特異熒光,而在三四片葉原莖中可見(jiàn)TMV熒光。番茄:1片葉原莖中未見(jiàn)TMV特異熒光。
所以在用莖尖培養(yǎng)脫毒時(shí),必須認(rèn)真確定病毒在植物莖尖中的分布部位,然后確定培養(yǎng)莖尖的大小.119編輯ppt(3)莖尖培養(yǎng)法脫除植物病毒的技術(shù)關(guān)鍵①同一種病毒在不同植物番茄:只能取生長(zhǎng)錐或僅帶一片葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng);撞羽矮牽牛:可取生長(zhǎng)錐或帶一兩片葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng);煙草:可取帶4片葉原基的莖尖進(jìn)行培養(yǎng)。
利用莖尖培養(yǎng)法脫除植物病毒時(shí),最好找出莖原基所帶葉原基的數(shù)目與生長(zhǎng)點(diǎn)(莖尖)大小的相關(guān)性,這樣在取材時(shí)就方便多了。120編輯ppt番茄:只能取生長(zhǎng)錐或僅帶一片葉原基的莖
莖原基0.05~0.08mm
莖原基帶2片葉原基0.1~0.2mm
莖原基帶4片葉原基0.3~0.4mm
莖原基帶6片葉原基0.6~0.8mm121編輯ppt莖原基②不同病毒種類在同一種植物中分布部位不同。122編輯ppt②不同病毒種類在同一種植物中分布部位不同。36編輯ppt甘薯斑紋花葉病毒、縮葉花葉病毒:分布于1.0-2.0mm以內(nèi)的莖尖中羽毛狀花葉病毒:
分布于0.3-1.0mm以內(nèi)莖尖中馬鈴薯馬鈴薯卷葉病毒、Y病毒:分布于1.0-3.0mm以內(nèi)的莖尖中;
X病毒:分布于0.2-0.5mm以內(nèi)的莖尖
G病毒:分布于0.2-0.3mm以內(nèi)的莖尖
S病毒:0.2mm以下
123編輯ppt甘薯斑紋花葉病毒、縮葉花葉病毒:37編輯ppt2.愈傷組織培養(yǎng)脫毒植物各部位器官和組織培養(yǎng)去分化誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,然后從愈傷組織再分化產(chǎn)生芽,長(zhǎng)成小植株,可以得到無(wú)病毒苗。說(shuō)明病毒顆粒會(huì)在愈傷組織的培養(yǎng)過(guò)程中逐漸消失。124編輯ppt2.愈傷組織培養(yǎng)脫毒植物各部位器官和組織培養(yǎng)去分化誘導(dǎo)產(chǎn)生愈愈傷組織脫病毒的機(jī)理可能的原因有:①病毒在植物體內(nèi)不同器官或同一器官的不同組織中分布不均勻,由那些無(wú)病毒細(xì)胞增殖產(chǎn)生的愈傷組織就是獲得無(wú)病毒苗的基礎(chǔ)。②有些愈傷組織細(xì)胞中病毒濃度較低,在愈傷組織細(xì)胞快速分裂過(guò)程中,病毒的復(fù)制能力衰退或丟失。③繼代培養(yǎng)的愈傷組織容易產(chǎn)生抗性變異細(xì)胞,因而可能出現(xiàn)不帶病毒的愈傷組織。但經(jīng)愈傷組織產(chǎn)生無(wú)病毒苗的脫毒途徑容易產(chǎn)生變異,可能導(dǎo)致植株喪失其原有的優(yōu)良性狀,當(dāng)然也有可能產(chǎn)生有益的變異,但頻率極低。125編輯ppt愈傷組織脫病毒的機(jī)理可能的原因有:39編輯ppt3.莖尖微體嫁接脫毒先將砧木種子進(jìn)行表面消毒,以后再接到1%瓊脂以MS無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基培養(yǎng)發(fā)芽,用苗齡約2周的幼嫩實(shí)生苗作砧木。把實(shí)生苗從試管中取出,在無(wú)菌條件下切去頂部,留下1-1.5cm的上胚軸部分,將子葉和腋芽除去,把根切短至4—6cm長(zhǎng)。從田間或溫室旺盛生長(zhǎng)的成年樹(shù)剪取一小段新梢,經(jīng)消毒后在超凈臺(tái)上用顯微操作法取出僅帶1-3個(gè)葉原基的莖尖約1mm大小作穗用。