甘薯四級(jí)種子生產(chǎn)程序應(yīng)用中存在的問題及其對(duì)策分析

王松姣

摘 要 四級(jí)種子生產(chǎn)程序是目前推廣的一種種子生產(chǎn)程序，分析了無性繁殖四級(jí)種子的生產(chǎn)流程，并敘述了四級(jí)種子生產(chǎn)程序具有的優(yōu)勢(shì)，然后探討了四級(jí)生產(chǎn)程序在甘薯繁種中存在的問題，并提出了相應(yīng)的對(duì)策，對(duì)生產(chǎn)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞 甘薯；種子；生產(chǎn)程序

中圖分類號(hào)：S531 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.097

1 研究背景

經(jīng)過多年的種子工作積累，農(nóng)作物四級(jí)種子生產(chǎn)程序，即育種者種子→原原種→原種→良種，于1988年由河南科技大學(xué)等幾所院校的研究人員共同提出，它基于農(nóng)作物新品種推廣和良種繁育技術(shù)而成[1]。四級(jí)種子生產(chǎn)程序?qū)ψ曰ㄊ诜圩魑锖碗s交育種及一些無性繁殖作物中都有一定的應(yīng)用，在種子的育、繁、推中具有重要的作用，不過也存在一些問題。

甘薯在我國(guó)糧食作物中占據(jù)著重要的地位，具有多種功能，不僅可以用來喂養(yǎng)家禽，還可以用作工業(yè)原料，生產(chǎn)乙醇（酒精）[2]。甘薯的單產(chǎn)比其他作物要高，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，其單產(chǎn)量是玉米的2～3倍[3]。據(jù)計(jì)算，1 400～1450 kg甘薯干就可以生產(chǎn)5 000 kg CH3CH2O（酒精），若將玉米以及小麥作為原材料，生產(chǎn)5 000 kg CH3CH2O（酒精）分別需要1 600 kg和1 650 kg，所以甘薯與我國(guó)的糧食以及能源安全息息相關(guān)[4]。甘薯不同于種子作物，屬于無性繁殖，相對(duì)種子作物而言，其用種量大。另外，薯種、薯苗對(duì)貯藏、運(yùn)輸條件要求嚴(yán)格，因而對(duì)于甘薯的繁殖極其不利，除此之外，甘薯品種多，品種之間差異較大[5]。甘薯進(jìn)行繁殖時(shí)是使用塊根繁殖，這種無性繁殖的方式表現(xiàn)出世代與世代之間具有不明顯的特點(diǎn)，只能看到品種特性上的差異，加大了繁種過程中的污染和病毒傳染的概率。

2 無性繁殖模式四級(jí)程序的產(chǎn)生

張萬松等相關(guān)專家在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論研究的基礎(chǔ)上提出了作物無性繁殖的四級(jí)種子生產(chǎn)流程（見圖1），但也指出該模式是選取作物品種的根、莖、葉、芽等營(yíng)養(yǎng)器官進(jìn)行繁殖生產(chǎn)[6]。四級(jí)種子生產(chǎn)應(yīng)始終圍繞原原種圃而實(shí)施育種者種子、原原種、原種、良種的生產(chǎn)程序。育種者負(fù)責(zé)生產(chǎn)育種者種子和原原種，主要做好分株種植、鑒定工作，為保持品種的典型性和純度提供了強(qiáng)有力的保障。經(jīng)過四級(jí)生產(chǎn)程序而生產(chǎn)出的甘薯具有明顯的優(yōu)勢(shì)，避免甘薯品種出現(xiàn)混雜退化的情況，使遺傳特征穩(wěn)定地遺傳給后代，使良種在生產(chǎn)上的繁殖利用時(shí)間得到了延長(zhǎng)，幫助實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的種子生產(chǎn)，進(jìn)一步推進(jìn)種子產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

3 四級(jí)程序在種子生產(chǎn)中的優(yōu)點(diǎn)

3.1 操作簡(jiǎn)單，縮短了種子的生產(chǎn)周期，經(jīng)濟(jì)效益好

在繁殖種子時(shí)，沒有了“選擇”“考種”等細(xì)枝末節(jié)的環(huán)節(jié)，只需等到其生長(zhǎng)旺盛時(shí)，將田間雜草以及長(zhǎng)勢(shì)差的甘薯苗拔除即可，用原原種進(jìn)行播種，一年后收集，就可以順利得到原種。這種生產(chǎn)原種的方式比原來的生產(chǎn)方式縮短了兩年的時(shí)間，因而能夠有效地節(jié)約成本，從另一個(gè)角度來說可以獲得更多的利潤(rùn)。

