植物生長延緩劑B9對不同品種馬鈴薯試管薯形成的影響

摘要：為探究植物生長延緩劑B9對馬鈴薯試管大薯的影響，以不同品種的馬鈴薯脫毒苗為試驗材料，在光照強度2 000 Lx 、光周期16 h·d-1，培養溫度 22 ℃的培養條件下，以MS培養基為基礎培養基，分別設置4%、6%、8%、10%濃度的蔗糖，以3%濃度蔗糖作對照，對比不同蔗糖濃度誘導效果后，確定誘導蔗糖濃度，設置5個B9濃度2 mg·L-1、4 mg·L-1 、6 mg·L-1 、8 mg·L-1、10 mg·L-1，測定試管薯的平均薯重、最大薯重，統計大薯率，測定試管薯粗蛋白、還原糖與維生素C。結果表明：適合誘導馬鈴薯試管大薯的培養基為MS+蔗糖8%+ B9（6 mg·L-1），誘導30 d，隆豐黑美人、費物瑞它、尤金、延薯13四個品種的平均單薯重分別為0.78 g、0.76 g、0.64 g、0.47 g，最大薯重分別達到0.91 g、0.84 g、0.78 g、0.68 g。

關鍵詞：馬鈴薯；試管大薯；蔗糖；B9

Effect of plant growth retarder B9 on microtuber formation of different varieties of potato

LI Tingting，Liang Shuang，MaYan，TengWei，ZhanGuomin，GengWei

（１Jilin Vegetable and Flower Science Research Institute，Changchun，Jilin130033；2 Liuhe County Development and Reform Bureau， Tonghua， Jilin， 135300）

Abstract： In order to investigate the effect of plant growth retarder B9 on potato in vitro， different varieties of potato virude-free seedlings were used as experimental materials. Under the culture conditions of light intensity 2000 Lx， photcycle 16 h·d-1， culture temperature 22℃， MS medium was used as the base medium， and sucrose concentrations of 4%， 6%， 8% and 10% were set， respectively. After comparing the induction effect of different sucrose concentrations with 3% sucrose concentration， the induced sucrose concentration was determined. Six B9 concentrations of 2mg·L-1， 4mg ·L-1， 6mg ·L-1， 8mg ·L-1 and 10mg ·L-1 were set up to determine the average and maximum potato weight of test-tube potato and calculate the large potato rate. Determination of crude protein， reducing sugar and vitamin C in vitro. The results show that： The medium suitable for inducing large potato in vitro was MS+ 8% sucrose + B9 （6mg·L-1）. After 30 days of induction， the average single potato weight of Longfeng Black Beauty， Feuritar， Yougin and Yantua 13 varieties was 0.78g， 0.76g， 0.64g and 0.47g， respectively. The maximum potato weight was 0.91g， 0.84g， 0.78g and 0.68g， respectively.

Keywords： Potato；Big microtuber；Sucrose；B9

試管薯一般指用脫毒苗在試管或組培瓶中誘導生產的薯塊。馬鈴薯試管薯生產環境易于調控，減少了病毒與病害的感染幾率，確保了脫毒種薯的質量。現有馬鈴薯試管薯除了用于種質資源的保存[1]，更方便地應用于交流與運輸、貯藏與種植[2]。前人研究[3-5]中試管薯的單薯重多在0.02 ～0.3 g，存在產量低、結薯塊莖小的問題，制約了試管薯的推廣。因此，提高試管薯的大薯率，增大薯塊重量對馬鈴薯種質資源的保存，脫毒種薯的推廣有重大意義[2]。

前人研究結果[6-7]表明脫毒試管薯的形成與發育受多種因素的影響，如苗齡、蔗糖濃度、光照、外源激素、基因型、植物生長延緩劑等。黨玉麗等[4]研究發現試管薯的形成和發育與苗齡有關，‘東農303’選取苗齡為60 d的試管苗轉入暗培養60 d得到的試大薯率最高。李婉琳等[8]研究表明‘麗薯6號’誘導試管薯的最適苗齡為80 d。李婉琳等[8]在脫毒苗的繼代擴繁研究中發現，培養 60 d后少許葉片開始發黃。金石誠等[6]研究中添加4%蔗糖濃度即可完成試管結薯。霍鳳蘭等[9]研究表明培育脫毒壯苗后，轉入含有8%蔗糖的MS誘導培養基，可誘導試管薯的形成。陳春伶等[5]研究表明培養基中添加10%蔗糖有利于試管薯的誘導。前人研究表明高濃度蔗糖有利于試管薯的形成，但是，不同品試管薯所需蔗糖濃度不同。因此，本試驗進行不同濃度蔗糖對試管薯影響的對比。

