光照強(qiáng)度和水質(zhì)對馬鈴薯脫毒試管苗生長的影響

李潤，劉紹文，潘俊鋒，郭蓓蓓，曾莉，王燕，肖勇，楊麗

（四川省涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，四川西昌615000）

栽培生理

光照強(qiáng)度和水質(zhì)對馬鈴薯脫毒試管苗生長的影響

李潤*，劉紹文，潘俊鋒，郭蓓蓓，曾莉，王燕，肖勇，楊麗

（四川省涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，四川西昌615000）

研究光照強(qiáng)度、品種和水質(zhì)對馬鈴薯試管苗生長的影響，為降低脫毒試管苗的擴(kuò)繁成本及組培技術(shù)的優(yōu)化提供參考。結(jié)果表明：14 h/d光照、強(qiáng)度為2 000 lx，是馬鈴薯脫毒試管苗生長的最優(yōu)光照條件，其次為自然光條件；在相同的生長條件下，品種‘黔芋1號(hào)’各農(nóng)藝性狀都優(yōu)于‘青薯9號(hào)’；水質(zhì)除葉片數(shù)和莖粗外，對其他農(nóng)藝性狀影響都不顯著，即在生產(chǎn)過程中可用自來水代替蒸餾水，從而降低生產(chǎn)成本。

馬鈴薯；脫毒試管苗；光照強(qiáng)度；品種；水質(zhì)

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）屬糧菜兼用作物。在全世界馬鈴薯栽培面積為1 838.1萬hm2，總產(chǎn)量29 511.8萬t，其栽培面積位居世界第四。我國種植總面積逾460萬hm2，是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國[1]。

馬鈴薯以無性繁殖為主，繁殖馬鈴薯的方法有多種，利用組織培養(yǎng)技術(shù)對脫毒苗進(jìn)行快繁是其中之一，也是目前最普遍使用的一種方法。關(guān)于馬鈴薯組培快繁技術(shù)的研究已有很多文獻(xiàn)報(bào)道，如利用不同外植體莖尖[2]、根尖[3]、葉片[4]等進(jìn)行再生植株，研究培養(yǎng)基組成[5]、激素[6]和生長抑制劑[7]等對馬鈴薯脫毒苗生長的影響。有關(guān)光照強(qiáng)度對馬鈴薯脫毒苗影響的研究，郭紅蕓和傅連海[8]、曹君邁等[9]以及張欣等[10]相繼進(jìn)行了報(bào)道。為了進(jìn)一步提高脫毒試管苗的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所項(xiàng)目組在涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所馬鈴薯組培室進(jìn)行了不同光照強(qiáng)度、不同品種與不同水質(zhì)培養(yǎng)基的裂區(qū)試驗(yàn)，以期為降低脫毒試管苗的擴(kuò)繁成本及組培技術(shù)的優(yōu)化提供一定的參考。

1 材料與方法

試驗(yàn)在壯苗時(shí)采用光照強(qiáng)度（A）、品種（B）和水質(zhì)（C）進(jìn)行裂區(qū)設(shè)計(jì)，以光照強(qiáng)度為主區(qū)、品種為副區(qū)、水質(zhì)為副副區(qū)。設(shè)光照強(qiáng)度（A）、品種（B）和不同水質(zhì)的培養(yǎng)基（C）3個(gè)因素，光照強(qiáng)度為3個(gè)水平，分別為A1：14 h/d光照，強(qiáng)度為2 000 lx，A2：自然光，A3：為黑暗條件；品種為2個(gè)水平，分別為B1：‘青薯9號(hào)’，B2：‘黔芋1號(hào)’；水質(zhì)為2個(gè)水平，分別為C1：自來水，C2：蒸餾水。共計(jì)3×2×2=12個(gè)處理組合，每個(gè)處理組合6瓶，每瓶接種10苗，3次重復(fù)。

將兩個(gè)品種長勢一致的試管苗按1葉剪成1 cm小段，分別接種在自來水配制的培養(yǎng)基和蒸餾水配制的培養(yǎng)基上，每瓶接種10苗，每個(gè)處理6瓶，然后置于3種光照條件14 h/d，強(qiáng)度為2 000 lx、自然光和黑暗條件下，在23℃條件下培養(yǎng)20 d，20 d后調(diào)查各處理組培養(yǎng)苗的生長情況，測定其株高、葉片數(shù)、根數(shù)、根長、莖粗、莖節(jié)數(shù)和莖葉鮮重等指標(biāo)。相關(guān)測定方法分別如下：

