蔗糖濃度、溫度及光照強度對試管薯誘導的影響

邱 甜 牛力立 朱 江 蔡甫格 嚴云剛

(1.安順學院農學院，貴州 安順561000)(2、3、4、5.安順市農業科學院，貴州 安順561000)

馬鈴薯是世界上繼水稻、玉米和小麥后的第四大糧食作物，已經逐漸開始替代谷物等傳統糧食作物，馬鈴薯需求量不斷增加。馬鈴薯系無性繁殖作物，生長發育過程中存在病毒侵染、品質退化等問題且十分突出，隨之導致產量、品質、口感等下降[1]，利用脫毒試管苗誘導試管薯可以有效解決種薯繁育問題。

試管薯誘導是自身基因型、培養條件等多因素發生生物化學反應的綜合[2]。馬鈴薯試管薯誘導受培養環境影響較大[3]，本文采用一步法誘導試管薯，誘導期間不換培養基，從培養基蔗糖濃度，培養時的溫度和光照強度三個方面，研究其對試管薯誘導效果的影響，旨在篩選出馬鈴薯試管薯最適誘導條件，來指導馬鈴薯試管薯的工廠化生產。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試的馬鈴薯脫毒試管苗均取自于安順市農業科學院組培室，品種為費烏瑞它。選取脫毒試管苗長有6-7片葉時，去掉頂芽，取中部4-5個莖段進行一步法馬鈴薯試管薯誘導培養。培養基采用基本MS液體培養基。

1.2 試驗方法

本試驗分為兩個階段，第一階段為單因素篩選試驗，第二階段為三因素正交試驗。第一階段單因素篩選試驗結束后，選取每個因素中最好的3個水平作為第二階段三因素3水平正交試驗的試驗因素水平。

1.2.1 不同蔗糖濃度對試管薯的影響試驗

接種到MS液體培養基中(pH5.8，不含任何激素)，調節培養基蔗糖濃度分別為20g·L-1、40g·L-1、60g·L-1、80g·L-1、100g·L-1，每瓶10個莖段，每處理15瓶，重復三次。轉接后置于光照培養箱中，保持溫度20℃，光照強度60μmol·m-2·s-1，光照時間8h/d，培養4周后，全黑暗誘導4周。

1.2.2 不同溫度對試管薯的影響試驗

接種到MS液體接種培養中(pH5.8，蔗糖濃度60g·L-1，不含任何激素)，每瓶10個莖段，每處理15瓶，重復三次。轉接后置于光照培養箱中，保持光照強度60μmol·m-2．s-1，光照時間8h/d，調節培養溫度分別為18℃、20℃、22℃、24℃和26℃，培養4周后，全黑暗誘導4周。

1.2 .3 不同光照強度對試管薯的影響試驗

接種到MS液體培養基中(pH5 .8，蔗糖60g·L-1不含任何激素)，每瓶10個莖段，每處理15瓶。轉接后置于光照培養箱中，保持溫度20℃，光照時間為8h/d，調節光照強度分別為20μmol·m-2s-1、40μmol·m-2·s-1、60μmol·m-2·s-1、80μmol·m-2·s-1、100μmol·m-2·s-1，培養4周后，全黑暗誘導4周。

1.2.4 不同蔗糖濃度、溫度及光照強度對試管薯的影響正交試驗

按照三因素3水平正交試驗設計，對于篩選出來的三個因素3個水平進行組合，A因素為蔗糖濃度，B因素為溫度，C因素為光照強度。接種到MS液體培養基中(pH5.8，不含任何激素)，每瓶10個莖段，每處理15瓶，調節培養基相應的蔗糖濃度、溫度和光照強度。

1.3 數據調查

全黑暗誘導4周后進行收獲，分別調查記錄每瓶的大薯數、大薯重(≥0 .05g)、小薯數、小薯重(<0 .05g)；最后統計每150株試管苗誘導產生試管薯數量和重量；利用Excel、SPSS等對試驗數據進行統計和分析。

2 結果與分析

2.1 不同蔗糖濃度對馬鈴薯試管薯的影響

黑暗誘導結束后，對試管薯進行測產，記錄大薯數、大薯重、小薯數和小薯數，測產結果如表1所示：

表1 不同蔗糖濃度對馬鈴薯試管薯的影響

從表1可以看出，結薯數最高的是處理3，為87.33粒，最低的是處理處理5，為65.00粒；結薯重最大的是處理3，為4.63g，最小的是處理1，為3.46g；對結薯數和結薯重進行方差分析和多重比較，表明不同處理對試管薯結薯數、結薯重的影響具有極顯著差異；處理3、處理4的結薯數顯著高于其他處理，結薯重極顯著高于其他處理。

2.2 不同溫度對馬鈴薯試管薯的影響

黑暗誘導結束后，對試管薯進行測產，記錄大薯數、大薯重、小薯數和小薯數，測產結果如表2所示:

表2 不同溫度對馬鈴薯試管薯的影響

從表2可以看出，結薯數最高的是處理1，為102粒，最低的是處理處理5，為72.67粒；結薯重最大的是處理1，為6.24g，最小的是處理5，為4.36g；隨著溫度的升高，試管薯的結薯數和結薯重都隨著下降，且不同處理對試管薯結薯數、結薯重的影響具有極顯著差異；處理1、處理2的結薯數和結薯重顯著高于其他處理。

2.3 不同光照強度對馬鈴薯試管薯的影響

黑暗誘導結束后，對試管薯進行測產，記錄大薯數、大薯重、小薯數和小薯數，測產結果如表3所示:

表3 不同光照強度對馬鈴薯試管薯的影響

從表3可以看出，結薯數最高的是處理4，為99粒，最低的是處理處理1，為83.33粒。結薯重最大的是處理5，為4.91g，最小的是處理1，為3.86g；隨著光照強度的增加，馬鈴薯試管薯結薯數和結薯重都有所增加，且不同處理對試管薯結薯數、結薯重的影響具有極顯著差異；處理3、處理4、處理5的結薯數和結薯重顯著高于其他處理。

2.4 不同蔗糖、溫度和光照強度對馬鈴薯試管薯的影響

黑暗誘導結束后，對試管薯進行測產，記錄大薯數、大薯重、小薯數和小薯數，測產結果如表4所示:

表4 不同蔗糖濃度、溫度和光照強度對馬鈴薯試管薯的影響

從表4可以看出，結薯數最多的是處理4，為106粒，最少的是處理3，為84.67粒；結薯重最重處理4，為6.21g，最輕的是處理3，為5.14g；不同處理組合對馬鈴薯試管薯結薯數和結薯重的影響具有極顯著差異；各處理之間相比處理4、處理5能顯著提高試管薯的結薯數和結薯重。

對結薯數和結薯重進行多因素方差分析結果如表5、表6所示：

表5 馬鈴薯試管薯結薯數多因素方差分析表

從表5得出，不同蔗糖濃度、溫度對馬鈴薯試管薯結薯數的影響具有極顯著差異，不同光照強度對馬鈴薯試管薯結薯數的影響不顯著。蔗糖濃度和溫度對馬鈴薯試管薯結薯數的影響沒有顯著效應，蔗糖濃度和光照強度、溫度和光照強度對馬鈴薯試管薯結薯數的影響具有極顯著交互效應。對馬鈴薯試管薯結薯數進行多重比較結果為A1cCA2aAA3bB，B1aAB2bBB3cC，C1aAC2aAC3aA，從中可以看出，A2極顯著高于A1、A3，A3極顯著高于A1；B1極顯著高于B2、B3，B2極顯著高于B3；C1、C2、C3相互之間沒有顯著差異。

表6 馬鈴薯試管薯結薯重多因素方差分析表

從表6得出，不同蔗糖濃度對馬鈴薯試管薯結薯重的影響具有極顯著差異，不同溫度對馬鈴薯試管薯結薯重的影響具有顯著差異，不同光照強度對馬鈴薯試管薯結薯重的影響不顯著。蔗糖濃度和溫度、蔗糖濃度和光照強度對馬鈴薯試管薯結薯重的交互效應不顯著，溫度和光照強度對馬鈴薯試管薯結薯重的交互效應極顯著。對馬鈴薯試管薯結薯重進行多重比較結果為A1cCA2aAA3bB，B1aAB2abABB3bB，C1aAC2aAC3aA，從中可以看出，A2極顯著高于A1、A3，A3極顯著高于A1；B1極顯著高于B3；C1、C2、C3相互之間沒有顯著差異。

3 結論與討論

在不同蔗糖濃度、溫度、光照強度單因素對試管薯誘導的影響試驗來看，控制蔗糖濃度60g·L-1和80g·L-1時，結薯數和結薯重達到最優；隨著溫度的增加，誘導效果越來越差，溫度18℃和20℃時效果最好；隨著光照強度的增加，誘導效果越來越好，光照強度80μmol·m-2·s-1和100μmol·m-2·s-1時效果最好，能獲得一個較好的馬鈴薯試管薯結薯數和結薯重。

正交試驗結果表明，不同蔗糖濃度和溫度對試管薯結薯數和結薯重具有極顯著影響，光照強度對試管薯結薯數和結薯重的影響不顯著。以蔗糖濃度為60g·L-1，溫度18℃，光照強度為80μmol·m-2·s-1和60g·L-1，溫度20℃，光照強度為100μmol·m-2·s-1的誘導4周后，黑暗誘導4周的誘導效果最佳。

對馬鈴薯試管薯誘導效果的影響因素很多，除了蔗糖濃度、溫度和光照強度外，還包括光照與黑暗誘導時間和周期，馬鈴薯品種遺傳特性，試管苗轉接時莖段的大小位置、培養基的類型及配方等等。建立優化馬鈴薯試管薯規模化生產體系還有待后續的相關試驗進一步進行研究。