“河南伊川草莓科技小院”依托河南科技大学、洛阳市新大农业科技有限公司和河南省草莓种质改良与繁育工程技术研究中心(与河南科技大学合建),长住农业专业学位研究生2人,有指导教师9人,其中教授3人,副教授4人,高级农艺师2人。占地面积800亩,建设日光温室50座,塑料大棚120座。将担负起科学研究、人才培养、高校科技成果转化、良种示范推广等四大任务,为洛阳伊川及周边地区草莓优异种质资源的保存和开发利用提供科技支撑与服务,为学校人才培养、科学研究以及社会服务提供平台。通过选育认定一批优质草莓品种,制定洛阳伊川及周边地区草莓优质高效栽培模式,建立标准化草莓全产业链的生产示范基地,提高草莓生产附加值,增加农户收入,助推乡村振兴。
河南省草莓产业经过多年的发展,已经有了长足的进步,但在品种、种苗、产品和营销等方面还存在不足。一是品种相对单一,红颜一直是河南省草莓生产的主栽品种,种植面积占草莓种植总面积的80%以上,种植品种相对单一。随着休闲观光产业和电商的发展,单一品种已无法满足市场的需求。同时由于草莓种苗的多年连续使用,出现了品种退化的现象,急需开展品种更新、补充与复壮工作。二是种苗质量不稳定。随着生产者对种苗质量的重视和多种种苗繁育技术的开发利用,草莓种苗产业迅速发展,种苗质量有了很大提升。但是草莓种苗生产仍在很大程度上受外界环境的影响,年度间在种苗数量和质量上易出现大幅度的波动,影响草莓生产。外地进豫种苗缺少监管,种苗病虫携带是一个潜在的问题。同时,种苗市场上种苗质量的参差不齐也是一个突出问题。病毒对危害严重,一种病毒单独侵染可减产30%,混合侵染可导致减产80%左右。解决病毒危害草莓是培育和推广使用无病毒苗,而病毒检测手段无疑是无病毒培育中的一个重要环节。因此,发展生态友好、环境可控且保障农产品安全的绿色设施草莓产业,建立符合中国国情的设施农业技术体系,是我国今后草莓产业的主要发展方向。
“河南伊川草莓科技小院”针对洛阳地区草莓种苗质量参差不齐,优质种苗供应不足的问题,创制人工种子,建立主要病毒的快速检测技术,构建种苗安全生产病虫害防控技术体系。研发有机菌剂基质配方,提高壮苗率。集成设施草莓育苗技术规范,建立草莓种苗安全生产示范基地,生产优质无毒种苗,年生产优质脱毒草莓商品苗500万株,提高草莓育苗质量,为克服草莓品种退化,促进洛阳地区草莓产业持续健康发展提供产业支持。
“河南伊川草莓科技小院”主要的工作任务有:
1. 草莓人工种子制作
1)胚状体同步发育
高质量和高数量的胚状体是大量制备人工种子的基础。控制胚状体发育的同步化是人工种子制备的核心之一。将采用抑制剂法,即在细胞培养初期加入细胞分裂抑制剂(如5-氨基尿嘧啶),一旦去除抑制剂后细胞可以同步发育。以及分离筛选法,即用不同孔径的筛网将不同发育时期的胚状体分离开来,也可以采用密度梯度离心法来选择不同发育期的胚状体。
2)人工种皮制作
采用海藻酸盐制作人工种皮,其具有成胶容易、操作条件温和、使用方便、毒性低、成本低廉等优点。一般以2~2.5%海藻酸钠溶液作为包埋介质,注意少量多次加⼊海藻酸钠固体,并需要在70℃⽔浴加热助溶。
3)人工胚乳配制
人工胚乳(Artifical endosperm)主要包括无机盐、碳水化合物、蛋白质等(培养基组分)。是胚胎发育的营养保证。由于糖等物质的存在易导致微生物污染,所以还要加入防腐剂、抗菌素、农药等成分。采用1/2MS 6-BA 0.5mg·1-1 IAA0.5mg·1-1组合,萌发率最高,萌发后可维持20d左右的营养供给。
4) 包埋
用水凝胶法包埋人工种子。用海藻酸钠等水溶性凝胶与Ca2 进行离子交换后凝固的特点包埋单个胚状体或芽。种子硬度由凝胶浓度与络合时间控制。
包埋液(人工胚乳)制备:2%-3%的海藻酸钠 营养物、生长因子等。将成熟的体细胞胚胎与包被液相混合,然后将其滴入(只允许一个通过)适当浓度的氯化钙溶液中,经过络合作用(生成海藻酸钙)的造形过程,在20-30分钟内形成内含细胞胚、有一定硬度的雏形人工种子。
5)人工种子储存
一般将人工种子贮藏在4—7℃低温、相对湿度小于67%的条件下。
2. 研究开发设施草莓主要病毒的快速检测技术
从草莓叶片中分离总核酸,采用多重RT-PCR同时检测草莓RNA病毒(草莓斑驳病毒、草莓轻型黄边病毒)和草莓DNA病毒(草莓镶脉病毒)。建立以总核酸为模板通过RT-PCR简单快速地同时检测草莓RNA病毒和DNA病毒的技术体系。开发草莓病毒病检测试纸条。
3. 研发有机菌剂基质配方
通过在育苗基质中添加微生物菌剂(芽孢杆菌、丛枝菌根菌和木霉菌剂),分析对草莓生长、光合速率、气孔开放程度,光合电子传递效率、微生物区系、根际矿质元素吸收、土壤酶活性、根部病害抗性、产量品质的影响,筛选最佳有机菌剂,开发有机菌剂基质配方。
4. 研发草莓脱毒快繁技术体系
选用草莓优质品种红颜、甜查理、妙香7号,通过确定最优培养基配方和培养条件,利用显微镜逐层剥离生长点接种后置于培养室中培养,产生小芽丛苗再进行继代培养。草莓组培苗经外植体接入瓶内增殖培养、生根培养、培养健壮的瓶内苗以及从瓶内移栽到营养钵中,初步建立草莓脱毒苗组培快繁技术体系。将营养钵中的组培苗进行病毒检测从而筛选出无病毒原种苗,之后大量繁育,建立草莓脱毒种苗三级繁育术体系。
5. 构建草莓种苗安全生产病虫害防控技术体系
通过选择基质消毒、菌肥施用、母苗选用、子苗采集、遮阳处理、应用滴灌、合理追肥、植株整理、绿色防控等集成技术措施,提高病虫害综合控制效果。构建草莓种苗安全生产病虫害防控技术体系,比现有露地育苗减少农药使用量70%左右,草莓成苗率和壮苗率达90%以上,炭疽病等带病苗率小于3%。
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