光照強度和水質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業科學研究所，四川西昌615000）

栽培生理

光照強度和水質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業科學研究所，四川西昌615000）

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

馬鈴薯；脫毒試管苗；光照強度；品種；水質

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，利用組織培養技術對脫毒苗進行快繁是其中之一，也是目前最普遍使用的一種方法。關于馬鈴薯組培快繁技術的研究已有很多文獻報道，如利用不同外植體莖尖[2]、根尖[3]、葉片[4]等進行再生植株，研究培養基組成[5]、激素[6]和生長抑制劑[7]等對馬鈴薯脫毒苗生長的影響。有關光照強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]相繼進行了報道。為了進一步提高脫毒試管苗的質量和生產效率，涼山州西昌農業科學研究所項目組在涼山州西昌農業科學研究所馬鈴薯組培室進行了不同光照強度、不同品種與不同水質培養基的裂區試驗，以期為降低脫毒試管苗的擴繁成本及組培技術的優化提供一定的參考。

1 材料與方法

試驗在壯苗時采用光照強度（A）、品種（B）和水質（C）進行裂區設計，以光照強度為主區、品種為副區、水質為副副區。設光照強度（A）、品種（B）和不同水質的培養基（C）3個因素，光照強度為3個水平，分別為A1：14 h/d光照，強度為2 000 lx，A2：自然光，A3：為黑暗條件；品種為2個水平，分別為B1：‘青薯9號’，B2：‘黔芋1號’；水質為2個水平，分別為C1：自來水，C2：蒸餾水。共計3×2×2=12個處理組合，每個處理組合6瓶，每瓶接種10苗，3次重復。

將兩個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基和蒸餾水配制的培養基上，每瓶接種10苗，每個處理6瓶，然后置于3種光照條件14 h/d，強度為2 000 lx、自然光和黑暗條件下，在23℃條件下培養20 d，20 d后調查各處理組培養苗的生長情況，測定其株高、葉片數、根數、根長、莖粗、莖節數和莖葉鮮重等指標。相關測定方法分別如下：

株高（cm）：莖基部到生長點的距離（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、莖節數、根數：均用計數法。

莖粗（mm）：量近基部最粗處莖的縱橫二向直徑的平均值（用游標卡尺測量）。

莖葉鮮重（g）：用1/1000電子天平稱量各材料鮮重。

統計分析：試驗數據采用DPS 7.05進行統計分析。

2 結果與分析

由表1可知，處理A（光照強度）的效應中除莖粗外的各農藝性狀差異均達到極顯著水平，莖粗也達到顯著水平；處理B（品種）中各農藝性狀差異均達到極顯著水平；在處理A與B的互作效應中，根長達到極顯著差異，株高也達到顯著水平。處理C（水質）的效應中只有葉片數和莖粗差異達到了顯著水平；在處理A與C的互作效應中，只有根數達到了顯著水平；在處理B與C的互作效應中，株高達到極顯著水平，根長和莖葉鮮重均達到顯著水平；在處理A×B×C的互作效應中，只有根長達到了顯著水平。說明不同的光照強度和不同遺傳背景對馬鈴薯試管苗植株各性狀的調控影響是顯著的。而不同的水質只對試管苗的葉片數和莖粗的影響是顯著的，對其他農藝性狀的影響不顯著。光照強度和品種的互作效應對根長和株高的影響是顯著的，對根長的影響最大；光照強度和水質的互作效應只對根數的影響是顯著的；品種和水質的互作效應對株高、根長和莖葉鮮重的影響是顯著的，且對株高的影響最大；光照強度、品種和水質三者的互作效應只對根長的影響是顯著的。

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

由表2可以看出，不同光照強度對各農藝性狀的影響除株高外趨勢大致相同，即光照在14 h/d，強度為2 000 lx時，對馬鈴薯脫毒試管苗的各農藝性狀都優于其他兩種光照條件。而處理A3與其他兩個處理株高的差異都達到極顯著水平，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，但其他農藝性狀都比較差。總體來說，14 h/d光照，強度為2 000 lx是馬鈴薯脫毒試管苗生長的最優光照條件，其次為自然光條件。

表2 光照強度對各個性狀的影響Table 2 Effects of light intensity on various traits

由表3可知，兩個品種的各農藝性狀差異趨勢一致，處理B2與處理B1的株高、葉片數等7個農藝性狀的差異均達到了極顯著水平，說明在相同的生長環境下，品種‘黔芋1號’各農藝性狀都優于‘青薯9號’。

