馬鈴薯脫毒微型薯休眠及發(fā)芽特性研究

劉勇 吳玉紅 魏芳勤 魏玲 陳永剛

摘 要：該文以馬鈴薯品種早大白脫毒微型薯為試驗材料，研究了黑暗、低溫處理和種薯大小對微型薯休眠及解除休眠后的發(fā)芽特性的影響。結(jié)果表明，黑暗處理對微型薯休眠期沒有影響，但能夠縮短休眠幅度，提高發(fā)芽勢；低溫處理使微型薯休眠期延長，休眠幅度縮短，發(fā)芽勢提高；較小的微型薯休眠期較短，能夠較早解除休眠，但休眠幅度較大，發(fā)芽不整齊；較大的微型薯休眠期較長，解除休眠較晚，但休眠幅度較小，發(fā)芽較快且整齊度高。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；微型薯；休眠；發(fā)芽特性

中圖分類號 S532 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）06-0032-02

馬鈴薯塊莖是由匍匐莖伸長到一定階段膨大形成的，離體收獲后要經(jīng)過一定時間才能發(fā)芽，這種生理狀態(tài)被稱之為休眠[1]。脫毒馬鈴薯微型薯（原原種）具有休眠期長、發(fā)芽不整齊的特點，與本基因型大田收獲的薯塊相比，其休眠期長1～2倍，并且休眠期的強度較深[2]。在馬鈴薯二季作區(qū)用春季生產(chǎn)的微型薯秋播繁殖原種，或用秋季生產(chǎn)的微型薯進行春播繁殖原種，都需要經(jīng)特殊處理來打破種薯休眠后才能播種；而在北方或高海拔地區(qū)馬鈴薯一年只能生產(chǎn)一季，常用上一年春季生產(chǎn)的微型薯在第二年進行原種生產(chǎn)，這需要通過延長休眠期來實現(xiàn)微型薯的貯藏。因此，研究不同貯藏環(huán)境下馬鈴薯的微型薯休眠和發(fā)芽特性及調(diào)控技術(shù)，對于馬鈴薯脫毒原種繁育具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗選用春季收獲的早熟馬鈴薯品種早大白脫毒微型薯為供試材料。微型薯收獲后放置在室內(nèi)常溫下后熟15d，然后按試驗設(shè)計對微型薯進行分級和試驗處理。

1.2 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)8個處理，各處理微型薯大小及貯藏條件見表1。每個處理為200粒微型薯，重復(fù)3次。

1.3 觀察記載 從試驗開始之日起，每3d觀察記載一次各處理微型薯發(fā)芽情況。B處理在開始發(fā)芽后置于與其他處理相同的散射光條件下觀察發(fā)芽情況。以微型薯上至少有一個芽長達2mm為發(fā)芽標準。記載各處理休眠期、休眠幅度和發(fā)芽勢。休眠期是指同一群體種薯收獲至休眠結(jié)束開始發(fā)芽（10%種薯發(fā)芽）的天數(shù)；休眠幅度[3-5]是指同一群體種薯休眠結(jié)束到全部種薯發(fā)芽的天數(shù)。發(fā)芽勢是指同一處理從種薯開始發(fā)芽12d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)占測試種子總數(shù)的百分比。

2 結(jié)果與分析

2.1 暗處理對微型薯休眠和發(fā)芽的影響 從表2可以看出，在25℃儲藏條件下，黑暗處理對微型薯休眠期沒有影響，但黑暗處理的微型薯休眠幅度較散射光處理縮短9d，發(fā)芽勢提高了8.2個百分點。這說明貯藏期間黑暗處理微型薯通過休眠后開始發(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束的時間周期縮短，發(fā)芽整齊度高；而貯藏期間見光的微型薯通過休眠后開始發(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束的時間周期較長，發(fā)芽整齊度差。因此，為提高種薯發(fā)芽整齊度，微型薯應(yīng)在黑暗環(huán)境中貯藏。

2.2 低溫處理對微型薯休眠和發(fā)芽的影響 從表3可以看出，5℃低溫處理6周的微型薯休眠期延長了29d，且種薯開始發(fā)芽到全部發(fā)芽結(jié)束僅用了7d時間，其發(fā)芽勢達100%，發(fā)芽快而整齊。5℃低溫處理3周的微型薯雖休眠期延長11d，但休眠結(jié)束后發(fā)芽快而整齊，開始發(fā)芽到有90%種薯發(fā)芽僅用7d時間，14d內(nèi)發(fā)芽率達到96.5%。5℃低溫處理6周與5℃低溫3周之間發(fā)芽勢差異極顯著，5℃低溫3周與25℃恒溫貯藏的種薯發(fā)芽勢差異極顯著。這說明低溫處理使微型薯休眠期延長，休眠幅度縮短，發(fā)芽勢提高，5℃低溫處理6周效果最好，種薯發(fā)芽快而整齊。

