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印度馬鈴薯種子生産系統進展以及面臨的挑戰:前言印度是世界第二大馬鈴薯生産國,種子是馬鈴薯栽培中最重要的投入。高播種率(2

作者:愛無恨a

印度馬鈴薯種子生産系統進展以及面臨的挑戰:

前言

印度是世界第二大馬鈴薯生産國,種子是馬鈴薯栽培中最重要的投入。高播種率(2.5-3.0噸/公頃)、低繁殖率、進行性病毒變性、儲存和運輸是該國馬鈴薯種子生産的主要問題。

本文介紹了印度馬鈴薯種子生産系統的最新進展以及種子生産面臨的挑戰。

馬鈴薯(Solanum tuberosum L)正在成為印度重要的糧食作物之一,占全球馬鈴薯總面積的11.3%,占全球馬鈴薯産量的12.5%。

2019-2020年,印度從216萬公頃的耕地中收獲了超過5130萬噸馬鈴薯,平均産量為23.77噸/公頃。

在技術創新和适合亞熱帶條件下生長的改良馬鈴薯品種開發的支援下,,印度的馬鈴薯生産力和産量在1961-2020年期間分别增長了3.28倍和18.87倍。

盡管如此,印度的馬鈴薯生産仍然受到具有不同經濟屬性的品種稀缺的限制。

一、基于組織培養的種薯生産

使用微繁殖進行商業種子生産已将馬鈴薯從試管轉移到田間,早在1951年就嘗試了馬鈴薯塊莖組織培養的首次建立,從那時起,來自不同植物器官的各種組織,如葉,葉柄,節間段,卵巢,花藥,莖,根和芽尖已被成功證明。

分生組織培養程式與溫熱療法和/或化療相結合,以增加獲得無病毒植物的可能性,即使采取了所有預防措施來消除病毒,也隻能獲得少數無病毒的子午線克隆。

是以,在将其用作大規模微繁殖計劃的來源植物之前,必須使用酶聯免疫吸附測定,免疫吸附電子顯微鏡技術對每種甲基龍進行病毒測試。病毒索引和無病原體的分生兒圈經受快速組織培養方法,以産生大量無病原體培養物。

在無菌條件下,在半固體或液體培養基中生長無病毒馬鈴薯分生克隆的單節點插條,以獲得新的微型植物。

将培養物在16小時光周期在 20 ± 2°C 下, 通常,在每個培養管(25×150毫米)中種植三個帶有一片或兩片葉子的單節點插條。

在3周内,這些插條的腋芽/頂芽發育成完整的植物,這些微植株在新鮮培養基上以3周的間隔進一步傳代培養多達10次。

是以,它有可能在受控條件下在 7-8 個月内從單個培養管生産約59049 株微型植物

二、植物學真正的馬鈴薯種子

真正的馬鈴薯種子(TPS)的想法早在1949年就由S. Ramanujam博士提出,像所有其他植物種子一樣,TPS有可能長成完整的植物,但每種植物在遺傳上都是不同的,是以使TPS種群具有異質性。

ICAR-CPRI努力開發統一的TPS種群,以獲得均勻的作物林分,抗病性和塊莖産量,TPS比馬鈴薯種薯具有許多優點。

主要的是無病蟲害的種植材料,易于儲存和運輸,以及高度降低的播種率。

三個TPS群體,即HPS-I/13,TPS-C-3和92-PT-27,是由ICAR-CPRI在1980年代開發的。TPS生産的品質控制參數在印度最低種子認證标準中得到了很好的規定。

然而,TPS技術仍被視為一種即用型技術,在馬鈴薯生産作物系統的動态中,TPS與種塊莖的經濟比較,TPS的使用似乎是解決開發中國家優質馬鈴薯種薯塊莖短缺問題的技術。

阻礙TPS采用和廣泛使用的障礙是TPS作物成熟晚,發芽不可靠以及産品的不均勻性。然而,自2008年二倍體F1雜交育種出現以來,人們對TPS技術重新燃起了熱情。

三、二倍體雜交TPS

作為一種自四倍體和高度雜合的作物,馬鈴薯的自交會導緻嚴重的近親繁殖抑郁症,将倍性降低到二倍體水準,然後通過結合自相容性基因進行自我化,可以導緻純合子的速度比四倍體水準快得多。

Lindhout等人已經證明了這種方法,由于性雜交的後代将是原始的真正種子,它将完全沒有疾病,是以為世界各地的馬鈴薯種植者提供了極好的種子材料。

二倍體馬鈴薯可以從配子體自不相容系統,阻止自花授粉的遠交物種轉變為可以通過顯性自不相容抑制劑基因,或不相容位點的敲除突變進行自花授粉的物種。

是以,二倍體 F1 雜交育種可用于生産遺傳均勻的馬鈴薯品種,通過雜交兩個近純合自交系從真正的馬鈴薯種子繁殖,盡管近親繁殖蕭條,但這些系來自幾代人的自花授粉。

四、結語

為了緩解優質種子的稀缺性,已經嘗試了利用組織培養結合氣培系統,和頂端根插條生産優質馬鈴薯種子的政策。

目前,印度約30%的馬鈴薯育種者種子(基本種子)是使用這些高科技方法生産的。

然而,也有簡化馬鈴薯種薯生産系統的備選辦法,以适應資源貧乏的馬鈴薯種植者的低成本技術情況,這對擴大開發中國家的馬鈴薯生産具有更大的範圍和相關性。

參考文獻:

安基塔M.,高山S:《通過半連續液體媒體表面水準控制刺激馬鈴薯》

布萊恩J,梅倫德斯N:《馬鈴薯的快速繁殖技術》

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