赶走植物体内的病毒

近年来,为提高复种指数和土地利用率,以温室栽培为代表的保护地栽培面积不断扩大,使得植物能全年生长,许多蔬菜与水果的生产改变了原有的季节性,方便和改善了人们的生活。但随之而来的植物病的发生率快速增加,其中由植物病毒引起的病毒病最难控制。病毒的危害是多方面的,侵染的病毒使寄主代谢异常,植物激素的正常平衡受到破坏,造成植物生长的抑制或形态畸变,产生皱缩、花叶、杂斑等症状,产量大幅度下降,品质(如花卉的花数、花色,果实的商品性)变劣。病毒对无性繁殖的作物,如薯类、甘蔗、花卉、林木和果树等危害尤甚。这些植物受病毒侵染后,由于病毒能分布周身,经繁殖用的营养器官传至下一代,一经侵染,能随繁殖代数的增加,绵延不绝,日益增加。据调查,我国目前栽培的农作物中,几乎找不到没有病毒感染的品种,像马铃薯受侵染的病毒有三十多种。解决病毒病的问题已成为农业生产继续发展的必须解决的问题。

目前治疗病毒病的方法主要有三种类型:

物理学方法:采用 X 射线、紫外线、超短波和高温等物理因子,使病毒失活钝化。而热处理是最常用的方法,它是依据病毒和寄主细胞对高温的忍耐性不同,选择适当的温度和处理时间,使病毒失活而寄主仍然存活,从而达到治疗的目的。目前在南方的甘蔗产区,数以万吨计的甘蔗种用热处理来消除体内病毒,提高甘蔗的产量与产糖量。

热处理是将植物材料(如甘蔗种)置于热处理箱中,在 35~40℃下处理一定时间,不同的植物种类及器官,其处理时间长短不同。短的几十分钟,

长的几个月。在开始几天,处理的温度逐渐上升,采取变温交替和辅助光照, 保持一定的湿度,既杀病毒又使植物细胞存活。热处理法在马铃薯、甘蔗及花卉上已普通使用,取得明显效益。

化学方法:使用农药是防治真菌和细菌病害的主要方法,从理论上讲, 也应该是防治病毒病的有效途径。有不少化学物质能抑制病毒的复制,如孔雀绿、硫尿嘧啶、8—氮鸟嘌吟等,能抑制病毒的核酸及蛋白质的合成,抑制病毒的复制。但是由于病毒是寄生在植物细胞内,并利用植物细胞内合成蛋白质或核酸的系统,来复制病毒,使用以上病毒复制的抑制剂,对植物细胞合成蛋白质或核酸也同时产生抑制作用,即没有专一性。这样一来,所用化学药品杀灭病毒的同时,也将植物细胞杀死。目前还没有找到一种能专一性抑制病毒复制而又不影响植物细胞生长的化学药品。所以应用化学方法来治疗病毒病应该说只是存在着潜在的可能性,还没有得以应用。

生物学方法:有些病毒不能侵染种子,通过有性繁殖使种子能排除大多数病毒,达到复壮的目的。但许多园艺作物只能靠无性繁殖来繁衍后代,靠种子来复壮无法实现。1943 年怀特发现病毒在植物体内分布不均,他发现在根尖和茎尖没有病毒存在。后来证实病毒是靠输导组织(维管束)来传播的, 根尖、茎尖等分生组织部分由于没有分化,病毒无法浸染。1952 年法国人莫勒尔和他的同事们,用大丽花的茎尖为材料,培育生产了脱病毒植株,以后又在马铃薯等多种作物上获得成功。到 70 年代,茎尖培养生产脱病毒苗已成为最常用和有效的方法之一。茎尖培养产生无病毒植株的过程见图。

应用茎尖培养生产脱病毒苗过程中,影响茎尖成活的因素主要有:

①茎尖的大小。一般来说离体茎尖愈大,愈易培养成活,但病毒也越难除去。一般是用带 1~2 个叶原基的茎尖来培养,生长点附近的组织尽量少带。这样的茎尖既保证一定的成活率,又能排除大多数病毒。②培养基成分和培养条件。基本培养基中提高铵盐和钾盐的浓度,有利茎尖的成活;植物激素的种类和浓度对茎尖生长和发育有重要作用。常用的细胞分裂素是 6— 苄基腺嘌吟,浓度为 0.05 ppm;常用的生长素是萘乙酸,浓度在 0.1~1ppm 之间。植物激素的浓度可根据茎尖生长的情况来进行调节。