采用倒T字形的水平切口。嫁接苗用液體濾紙橋培養(yǎng)基培養(yǎng)。成活率30%—50%,嫁接成功的植株移植到土壤之前至少要有兩片展開(kāi)的真葉。126編輯ppt3.莖尖微體嫁接脫毒先將砧木種子進(jìn)行表面消毒,以后再接到1%蘋果微體嫁接莖尖大小與脫毒成功率127編輯ppt蘋果微體嫁接莖尖大小與脫毒成功率41編輯ppt蘋果不同取材時(shí)期對(duì)微體嫁接成功率的影響128編輯ppt蘋果不同取材時(shí)期對(duì)微體嫁接成功率的影響42編輯ppt試管微體嫁接在果樹(shù)方面發(fā)展最快
(1)嫁接植物不受與珠心及有性實(shí)生苗相關(guān)的幼年階段的影響。(2)許多栽培品種通過(guò)嫁接繁殖了許多世代,因此果樹(shù)研究者和種植者關(guān)于這些品種的自根苗的根冠大小、病蟲(chóng)害情況以及耐寒性等了解得很少。129編輯ppt試管微體嫁接在果樹(shù)方面發(fā)展最快(1)嫁接植物不受與珠心及有(3)莖尖組織培養(yǎng)繁殖結(jié)合熱處理可產(chǎn)生無(wú)病毒植物,因此,許多研究者認(rèn)為對(duì)通常采用嫁接繁殖的果樹(shù)進(jìn)行試管嫁接是很適宜的。(4)試管微體嫁接除了可培育無(wú)病毒植株外,還可解決難以生根的園藝植物的生根問(wèn)題和進(jìn)行嫁接親和力的研究。130編輯ppt(3)莖尖組織培養(yǎng)繁殖結(jié)合熱處理可產(chǎn)生無(wú)病毒植物,因此,許多
4.珠心胚培養(yǎng)脫毒
柑桔類80%以上的種類具有多胚性,而單胚占的比例很小。柑橘類植物中有不少多胚品種,一顆種子內(nèi)除一個(gè)合子胚外,還有數(shù)個(gè)至數(shù)十個(gè)由珠心細(xì)胞形成的無(wú)性胚,稱做珠心胚。因?yàn)椴《就ǔJ墙?jīng)維管束的韌皮組織傳播的,而珠心與維管束系統(tǒng)無(wú)直接聯(lián)系。由珠心組織誘導(dǎo)產(chǎn)生的植株就可免除病毒的危害。131編輯ppt4.珠心胚培養(yǎng)脫毒柑桔類80%以上的種類具有多胚性,而單①它與合子胚不同,不是受精的產(chǎn)物,而是由體細(xì)胞產(chǎn)生的,因此具有和母體相同的遺傳組成;②與合子胚一樣,在珠心胚和植株之間無(wú)維管組織連系,因此即使母體植株感染了病毒,珠心胚也是無(wú)毒的;③在自然條件下,珠心胚一般都不能發(fā)育成熟,只有適時(shí)從種子中剝離出來(lái),接種在人工培養(yǎng)基上,珠心胚才能長(zhǎng)成植株,而這些植株應(yīng)當(dāng)是不帶病毒的母體無(wú)性系。珠心胚具有3個(gè)特征132編輯ppt①它與合子胚不同,不是受精的產(chǎn)物,而是由體細(xì)胞產(chǎn)生的,因此具5.花藥培養(yǎng)脫毒花藥培養(yǎng)的最初目的,是培育起源于花藥內(nèi)部花粉粒的單倍體植株,并使單倍體加倍,作為育種材料的來(lái)源。但經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)表明花藥培養(yǎng)所得的植株有95%以上是能開(kāi)花結(jié)果的多倍體,而且生長(zhǎng)發(fā)育都優(yōu)于母株。已證明,經(jīng)愈傷組織培養(yǎng)出來(lái)的花藥植株是不帶病毒的,借此方法,不僅可快速培育出大量的無(wú)毒植株,并可省去病毒鑒定工作,對(duì)基層生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)為一舉兩得的事情。133編輯ppt5.花藥培養(yǎng)脫毒花藥培養(yǎng)的最初目的,是培育起源于花藥內(nèi)部花粉三、分離莖尖的培養(yǎng)情況第一種:是生長(zhǎng)停止,接種的組織擴(kuò)大,顏色逐漸變褐而枯死,這種情況大多是生長(zhǎng)點(diǎn)在分離接種過(guò)程中受傷而造成的;第二種:是生長(zhǎng)太慢,莖尖接種后顏色逐漸變綠,但不見(jiàn)增大,最后成綠色小點(diǎn)。