株高（cm）：莖基部到生長點(diǎn)的距離（用直尺測定）。

根長（cm）：主根基部到根尖的距離（用直尺測定）。

葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)、根數(shù)：均用計(jì)數(shù)法。

莖粗（mm）：量近基部最粗處莖的縱橫二向直徑的平均值（用游標(biāo)卡尺測量）。

莖葉鮮重（g）：用1/1000電子天平稱量各材料鮮重。

統(tǒng)計(jì)分析：試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

由表1可知，處理A（光照強(qiáng)度）的效應(yīng)中除莖粗外的各農(nóng)藝性狀差異均達(dá)到極顯著水平，莖粗也達(dá)到顯著水平；處理B（品種）中各農(nóng)藝性狀差異均達(dá)到極顯著水平；在處理A與B的互作效應(yīng)中，根長達(dá)到極顯著差異，株高也達(dá)到顯著水平。處理C（水質(zhì)）的效應(yīng)中只有葉片數(shù)和莖粗差異達(dá)到了顯著水平；在處理A與C的互作效應(yīng)中，只有根數(shù)達(dá)到了顯著水平；在處理B與C的互作效應(yīng)中，株高達(dá)到極顯著水平，根長和莖葉鮮重均達(dá)到顯著水平；在處理A×B×C的互作效應(yīng)中，只有根長達(dá)到了顯著水平。說明不同的光照強(qiáng)度和不同遺傳背景對馬鈴薯試管苗植株各性狀的調(diào)控影響是顯著的。而不同的水質(zhì)只對試管苗的葉片數(shù)和莖粗的影響是顯著的，對其他農(nóng)藝性狀的影響不顯著。光照強(qiáng)度和品種的互作效應(yīng)對根長和株高的影響是顯著的，對根長的影響最大；光照強(qiáng)度和水質(zhì)的互作效應(yīng)只對根數(shù)的影響是顯著的；品種和水質(zhì)的互作效應(yīng)對株高、根長和莖葉鮮重的影響是顯著的，且對株高的影響最大；光照強(qiáng)度、品種和水質(zhì)三者的互作效應(yīng)只對根長的影響是顯著的。

表1 各性狀的裂區(qū)試驗(yàn)方差分析（F值）Table 1 Analysis of variance on traits tested in a split-plot experiment(F value)

由表2可以看出，不同光照強(qiáng)度對各農(nóng)藝性狀的影響除株高外趨勢大致相同，即光照在14 h/d，強(qiáng)度為2 000 lx時(shí)，對馬鈴薯脫毒試管苗的各農(nóng)藝性狀都優(yōu)于其他兩種光照條件。而處理A3與其他兩個(gè)處理株高的差異都達(dá)到極顯著水平，說明在黑暗條件有利于試管苗株高長高。黑暗條件試管苗雖然較高，但其他農(nóng)藝性狀都比較差。總體來說，14 h/d光照，強(qiáng)度為2 000 lx是馬鈴薯脫毒試管苗生長的最優(yōu)光照條件，其次為自然光條件。

表2 光照強(qiáng)度對各個(gè)性狀的影響Table 2 Effects of light intensity on various traits

由表3可知，兩個(gè)品種的各農(nóng)藝性狀差異趨勢一致，處理B2與處理B1的株高、葉片數(shù)等7個(gè)農(nóng)藝性狀的差異均達(dá)到了極顯著水平，說明在相同的生長環(huán)境下，品種‘黔芋1號(hào)’各農(nóng)藝性狀都優(yōu)于‘青薯9號(hào)’。

由表4可以知道，處理C1與處理C2的葉片數(shù)和莖粗差異都達(dá)到顯著水平，處理C2的葉片數(shù)顯著高于處理C1；處理C1的莖粗顯著高于處理C2的莖粗。而其它如株高等各農(nóng)藝性狀兩種處理之間的差異都不顯著。表明：蒸餾水培養(yǎng)基的試管苗雖然在葉片數(shù)和根數(shù)性狀上高于自來水培養(yǎng)基的試管苗，但只有葉片數(shù)在兩種處理間的差異達(dá)到顯著水平；而對于根長、莖粗、莖節(jié)數(shù)和莖葉鮮重性狀都是自來水培養(yǎng)基的試管苗高于蒸餾水培養(yǎng)基的試管苗，且莖粗在兩種處理間的差異達(dá)到顯著水平。即不同的水質(zhì)除了對葉片數(shù)和莖粗的影響差異顯著外，對其余農(nóng)藝性狀的影響差異都不顯著。