3.2 減少種源的用量，能夠低世代貯藏、繁殖

無性繁殖可以減少種子的使用量，利用莖蔓進(jìn)行扦插繁殖，從而可以降低種子的世代，更好地保持品種的特性。

3.3 縮短繁殖代數(shù)，延長(zhǎng)新品種的使用年限

這種生產(chǎn)種子的方法綜合了低溫低濕貯藏種子以及短周期世代繁殖，可以有效地使用低世代種子，從而有利于推廣優(yōu)良品種，保持種子高效又穩(wěn)定生產(chǎn)的優(yōu)良性狀，等同于將種子的使用時(shí)間變得更長(zhǎng)了。

3.4 確保種性和純度，實(shí)現(xiàn)種子生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化

按照四級(jí)種子生產(chǎn)程序獲得的種子穩(wěn)定性好，而不會(huì)出現(xiàn)“種出多門”的情況，從而更加符合種子標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)要求，完全開發(fā)出了種子的增產(chǎn)潛能。

3.5 有利于相關(guān)部門實(shí)現(xiàn)“育、繁、推”一體化

原原種的生產(chǎn)與保存是由育種單位負(fù)責(zé)，各級(jí)原（良）種場(chǎng)和縣級(jí)種子公司發(fā)揮人力、基地和設(shè)備優(yōu)勢(shì)，穩(wěn)定生產(chǎn)和供應(yīng)原（良）種。種源管理是由省市（地）種子管理部門負(fù)責(zé)，除此之外，實(shí)施及組織協(xié)調(diào)新品種試驗(yàn)、示范以及推廣，促進(jìn)整個(gè)良種繁育正常運(yùn)行。這種合作將各方的利益都考慮了進(jìn)來，根據(jù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策，在供應(yīng)原原種的過程中，育種單位被允許收取專利費(fèi)。種子管理部門在管理和協(xié)調(diào)種源時(shí)可以獲取部分行政管理費(fèi)，從而做到了各方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、利益分享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)，“育、繁、推”一體化。

4 四級(jí)程序生產(chǎn)甘薯中存在的問題

甘薯屬無性繁殖作物，在繁殖過程中易受病毒侵染。1998—2002年，在甘薯的不同生育期對(duì)不同地區(qū)的甘薯品種進(jìn)行了病毒調(diào)查，看其在繁殖過程是否產(chǎn)生病毒，涉及13個(gè)品種，其中河南省甘薯的發(fā)病率最高，幾乎所有的品種和地塊都有或多或少的病菌感染，據(jù)估計(jì)，中國(guó)每年因甘薯病毒病造成的損失高達(dá)40億元。雖然不同品種間的發(fā)病機(jī)率不盡相同，但完全抗病的品種尚未被發(fā)現(xiàn)。

甘薯是無性繁殖，由于營(yíng)養(yǎng)器官耐貯性差，多為連年連續(xù)繁殖，在繁殖過程中，雖然沒有天然雜交，但是在育苗、栽插、收獲、貯藏等各階段可能會(huì)因品種發(fā)芽和病害侵染而出現(xiàn)一定程度的混雜和退化。甘薯引發(fā)的病毒可以不斷地繁殖與累積，還可能遺傳給下一代，從而加重了病毒、病害的程度，大大地降低了甘薯的產(chǎn)量，使品質(zhì)趨于惡化，對(duì)于甘薯的生產(chǎn)是極為不利的。

在甘薯脫毒苗繁殖過程中容易產(chǎn)生污染，主要有細(xì)菌污染和真菌污染兩種，大多是由于繁種環(huán)境不衛(wèi)生，培養(yǎng)基和培養(yǎng)材料消毒不徹底，操作過程、操作人員或工具引起的感染。

脫毒甘薯培育的不多，品種較單一，無法適應(yīng)人們對(duì)甘薯的多樣化需求。截至目前，河南省已經(jīng)培育出十幾個(gè)脫毒甘薯品種，這些培育出的品種以老品種居多，但尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)新進(jìn)的優(yōu)良品種脫毒，離甘薯生產(chǎn)發(fā)展的需求相差甚遠(yuǎn)。

脫毒甘薯欠缺高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)體系和管理體系，另外，就種薯（苗）繁育和推廣技術(shù)規(guī)程而言，并沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，脫毒甘薯市場(chǎng)缺乏有序性，隨意地引進(jìn)與繁殖，以次充好等不良現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