這是由于生長(zhǎng)素濃度偏低,或培養(yǎng)溫度過(guò)低所造成的,如果立即轉(zhuǎn)入較高濃度生長(zhǎng)素的培養(yǎng)基中,或提高培養(yǎng)溫度,即能促進(jìn)莖尖生長(zhǎng);134編輯ppt三、分離莖尖的培養(yǎng)情況第一種:是生長(zhǎng)停止,接種的組織擴(kuò)大,顏第三種:是生長(zhǎng)過(guò)旺,接種后莖尖明顯增大,約培養(yǎng)一同后即在莖尖基部產(chǎn)生愈傷組織,但不易見(jiàn)到莖尖的伸長(zhǎng),組織顏色也較淺。這是由于培養(yǎng)莖生長(zhǎng)素濃度偏高,或光照弱,溫度高而造成的。為此應(yīng)將培養(yǎng)材料轉(zhuǎn)入生長(zhǎng)素濃度較低的培養(yǎng)基中,或降低溫度,提高光照強(qiáng)度來(lái)解決。否則時(shí)間長(zhǎng)了愈傷組織會(huì)表現(xiàn)生長(zhǎng)分化能力;第四種:是生長(zhǎng)正常、在營(yíng)養(yǎng)、激素、溫度、光照等各方面條件正常的情況下,接種的莖尖顏色逐漸變綠,基部逐漸增大,有時(shí)形成少量的愈傷組織,莖尖也逐漸伸長(zhǎng),培養(yǎng)一個(gè)月左右轉(zhuǎn)入無(wú)基素的基本培養(yǎng)基,莖尖繼續(xù)伸長(zhǎng),并產(chǎn)生根系,最后發(fā)育成完整植株。135編輯ppt第三種:是生長(zhǎng)過(guò)旺,接種后莖尖明顯增大,約培養(yǎng)一同后即在莖尖第三節(jié)無(wú)病毒植株脫毒程序一、材料準(zhǔn)備1.選擇植物種類及品種。選用生長(zhǎng)健壯,遺傳性一致的品種為材料,并探明該品種所脫除的病毒在寄主中的位置。2.了解該植物體內(nèi)所具有的病毒種類及危害的程度。根據(jù)植物所帶病毒種類,選擇指示植物(敏感植物)。3.決定脫除病毒的方法:“莖尖培養(yǎng)”還是“熱處理”還是“微體嫁接”。136編輯ppt第三節(jié)無(wú)病毒植株脫毒程序一、材料準(zhǔn)備50編輯ppt二、生長(zhǎng)點(diǎn)分離和培養(yǎng)(莖尖培養(yǎng)為例)
1.從罹病的植株上切取頂芽或腋芽。2.材料表面滅菌、決定滅菌藥劑、濃度、時(shí)間。3.根據(jù)病毒在寄主內(nèi)分布位置決定切取莖尖大小。如果熱處理,那么決定熱處理的溫度、時(shí)間。4.接種成功率與莖形狀結(jié)構(gòu)有關(guān)。例馬鈴薯、百合生長(zhǎng)點(diǎn)呈半圓形,較大、好分離。番薯、矮牽牛、香石竹呈半圓形,也比較好分離。大麗花、菊花生長(zhǎng)點(diǎn)扁平、被對(duì)生葉原基夾住難分離。草莓,葉原基上生有密集茸毛,生長(zhǎng)點(diǎn)埋在肉質(zhì)凹形槽內(nèi),不僅難分離且容易污染。137編輯ppt二、生長(zhǎng)點(diǎn)分離和培養(yǎng)(莖尖培養(yǎng)為例)
1.從罹病的植株上切取三、無(wú)病毒植物的鑒定
通過(guò)莖尖分生組織培養(yǎng)、熱處理脫毒法、微體嫁接法而培養(yǎng)成的植株,不一定都是無(wú)病毒植株。當(dāng)前用于病毒檢測(cè)的方法有如下3種:①血清鑒定法;②生物鑒定法(敏感植物或指示植物);③電子顯微鏡鑒定法。采用單一鑒定法并不十分可靠。特別是對(duì)一些特異性病毒,單一鑒定方法可靠性更差。最好三種方法同時(shí)鑒定,可以獲得理想的結(jié)果。138編輯ppt三、無(wú)病毒植物的鑒定
通過(guò)莖尖分生組織培養(yǎng)、熱處理脫毒法、微(一)指示植物鑒定法1、原理