由表4可以知道，處理C1與處理C2的葉片數和莖粗差異都達到顯著水平，處理C2的葉片數顯著高于處理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藝性狀兩種處理之間的差異都不顯著。表明：蒸餾水培養基的試管苗雖然在葉片數和根數性狀上高于自來水培養基的試管苗，但只有葉片數在兩種處理間的差異達到顯著水平；而對于根長、莖粗、莖節數和莖葉鮮重性狀都是自來水培養基的試管苗高于蒸餾水培養基的試管苗，且莖粗在兩種處理間的差異達到顯著水平。即不同的水質除了對葉片數和莖粗的影響差異顯著外，對其余農藝性狀的影響差異都不顯著。

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

表4 水質對各個性狀的影響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鹽的作用，植株的根數和根長也反映植株健壯程度。莖粗反映了植株支撐作用強度的大小，莖稈粗壯，植株直立不易倒伏。另外莖稈粗壯是木質部加粗，從而增強植株的疏導能力，改善植株的營養狀況，為繁茂的生長發育提供了基本條件。

本試驗光照條件的影響從根數、根長、莖粗、葉片數、莖節數和莖葉鮮重來看都表現為：14 h/d，強度2 000 lx光照條件＞自然光條件＞黑暗條件，且各農藝性狀的差異均達到顯著或極顯著水平，以上各種指標可以看出，最適合試管苗生長的光照條件為14 h/d光照，強度為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，強度2 000 lx光照的株高。三種光照強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，試管苗纖細，發黃，不健壯，在14 h/d，強度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光照條件為14 h/d光照，強度為2 000 lx，這種光照條件下脫毒試管苗的長勢顯著優于自然光條件和黑暗條件的脫毒試管苗。該結果與其他學者的研究結果相一致[2,8,11,12]。

不同品種馬鈴薯試管苗的適應性是不同的，所以導致各農藝性狀是有差異的。本試驗結果表明，在相同條件下，‘黔芋1號’試管苗各農藝性狀均極顯著高于‘青薯9號’。

不同水質對葉片數和莖粗的影響是顯著的，但對其他各農藝性狀影響都較小，即在生產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]研究的結果一致。在實際生產過程中，使用自來水代替蒸餾水配制培養基可節約能源，降低成本，是生產脫毒馬鈴薯組培苗的可行之路。

[1]楊小琴,李善才,李增偉,等.馬鈴薯莖尖脫毒組織培養技術研究綜述[J].現代農業科技,2009(22):85-88.

[2]吳興泉,陳士華,王朔,等.馬鈴薯莖尖組織培養技術研究[J].安徽農業科學,2009,37(3):1039-1040.

[3]張鳳軍,張永成,毛玉金.馬鈴薯根組織培養與植株再生[J].青海農林科技,2009,1(4):57-59.

[4]李娟,程智慧,張國裕.馬鈴薯葉片高效再生體系的建立[J].西北植物學報,2004,24(4):610-614.

[5]趙映琴,劉玉匯,王麗,等.低磷脅迫下馬鈴薯試管苗生長及生理指標變化研究[J].干旱地區農業研究,2009,27(5):183-187.

[6]高軍,張永成.幾種植物生長調節劑對馬鈴薯脫毒試管苗生長的影響[J].種子,2009,28(5):77-79.

[7]鄭萍,朱淑婉,王火旭.馬鈴薯脫毒試管苗促壯研究[J].北方園藝,2008,1(1):186-188.

[8]郭紅蕓,傅連海.光照強度對馬鈴薯脫毒苗生長及微型薯形成的影[J].馬鈴薯雜志,1994,8(4):222-223.

[9]曹君邁,任賢,貝盞臨,等.光照強度對克新5號脫毒試管苗生長的影響[J].種子,2011,30(2):104-105.

[10]張欣,李強,曹君邁,等.光照強度對大西洋、克新1號、青薯168脫毒基礎苗生長的影響[J].種子,2011,30(11):79-81.

[11]申麗瓊.培養條件對馬鈴薯試管苗生長及其結薯性能的影響[D].重慶:西南大學,2009.

[12]劉玲玲.L8(27)正交試驗優選馬鈴薯脫毒苗組培快繁條件[J].青海農林科技,2012,1(4):8-10.

[13]李燦輝,楊文洪.馬鈴薯無病毒種薯生產體系[J].云南農業科技,2000,1(3):38-42.

[14]牛愛國,侯麗娟,包永估.馬鈴薯組培苗液體靜置培養微繁技術研究[J].馬鈴薯雜志,1999,13(2):75-78.

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

涼山州應用技術研究開發項目（12YYJS0123）。

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

李潤，E-mail:lirun220000@126.com。