病毒檢測(cè)技術(shù)不夠完備，尤其是可以供基層單位使用和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)病毒進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。因此，無法實(shí)時(shí)監(jiān)控市場(chǎng)上脫毒種薯（苗）的質(zhì)量，換句話說就是無法保證脫毒薯的增產(chǎn)效果。盡管研究甘薯脫毒仍處于起步階段，但是甘薯脫毒技術(shù)的優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注，一方面能夠減少病毒病，另一方面能夠提高甘薯的產(chǎn)量。此外，組織培養(yǎng)還沒有機(jī)械化操作，難以進(jìn)行脫毒苗工廠化生產(chǎn)試驗(yàn)。

5 對(duì)策

莖尖脫毒組織培養(yǎng)技術(shù)的興起推動(dòng)了甘薯脫毒試管苗擴(kuò)繁技術(shù)的廣泛運(yùn)用。但是，由于甘薯在繁殖過程容易受病毒侵染，從而導(dǎo)致生產(chǎn)試管苗的成本增加了，浪費(fèi)了大量的繁殖材料，因而如何減少甘薯脫毒苗在快繁過程中出現(xiàn)的污染問題，提高工廠化育苗的效率和效益，對(duì)甘薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

5.1 確?；A(chǔ)苗來源的質(zhì)量

在擴(kuò)繁基礎(chǔ)薯苗時(shí)，需要對(duì)轉(zhuǎn)接材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和挑選，確?；A(chǔ)苗來源的質(zhì)量。若引進(jìn)的基礎(chǔ)瓶苗來源于外單位，首先進(jìn)行消毒，消毒時(shí)采用濃度為70%的酒精擦拭瓶子，接著將消毒后的瓶子放入接種臺(tái)或培養(yǎng)室，減少因運(yùn)輸途中不小心帶入（外界）灰塵或雜菌，從而降低污染源，確保獲得無菌的基礎(chǔ)苗。

5.2 培養(yǎng)基進(jìn)行消毒處理

相關(guān)證據(jù)顯示，造成甘薯脫毒試管苗細(xì)菌污染的原因是芽孢桿菌。這種細(xì)菌可以耐受高溫、高壓，抗消毒劑和紫外線等，所以在對(duì)甘薯培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌處理時(shí)，假如發(fā)現(xiàn)滅菌鍋壓力或者滅菌鍋溫度沒有達(dá)到相應(yīng)的要求，切記將高壓滅菌鍋中的冷空氣全部排除掉，否則將不利于后面的轉(zhuǎn)接試管苗實(shí)驗(yàn)。

5.3 使用正確的方法進(jìn)行接種

使用正確的方法進(jìn)行接種至關(guān)重要，能夠有效減少接種過程中出現(xiàn)的問題。接種人員要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要

（下轉(zhuǎn)第頁）

（上接第頁）

求，在接種過程中要實(shí)行一致的接種方法進(jìn)行接種，保證所有的行為都符合標(biāo)準(zhǔn)。

5.4 建立育、繁、推一體化體系

建立育種單位—市級(jí)農(nóng)業(yè)部門—縣級(jí)農(nóng)業(yè)部門的育、繁、推一體化體系，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為甘薯大規(guī)模發(fā)展提供充足的種苗。工作人員要重視甘薯進(jìn)行組培快繁的各個(gè)環(huán)節(jié)：采摘外植體→帶回室內(nèi)消毒→室內(nèi)培養(yǎng)基的配制、經(jīng)過滅菌鍋滅菌→培養(yǎng)莖尖剝離組織→脫毒苗誕生。種薯的繁育始終離不開這

些環(huán)節(jié)。

6 結(jié)語

基礎(chǔ)科學(xué)如分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了一些列新的植物脫毒方法，受到廣泛運(yùn)用，比如常用的低溫療法，這些新技術(shù)具有許多優(yōu)勢(shì)，如操作方便、脫毒率較高等。毫無疑問，植物脫毒技術(shù)的不斷進(jìn)步對(duì)于脫毒甘薯種業(yè)的未來發(fā)展具有非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳明燦，覃德華，李友軍，等.甘薯細(xì)胞工程及應(yīng)用[J].生物學(xué)通報(bào)，2008，43（5）：7-9.

[2] 雷加容，余金龍，余敖.甘薯的組織培養(yǎng)[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，41（1）：113-115.

[3] 王文靜，袁道強(qiáng)，高松潔，等.植物組織培養(yǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2000，28（3）：17.

[4] 胡彥，趙艷.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用以及在培養(yǎng)過程中存在的問題[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004（32）：130-134.

[5] 王林生，孔祥生.論甘薯四級(jí)種子生產(chǎn)程序及繁育供種體系[J].種子，2002（6）：34-36.

[6] 張萬松.農(nóng)作物四級(jí)種子生產(chǎn)程序及其應(yīng)用模式[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1997，30（2）：27-33.

（責(zé)任編輯：劉昀）