指示植物法是利用病毒在其它植物上產(chǎn)生的枯斑作為病毒種類鑒別的標(biāo)準(zhǔn),也即枯斑和空斑測(cè)定法。139編輯ppt(一)指示植物鑒定法1、原理53編輯ppt2、指示植物兩種類型一種是接種后產(chǎn)生系統(tǒng)性癥狀,擴(kuò)展到植物非接種部位,通常沒(méi)有局部明顯病斑;另一種是只產(chǎn)生局部病斑,常由壞死、褪綠或環(huán)斑構(gòu)成。常用的指示植物:千日紅、曼陀羅、豇豆、心葉煙、辣椒、莨菪等。
140編輯ppt2、指示植物兩種類型一種是接種后產(chǎn)生系統(tǒng)性癥狀,擴(kuò)展到植物非每種病毒都有自己的敏感植物如:馬鈴薯病毒的敏感植物:千日紅、黃花煙、心葉煙、毛葉曼陀羅;大蒜病毒的敏感植物:藜、千日紅;草莓病毒的敏感植物:威州草莓(從八倍體野生種選出)、野草莓、野紅草莓等。桃紅葉病毒的敏感植物:旱金蓮。大麗花病毒的敏感植物:昆落阿藜、莧色藜、心葉煙、克里芙蘭煙、矮牽牛、黃瓜。香石竹病毒的敏感植物:昆落阿藜、莧色藜。菊花病毒的敏感植物:矮牽牛、豇豆。141編輯ppt每種病毒都有自己的敏感植物如:馬鈴薯病毒的敏感植物:千日紅、3、敏感植物鑒定病毒的方法:
A、摩擦接種法:取培養(yǎng)植株的葉片榨汁,將其汁用摩擦法接種到各自的敏感植物上,然后視其病斑有無(wú),來(lái)判斷是否脫除了病毒。接種后如若敏感植物葉片表現(xiàn)病斑,可根據(jù)病斑類型判斷,還有哪種病毒沒(méi)有脫除。
142編輯ppt3、敏感植物鑒定病毒的方法:A、摩擦接種法:56編輯ppt例:馬鈴薯體內(nèi)各種病毒在其敏感植物上表現(xiàn)的癥狀:X病毒侵染千日紅(葉片呈枯斑);M、S病毒侵染千日紅(葉片呈突起枯斑);X病毒侵染黃花煙(葉片呈花葉);Y病毒侵染黃花煙(葉片花葉或條斑或呈明顯脈綠帶);X病毒侵染心葉煙(葉片呈花葉);Y病毒侵染心葉煙(葉片呈條斑);P/G帶毒體侵染心葉煙(葉片呈花葉);M、Y病毒侵染毛葉曼陀羅(葉片呈枯斑)。植物汁液摩擦接種后,如使千日紅葉片呈枯斑,使黃花煙、心葉煙葉片呈花葉證明,該植物體內(nèi)具有馬鈴薯X病毒。143編輯ppt例:馬鈴薯體內(nèi)各種病毒在其敏感植物上表現(xiàn)的癥狀:57編輯ppB.嫁接法:有些病毒不是通過(guò)汁液傳播,而是通過(guò)專門的介體傳播。如草莓黃化病毒、草莓叢枝病毒是通過(guò)一種特殊的蚜蟲(chóng)為介體進(jìn)行傳播。這種病毒的鑒定,需將培養(yǎng)植株的芽嫁接在敏感植物上,根據(jù)敏感植物的病癥表現(xiàn)來(lái)判斷是否脫除了病毒。144編輯pptB.嫁接法:58編輯ppt木本多年生植物及草莓等無(wú)性繁殖的草本植物通常采用嫁接接種的方法以指示植物作砧木,被鑒定植物作接穗,可采用劈接、靠接、芽接等方法嫁接,其中以劈接法為多。如草莓以對(duì)病毒敏感的歐洲草莓(野草莓)和深紅莓作指示植物,從經(jīng)脫毒得到的植株上僅取頂端一小葉作接穗,葉柄用刀片削成楔形,削面長(zhǎng)8~10mm,然后迅速將接穗小葉的葉柄插入切口,用塑料綁縛接合部,嫁接后4周,若帶有病毒,則在新展開(kāi)的葉片、匍匐莖或老葉上會(huì)出現(xiàn)病征145編輯ppt木本多年生植物及草莓等無(wú)性繁殖的草本植物通常采用嫁接接種的方
(二)抗血清鑒定法1、基本原理:當(dāng)動(dòng)物被病毒感染或人工注射異體蛋白質(zhì)時(shí),在動(dòng)物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種特異性丙種球蛋白稱為免疫球蛋白,即所謂“抗體”。引起形成抗體的物質(zhì)(病毒或異體蛋白)稱為“抗原”。146編輯ppt
(二)抗血清鑒定法1、基本原理:60編輯ppt抗原和抗體結(jié)合,表現(xiàn)為很強(qiáng)的特異性。即由一種病毒產(chǎn)生的抗體,只能結(jié)合該種病毒??贵w在特殊細(xì)胞內(nèi)形成,進(jìn)入血液存在于血清和體液內(nèi)。這種含有特異性“抗體”的血清稱為“抗血清”??乖涂贵w相結(jié)合的反應(yīng)稱為“血清反應(yīng)”。147編輯ppt抗原和抗體結(jié)合,表現(xiàn)為很強(qiáng)的特異性。即由一種病毒產(chǎn)生的抗體,2.病毒抗血清在診斷上的價(jià)值
