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印度马铃薯种子生产系统进展以及面临的挑战:前言印度是世界第二大马铃薯生产国,种子是马铃薯栽培中最重要的投入。高播种率(2

作者:爱无恨a

印度马铃薯种子生产系统进展以及面临的挑战:

前言

印度是世界第二大马铃薯生产国,种子是马铃薯栽培中最重要的投入。高播种率(2.5-3.0吨/公顷)、低繁殖率、进行性病毒变性、储存和运输是该国马铃薯种子生产的主要问题。

本文介绍了印度马铃薯种子生产系统的最新进展以及种子生产面临的挑战。

马铃薯(Solanum tuberosum L)正在成为印度重要的粮食作物之一,占全球马铃薯总面积的11.3%,占全球马铃薯产量的12.5%。

2019-2020年,印度从216万公顷的耕地中收获了超过5130万吨马铃薯,平均产量为23.77吨/公顷。

在技术创新和适合亚热带条件下生长的改良马铃薯品种开发的支持下,,印度的马铃薯生产力和产量在1961-2020年期间分别增长了3.28倍和18.87倍。

尽管如此,印度的马铃薯生产仍然受到具有不同经济属性的品种稀缺的限制。

一、基于组织培养的种薯生产

使用微繁殖进行商业种子生产已将马铃薯从试管转移到田间,早在1951年就尝试了马铃薯块茎组织培养的首次建立,从那时起,来自不同植物器官的各种组织,如叶,叶柄,节间段,卵巢,花药,茎,根和芽尖已被成功证明。

分生组织培养程序与温热疗法和/或化疗相结合,以增加获得无病毒植物的可能性,即使采取了所有预防措施来消除病毒,也只能获得少数无病毒的子午线克隆。

因此,在将其用作大规模微繁殖计划的来源植物之前,必须使用酶联免疫吸附测定,免疫吸附电子显微镜技术对每种甲基龙进行病毒测试。病毒索引和无病原体的分生儿圈经受快速组织培养方法,以产生大量无病原体培养物。

在无菌条件下,在半固体或液体培养基中生长无病毒马铃薯分生克隆的单节点插条,以获得新的微型植物。

将培养物在16小时光周期在 20 ± 2°C 下, 通常,在每个培养管(25×150毫米)中种植三个带有一片或两片叶子的单节点插条。

在3周内,这些插条的腋芽/顶芽发育成完整的植物,这些微植株在新鲜培养基上以3周的间隔进一步传代培养多达10次。

因此,它有可能在受控条件下在 7-8 个月内从单个培养管生产约59049 株微型植物

二、植物学真正的马铃薯种子

真正的马铃薯种子(TPS)的想法早在1949年就由S. Ramanujam博士提出,像所有其他植物种子一样,TPS有可能长成完整的植物,但每种植物在遗传上都是不同的,因此使TPS种群具有异质性。

ICAR-CPRI努力开发统一的TPS种群,以获得均匀的作物林分,抗病性和块茎产量,TPS比马铃薯种薯具有许多优点。

主要的是无病虫害的种植材料,易于储存和运输,以及高度降低的播种率。

三个TPS群体,即HPS-I/13,TPS-C-3和92-PT-27,是由ICAR-CPRI在1980年代开发的。TPS生产的质量控制参数在印度最低种子认证标准中得到了很好的规定。

然而,TPS技术仍被视为一种即用型技术,在马铃薯生产作物系统的动态中,TPS与种块茎的经济比较,TPS的使用似乎是解决发展中国家优质马铃薯种薯块茎短缺问题的技术。

阻碍TPS采用和广泛使用的障碍是TPS作物成熟晚,发芽不可靠以及产品的不均匀性。然而,自2008年二倍体F1杂交育种出现以来,人们对TPS技术重新燃起了热情。

三、二倍体杂交TPS

作为一种自四倍体和高度杂合的作物,马铃薯的自交会导致严重的近亲繁殖抑郁症,将倍性降低到二倍体水平,然后通过结合自相容性基因进行自我化,可以导致纯合子的速度比四倍体水平快得多。

Lindhout等人已经证明了这种方法,由于性杂交的后代将是原始的真正种子,它将完全没有疾病,因此为世界各地的马铃薯种植者提供了极好的种子材料。

二倍体马铃薯可以从配子体自不相容系统,阻止自花授粉的远交物种转变为可以通过显性自不相容抑制剂基因,或不相容位点的敲除突变进行自花授粉的物种。

因此,二倍体 F1 杂交育种可用于生产遗传均匀的马铃薯品种,通过杂交两个近纯合自交系从真正的马铃薯种子繁殖,尽管近亲繁殖萧条,但这些系来自几代人的自花授粉。

四、结语

为了缓解优质种子的稀缺性,已经尝试了利用组织培养结合气培系统,和顶端根插条生产优质马铃薯种子的策略。

目前,印度约30%的马铃薯育种者种子(基本种子)是使用这些高科技方法生产的。

然而,也有简化马铃薯种薯生产系统的备选办法,以适应资源贫乏的马铃薯种植者的低成本技术情况,这对扩大发展中国家的马铃薯生产具有更大的范围和相关性。

参考文献:

安基塔M.,高山S:《通过半连续液体介质表面水平控制刺激马铃薯》

布莱恩J,梅伦德斯N:《马铃薯的快速繁殖技术》

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