2.3 微型薯大小對休眠和發(fā)芽的影響 從表3可以看出，隨著微型薯質(zhì)量增加，休眠期隨之延長，但5g的微型薯與10g微型薯休眠期相同；休眠幅度隨微型薯質(zhì)量增加而縮短；發(fā)芽勢隨微型薯質(zhì)量增加而提高。即較小的微型薯休眠期較短，能夠較早解除休眠，但發(fā)芽時間較長，發(fā)芽不整齊；較大的微型薯休眠期較長，解除休眠較晚，但發(fā)芽較快且整齊度較高，不同大小微型薯之間發(fā)芽勢差異極顯著。

3 結(jié)論與討論

一般認為，光照并不能對馬鈴薯休眠期的長短發(fā)生影響，其影響主要發(fā)生在塊莖破除休眠后，在種薯萌發(fā)中光照可抑制馬鈴薯發(fā)芽進程[3]，但本研究顯示，經(jīng)暗處理的微型薯在同樣的見光條件下發(fā)芽，發(fā)芽休眠幅度縮短，發(fā)芽勢增加，發(fā)芽整齊度提高。這說明光照對發(fā)芽的抑制應(yīng)該發(fā)生在破除休眠稍前的一段時間，這與現(xiàn)有的研究結(jié)果不同。馬鈴薯塊莖休眠生理研究表明：收獲后在塊莖皮層中形成一層致密的栓皮組織，阻止氧氣進入塊莖內(nèi)部；塊莖內(nèi)部組織中的糖類和氨基酸不斷轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙鉅顟B(tài)的淀粉和蛋白質(zhì)，使芽眼部分不能獲得可溶性營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供給，因此不得不處于呼吸微弱和生產(chǎn)停頓的狀態(tài)，而產(chǎn)生休眠[6]。調(diào)控休眠與發(fā)芽的內(nèi)源激素ABA和GA3均純在于塊莖周皮中，ABA是重要休眠因子，當(dāng)塊莖休眠階段時含量最高，隨著休眠解除，種薯發(fā)芽時含量迅速減少；GA則是發(fā)芽的重要因子，GA的含量休眠時很少，萌芽時迅速增加達30倍[7]。眾所周知，光照可使馬鈴薯皮層綠變并產(chǎn)生龍葵素，這充分說明了光照可使馬鈴薯皮層產(chǎn)生生理生化反應(yīng)，因此，光照也可能通過影響塊莖皮層組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)源激素來影響塊莖休眠和發(fā)芽，這需要進一步的試驗來驗證。

低溫處理能夠延長微型薯休眠期，提高發(fā)芽整齊度。有研究表明，使用赤霉素和其他化學(xué)激素處理能不同程度地促進生長和提早形成產(chǎn)量，但最終產(chǎn)量均低于低溫處理[8，9]。在本試驗中，低溫處理對促進塊莖集中通過休眠取得了較好的效果，因此，低溫處理是一種能有效調(diào)控微型薯休眠期，提高發(fā)芽整齊度的方法。微型薯大小對休眠特性的影響研究表明，微型薯的休眠期因其質(zhì)量大小而不同，塊莖越小，休眠期越短，休眠幅度都越長，發(fā)芽越不整齊。我國大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)都是以2～5g、5～10g的標準來對微型薯分級，本試驗結(jié)果顯示2g、3g和5g的微型薯在休眠期和發(fā)芽整齊度方面有較大差異，而5g和10g的微型薯休眠期相同，發(fā)芽整齊度差異相對較小。休眠期不同的微型薯的耐貯藏性不同，對打破休眠措施的處理強度也應(yīng)不同；休眠期差異大的種薯混合播種后會延長出苗時間，影響整齊度。因此，從休眠與發(fā)芽特性方面考慮，在微型薯播種時5g以下微型薯分級應(yīng)該更細化，分級區(qū)間應(yīng)該更小。

參考文獻

[1]王鵬，連勇，金黎平.赤霉素接觸馬鈴薯塊莖休眠敏感部位初探[J].中國馬鈴薯，2002，16（2）：67-69.

[2]程天慶.馬鈴薯栽培技術(shù)[M].北京：金盾出版社，1996.

[3]孫茂林，楊萬林，李樹蓮，等.馬鈴薯的休眠特性及其生理調(diào)控研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2004，20（6）：8l-85.

[4]楊萬林，隋啟君.馬鈴薯不同基因型微型薯休眠特性及調(diào)控研究[J].山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報，2003，22（1）：5-8.

[5]劉琦，南相日，劉文萍.馬鈴薯微型薯誘導(dǎo)及打破休眠方法研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2009，8：52-55.

[6]孫茂林，李樹蓮，李先平，等.云南省馬鈴薯儲存現(xiàn)狀、存在問題及解決策略[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2003，16（3）：72-75.

[7]楊柏云，連勇，章敏華，等.馬鈴薯休眠階段中內(nèi)源激素變化的研究[J].中國馬鈴薯，2004，18（6）：321-325.

[8]劉夢蕓，門福義.馬鈴薯種薯播前不同催芽方法的生物學(xué)效應(yīng)[J].內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院學(xué)報，1992，13（3）：45-51.

[9]劉夢蕓，門福義，高俊山.馬鈴薯地膜覆蓋和種薯催芽生態(tài)、生理效應(yīng)及增產(chǎn)效果的研究[J].耕作與栽培，1989（5）：20-24.

（責(zé)編：張宏民）