A.病毒抗血清具有高度的?;浴<从梢环N病毒產(chǎn)生的“抗體”,只能結(jié)合該種病毒(抗原)。如由注射(感染)TMV而產(chǎn)生的抗體(免疫球蛋白),只能檢測(cè)TMV病毒(才可能發(fā)生血清反應(yīng))。B.由于“抗血清”法具有高度?;?,因此對(duì)于那些受感染而沒(méi)有癥狀的帶毒植物,也能診斷,故在實(shí)用上具有很高的價(jià)值。C.由于病毒與“抗血清”的“反應(yīng)量”與病毒濃度成正比。只要知道其中一種濃度,可根據(jù)反應(yīng)量來(lái)測(cè)定另一種的濃度。故此可以用來(lái)作病毒的定量分析。148編輯ppt2.病毒抗血清在診斷上的價(jià)值
62編輯ppt3.病毒抗血清在診斷上的局限性:A.不是所有病毒都能制成抗血清,一般“黃化型”病毒,或嚴(yán)格由?;岳ハx(chóng)傳播的病毒。如馬鈴薯卷葉病毒極難或不能獲得“抗血清”。B.病毒在寄主體內(nèi)含量太少,而提純過(guò)程中喪失又太多?;蛘咛峒冞^(guò)程中,病毒質(zhì)粒喪失了必備的抗原結(jié)構(gòu)。C.植物體內(nèi)具有單寧物質(zhì),單寧與病毒結(jié)合,使病毒喪失了抗原性質(zhì)。149編輯ppt3.病毒抗血清在診斷上的局限性:A.不是所有病毒都能制成抗血4、方法抗血清鑒定首先要進(jìn)行抗原的制備,包括病毒的繁殖、病葉研磨、汁液的澄清、病毒懸浮液的提純、病毒的沉淀等過(guò)程。只有獲得高純度的抗原,才有可能獲得高度純凈的抗血清。一般采用家兔制備抗植物病毒的抗血清,以9~24個(gè)月大小的家兔為好,注射病毒懸浮液,在家兔饑餓12h后采血,再進(jìn)行抗血清的分離和吸收等過(guò)程。血清可分裝在小玻璃瓶中,貯存在-15~-20℃的冰凍條件下,也可以分裝在安瓶中,冷凍干燥,然后密封,有效保存。150編輯ppt4、方法抗血清鑒定首先要進(jìn)行抗原的制備,包括病毒的繁殖、病具體測(cè)定可采用沉淀反應(yīng)、凝集反應(yīng)、免疫擴(kuò)散、免疫電泳、熒光抗體技術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)等多種方法。151編輯ppt具體測(cè)定可采用沉淀反應(yīng)、凝集反應(yīng)、免疫擴(kuò)散、免疫電泳、熒光抗酶聯(lián)免疫吸附法
(enzyme1inkedimmunosorbentassay,EL工SA)酶聯(lián)免疫吸附法是把抗原—抗體的免疫反應(yīng)與酶的催化反應(yīng)相互結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一種綜合性技術(shù),它的靈敏度高,特異性強(qiáng),特別是當(dāng)寄主體內(nèi)病毒濃度很低或同時(shí)存在病毒鈍化物或抑制劑時(shí),它的優(yōu)勢(shì)尤為明顯,因而是近年來(lái)病毒檢測(cè)方法中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一種方法。152編輯ppt酶聯(lián)免疫吸附法
(enzyme1inkedimmuno酶聯(lián)免疫吸附法的原理利用以酶標(biāo)記的特異抗體來(lái)指示抗原—抗體的結(jié)合,從而檢出樣品中的抗原。具體操作程序是:將待檢植物汁液(抗原)注入酶聯(lián)板(聚苯乙烯多孔微量反應(yīng)板)中,使抗原吸附于它的孔壁,然后加入以酶標(biāo)記的
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