馬鈴薯脫毒微型薯休眠及發芽特性研究

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芽特性的影響。結果表明，黑暗處理對微型薯休眠期沒有影響，但能夠縮短休眠幅度，提高發芽勢；低溫處理使微型薯休眠期延長，休眠幅度縮短，發芽勢提高；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，發芽較快且整齊度高。

關鍵詞：馬鈴薯；微型薯；休眠；發芽特性

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，離體收獲后要經過一定時間才能發芽，這種生理狀態被稱之為休眠[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]。在馬鈴薯二季作區用春季生產的微型薯秋播繁殖原種，或用秋季生產的微型薯進行春播繁殖原種，都需要經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馬鈴薯一年只能生產一季，常用上一年春季生產的微型薯在第二年進行原種生產，這需要通過延長休眠期來實現微型薯的貯藏。因此，研究不同貯藏環境下馬鈴薯的微型薯休眠和發芽特性及調控技術，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常溫下后熟15d，然后按試驗設計對微型薯進行分級和試驗處理。

1.2 試驗設計 試驗共設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芽情況。B處理在開始發芽后置于與其他處理相同的散射光條件下觀察發芽情況。以微型薯上至少有一個芽長達2mm為發芽標準。記載各處理休眠期、休眠幅度和發芽勢。休眠期是指同一群體種薯收獲至休眠結束開始發芽（10%種薯發芽）的天數；休眠幅度[3-5]是指同一群體種薯休眠結束到全部種薯發芽的天數。發芽勢是指同一處理從種薯開始發芽12d內發芽種子數占測試種子總數的百分比。

2 結果與分析

2.1 暗處理對微型薯休眠和發芽的影響 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芽到發芽結束的時間周期縮短，發芽整齊度高；而貯藏期間見光的微型薯通過休眠后開始發芽到發芽結束的時間周期較長，發芽整齊度差。因此，為提高種薯發芽整齊度，微型薯應在黑暗環境中貯藏。

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

2.3 微型薯大小對休眠和發芽的影響 從表3可以看出，隨著微型薯質量增加，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量增加而縮短；發芽勢隨微型薯質量增加而提高。即較小的微型薯休眠期較短，能夠較早解除休眠，但發芽時間較長，發芽不整齊；較大的微型薯休眠期較長，解除休眠較晚，但發芽較快且整齊度較高，不同大小微型薯之間發芽勢差異極顯著。

3 結論與討論

一般認為，光照并不能對馬鈴薯休眠期的長短發生影響，其影響主要發生在塊莖破除休眠后，在種薯萌發中光照可抑制馬鈴薯發芽進程[3]，但本研究顯示，經暗處理的微型薯在同樣的見光條件下發芽，發芽休眠幅度縮短，發芽勢增加，發芽整齊度提高。這說明光照對發芽的抑制應該發生在破除休眠稍前的一段時間，這與現有的研究結果不同。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部；塊莖內部組織中的糖類和氨基酸不斷轉變為不溶解狀態的淀粉和蛋白質，使芽眼部分不能獲得可溶性營養物質和氧氣供給，因此不得不處于呼吸微弱和生產停頓的狀態，而產生休眠[6]。調控休眠與發芽的內源激素ABA和GA3均純在于塊莖周皮中，ABA是重要休眠因子，當塊莖休眠階段時含量最高，隨著休眠解除，種薯發芽時含量迅速減少；GA則是發芽的重要因子，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生龍葵素，這充分說明了光照可使馬鈴薯皮層產生生理生化反應，因此，光照也可能通過影響塊莖皮層組織結構和內源激素來影響塊莖休眠和發芽，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，提高發芽整齊度。有研究表明，使用赤霉素和其他化學激素處理能不同程度地促進生長和提早形成產量，但最終產量均低于低溫處理[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控微型薯休眠期，提高發芽整齊度的方法。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量大小而不同，塊莖越小，休眠期越短，休眠幅度都越長，發芽越不整齊。我國大多數生產企業都是以2～5g、5～10g的標準來對微型薯分級，本試驗結果顯示2g、3g和5g的微型薯在休眠期和發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，從休眠與發芽特性方面考慮，在微型薯播種時5g以下微型薯分級應該更細化，分級區間應該更小。

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[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控研究[J].中國農學通報，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控研究[J].山地農業生物學報，2003，22（1）：5-8.

[5]劉琦，南相日，劉文萍.馬鈴薯微型薯誘導及打破休眠方法研究[J].農業科技通訊，2009，8：52-55.

[6]孫茂林，李樹蓮，李先平，等.云南省馬鈴薯儲存現狀、存在問題及解決策略[J].西南農業學報，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效應[J].內蒙古農牧學院學報，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、生理效應及增產效果的研究[J].耕作與栽培，1989（5）：20-24.

（責編：張宏民）