草莓病毒病及脫毒技術(shù)研究現(xiàn)狀

陳 晗 徐洪國，2 白 婧 德青曲珍 錢立娟 祁宏英，2*

（1齊齊哈爾大學生命科學與農(nóng)林學院，黑龍江齊齊哈爾 161006；2黑龍江省抗性基因工程與寒地生物多樣性保護重點實驗室，齊齊哈爾 161006）

草莓，屬薔薇科草莓屬，多年生草本植物，在園藝學上屬于漿果的一種[1]。在我國，廣東地區(qū)稱其為“士多啤梨”；山東部分地區(qū)稱其為“婆門頭”；在法國，草莓因其果實外形似一顆紅心，顏色艷麗，有“相思果”的美稱[2]。

草莓富含生物活性因子，有明目、滋補、減肥、降血脂、助消化等功能，被稱為“水果皇后”，是世界七大水果之一[3]。草莓的起源地為東亞地區(qū)，20世紀傳入我國[4-5]。因其外形美觀、柔嫩多汁，深受人們喜愛而被廣泛種植。草莓加工品如草莓蜜餞、草莓酒、草莓罐頭、草莓果醬在國際市場上十分暢銷，草莓果醬是高檔果醬之一[6]。我國是草莓最大的生產(chǎn)國，1994年至今一直位居首位[7]，但草莓采用無性繁殖技術(shù)，多年連作使草莓苗感染病毒病導致大量減產(chǎn)、經(jīng)濟效益降低，需通過脫毒實現(xiàn)高產(chǎn)。

1 草莓病毒病的發(fā)現(xiàn)及危害

草莓的無性繁殖主要是匍匐莖繁殖、老株分株繁殖，連續(xù)多年的無性繁殖導致植株不斷累積病害，其種性退化嚴重[8]。主要表現(xiàn)為植株萎蔫、葉片卷曲斑駁、果實畸形、產(chǎn)量降低[9]。20世紀30年代，許多外國學者研究草莓病害，并對草莓病害發(fā)生原因、傳播方式、病害類型、病毒病檢測以及病毒病防治等問題進行了深入探討。

目前，世界各地仍廣泛存在草莓病毒，已知侵染草莓的病毒有300多種[10]。在我國各地均有草莓病毒病害的發(fā)生，這是導致草莓發(fā)育衰退、經(jīng)濟效益降低的主要原因，其中危害嚴重的有草莓斑駁病毒 （SMoV）、草莓輕型黃邊病毒（SMYEV）、草莓鑲脈病毒（SVBV）和草莓皺縮病毒（SCV）4種主要病毒。主要通過花粉或草莓釘毛蚜、花毛管蚜、薊馬等載體傳播[11]，侵染覆蓋率高達80%以上。

草莓斑駁病毒是感染全球草莓的最重要病毒之一，嚴重影響草莓的產(chǎn)量和質(zhì)量[12]。該病毒侵染植株后，導致植株生長緩慢、矮小，葉片出現(xiàn)不同程度褪綠斑駁，葉脈呈透明狀，果實變小等癥狀，可減產(chǎn)20%～30%[13]。與其它病毒混合侵染植株時，不僅導致減產(chǎn)，也可導致植株大量死亡。該病毒主要通過蚜蟲傳播，也可通過嫁接等栽培技術(shù)傳播[14]。草莓輕型黃邊病毒是世界上草莓中最常見的病毒之一，單獨侵染并不會嚴重影響果實外觀與植株外形[15]，但與其它病毒混合感染草莓時，植株會喪失活力，并出現(xiàn)矮化、斑駁、葉片變形、果實皺縮等癥狀。草莓鑲脈病毒又稱為草莓靜脈帶狀病毒，在北美野生草莓中首次發(fā)現(xiàn)，是一種雙鏈DNA（dsDNA）病毒，主要通過嫁接或蚜蟲傳播[16]。與SMYEV一樣，當草莓混合感染SVBV與SMoV、SMYEV、SCV時表現(xiàn)出匍匐莖減少、生長發(fā)育遲緩、葉脈與葉緣黃化或氯化、果實變小、產(chǎn)量降低[17]。草莓皺縮病毒于1932年在美國首次發(fā)現(xiàn)，具有負鏈RNA基因組的病毒，常與其它病毒混合感染草莓[18]。弱株系為無癥侵染，強株系侵染后表現(xiàn)為葉子變形皺縮，葉脈出現(xiàn)不規(guī)則綠斑[19]。

2 脫毒技術(shù)

2.1 草莓組織培養(yǎng)脫毒

2.1.1 草莓莖尖組培脫毒 以匍匐莖尖端為外植體，在無菌環(huán)境下將莖尖接種于初代培養(yǎng)基上進行離體培養(yǎng)，從而獲得無菌苗的一種有效的脫毒方法。最好采用4月中旬與10月中旬的草莓匍匐莖[20]。莖尖的大小與脫毒效果有密切關系，通常莖尖越小脫毒效果越顯著[21]，但成活率越低。莖尖培養(yǎng)雖然是獲得無毒苗的有效方法，但耗時長、效率低。

2.1.2 草莓花藥組培脫毒 20世紀70年代大江澤勝首次利用花藥進行草莓脫毒苗的培育[22]。通過鏡檢觀察花粉發(fā)育至單核中期，將花藥接種到誘導和分化培養(yǎng)基中，經(jīng)愈傷組織分化出不定芽形成無毒苗[23]?；ㄋ幣囵B(yǎng)操作簡單、易繁殖、易消毒，并且可以省去病毒鑒定的過程，但接種花粉發(fā)育時期對愈傷組織的形成有很大影響[24]，進行低溫預處理可以提高花藥培養(yǎng)再生效果[25]。

2.2 超低溫脫毒

將草莓莖尖經(jīng)脫水后放入液氮中，利用草莓莖尖分生組織與分化組織在細胞結(jié)構(gòu)上的不同進行脫毒，并將不含病毒的分生組織進行組織培養(yǎng)獲得無毒苗[26-27]。這是一種新型脫毒技術(shù)，具有脫毒效率高、對植株無要求等特點[10]。超低溫脫毒技術(shù)已經(jīng)應用于許多植物，并獲得成功。但超低溫脫毒處理過程復雜，耗時較長，不利于快速獲得無菌苗和生產(chǎn)。

2.3 熱處理鈍化脫毒

熱處理是目前獲得草莓無菌苗最簡單有效的方法[28]，又稱為溫熱療法，即采用不同的溫度處理，使病毒蛋白質(zhì)變性失活，但工作效率較低。后期經(jīng)試驗研究，先進行莖尖脫毒后再進行熱處理鈍化，可大大提高脫毒率與成活率。熱處理時間越長，成活率越低，但處理效果越顯著[29]。甚至可以將低溫處理與熱處理結(jié)合，既保證了脫毒效果，又降低了對莖尖大小的限制[30]。

3 小結(jié)

我國是草莓最大的生產(chǎn)國，但由于草莓病毒病導致草莓產(chǎn)量不斷下降，采用有效的脫毒方法可以改善草莓生長狀況，并且大大提高草莓種植經(jīng)濟效益。在選擇脫毒方式上，可以不斷創(chuàng)新，選擇效果好、耗時短、易操作的方式。