表3 品種對各個(gè)性狀的影響Table 3 Effects of variety on various traits

表4 水質(zhì)對各個(gè)性狀的影響Table 4 Effects of water quality on various traits

3 討論

植株的根主要是固定并吸收水分和無機(jī)鹽的作用，植株的根數(shù)和根長也反映植株健壯程度。莖粗反映了植株支撐作用強(qiáng)度的大小，莖稈粗壯，植株直立不易倒伏。另外莖稈粗壯是木質(zhì)部加粗，從而增強(qiáng)植株的疏導(dǎo)能力，改善植株的營養(yǎng)狀況，為繁茂的生長發(fā)育提供了基本條件。

本試驗(yàn)光照條件的影響從根數(shù)、根長、莖粗、葉片數(shù)、莖節(jié)數(shù)和莖葉鮮重來看都表現(xiàn)為：14 h/d，強(qiáng)度2 000 lx光照條件＞自然光條件＞黑暗條件，且各農(nóng)藝性狀的差異均達(dá)到顯著或極顯著水平，以上各種指標(biāo)可以看出，最適合試管苗生長的光照條件為14 h/d光照，強(qiáng)度為2 000 lx。從株高上來看，黑暗條件的株高＞自然光條件的株高＞14 h/d，強(qiáng)度2 000 lx光照的株高。三種光照強(qiáng)度對株高差異的影響是顯著的，即黑暗條件或弱光條件的光照條件有利于馬鈴薯脫毒試管苗長高。由于光合作用不強(qiáng)，試管苗纖細(xì)，發(fā)黃，不健壯，在14 h/d，強(qiáng)度2 000 lx光照條件下的試管苗反而最健壯。總體來說：馬鈴薯試管苗生長的最優(yōu)光照條件為14 h/d光照，強(qiáng)度為2 000 lx，這種光照條件下脫毒試管苗的長勢顯著優(yōu)于自然光條件和黑暗條件的脫毒試管苗。該結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)果相一致[2,8,11,12]。

不同品種馬鈴薯試管苗的適應(yīng)性是不同的，所以導(dǎo)致各農(nóng)藝性狀是有差異的。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同條件下，‘黔芋1號(hào)’試管苗各農(nóng)藝性狀均極顯著高于‘青薯9號(hào)’。

不同水質(zhì)對葉片數(shù)和莖粗的影響是顯著的，但對其他各農(nóng)藝性狀影響都較小，即在生產(chǎn)過程中可用自來水代替蒸餾水，這與李燦輝和楊文洪[13]以及牛愛國等[14]研究的結(jié)果一致。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，使用自來水代替蒸餾水配制培養(yǎng)基可節(jié)約能源，降低成本，是生產(chǎn)脫毒馬鈴薯組培苗的可行之路。

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Effects of Light Intensity and Water Quality on Growth of in vitro Plantlets of Potato

LI Run＊,LIU Shaowen,PAN Junfeng,GUO Beibei,ZENG Li,WANG Yan,XIAO Yong,YANG Li
(Liangshan Xichang Agricultural Research institute,Xichang,Sichuan 615000,China)

Lightintensity,variety,andwaterquality were studied fortheirinfluence on the growth ofplantlets in vitro ofpotato in order to provide a reference for reducing cost and optimizing tissue culture technology.The results showed that the best light condition for growth of plantlets in vitro was 14 h/d and light intensity 2 000 lx,and then was natural light;the agronomic traits of 'Qianyu 1'were betterthan'Qingshu 9';waterquality only had a significantimpacton leafnumberand stem diameter,buthad no influence on other agronomic traits,and therefore,tap water instead of distilled water should be used in plantlets in vitro production.

potato;plantlets in vitro;light intensity;variety;water quality

S532

B

1672－3635（2013）04-0199-04

2013-04-03

涼山州應(yīng)用技術(shù)研究開發(fā)項(xiàng)目（12YYJS0123）。

李潤（1985-），女，碩士，農(nóng)藝師，主要從事馬鈴薯育種、栽培與組織培養(yǎng)研究。

李潤，E-mail:lirun220000@126.com。