B9（N-甲胺基琥珀酰胺酸）又名Alar，植物生長延緩劑，可抑制植物體內源激素的生物合成，調控根系的發育，調節植株生長，常用于馬鈴薯種質試管苗的保存，有利于試管薯塊莖膨大[10-12]。何靜波等[1]研究表明B9對試管結薯的適宜濃度為5～10 mg·L-1。李鳳云[13]研究表明馬鈴薯‘克新8號’培養基中添加10 mg·L-1B9有利于試管結薯。B9在試管薯誘導中的添加濃度存在差異，影響B9的應用。因此，試驗選擇4個品種脫毒苗為材料，研究培養基中B9濃度對試管薯的影響。以期找到誘導試管大薯適宜的B9濃度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用馬鈴薯脫毒苗品種有費物瑞它、尤金、延薯13、隆豐黑美人、東農310、夏波蒂、早大白。培養基為MS+蔗糖3% +瓊脂7 g·L-1（pH值5.8）。接種方式為在無菌條件下每瓶接種帶1個腋芽莖段15個。培養條件為光照強度2 000 Lx 、光照時間16 h/d、溫度22 ℃，培養28 d，為誘導試管薯提供來源一致的脫毒苗。

1.2 試驗處理

1.2.1 不同品種調查

試驗選用費物瑞它、尤金、延薯13、隆豐黑美人、東農310、早大白、夏波蒂7個品種，調查7個品種馬鈴薯的熟性、生育期、薯皮顏色、薯肉顏色以及品種特性，培養28 d后的脫毒苗在超凈工作臺內倒入MS+3%蔗糖液體培養基30 ml誘導結薯30 d，記錄各個品種試管薯結薯數。

1.2.2 不同蔗糖濃度的添加

試驗設計MS培養基中添加的不同濃度蔗糖作為誘導結薯培養基，蔗糖濃度梯度為4%、6%、8%、10%，處理誘導培養基為MS+（4%、6%、8%、10%）蔗糖（pH值5.8），以MS+3%蔗糖（pH值5.8）為對照。選用費物瑞它、尤金、延薯13、隆豐黑美人4個品種脫毒苗培養28 d后，在超凈工作臺內倒入30 ml液體培養基誘導結薯30 d，記錄蔗糖對試管薯結薯的影響。

1.2.3 不同濃度B9的添加

以MS+8%蔗糖（pH值5.8）為基礎培養基，在其中添加濃度分別為2 mg/L、4 mg·L-1、6 mg·L-1、8 mg·L-1、10 mg·L-1的 B9，以不添加B9為對照，每個處理10瓶，3次重復。選用費物瑞它、尤金、延薯13、隆豐黑美人4個品種脫毒苗培養28 d后，在超凈工作臺內倒入30 ml液體培養基誘導結薯30 d后記錄不同激素濃度對試管薯結薯的影響。

1.3 測定指標

測量試管平均單株結薯數、平均單薯重、最大薯重，測定試管薯粗蛋白、還原糖與維生素C指標[6]。

1.4 數據分析

采用Microsoft Excel 與DPS統計軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種試管薯比較

對7個馬鈴薯品種特性調查如表1，其中費物瑞它生育期65 d，早熟品種，黃皮黃肉，中抗環腐病、青枯病、適宜鮮食；尤金生育期72 d，薯肉黃色，中抗花葉病毒病；延薯13生育期72 d，薯皮黃色，薯肉黃色，抗X、Y病毒病，適宜鮮食；黑美人生育期79 d，中早熟品種，紫皮紫肉，維生素含量高。且這4個品種較其余3個品種試管薯結薯效果好，品種特性有一定差異。對7個品種馬鈴薯誘導結薯培養后計數單株結薯數，其中費物瑞它、尤金、延薯13、隆豐黑美人4個品種平均單株結薯數均超過0.5個/株，較其余3個品種平均單株結薯數多。綜合考慮品種特性與結薯表現，所以選用費物瑞它、尤金、延薯13與隆豐黑美人4個品種開展蔗糖與激素對試管薯的影響試驗。

2.2 不同蔗糖濃度對試管薯結薯數與薯重比較

圖1為在培養基中添加不同濃度蔗糖對4個品種脫毒苗誘導30 d后的平均單薯重。由圖可知不同品種試管薯對蔗糖濃度敏感程度不同，但是影響趨勢相同，均為正相關，即同一品種試管薯平均單薯重隨著蔗糖濃度的升高而增加，同一品種各處理下平均單薯重與對照差異性顯著。在8%蔗糖濃度處理下，4個品種的平均單薯重與10%處理下差異不顯著，與其余處理差異性顯著。

圖2為在培養基中添加不同濃度蔗糖對4個品種脫毒苗誘導30 d后的單株平均結薯數。由圖可知同一品種試管薯單株平均結薯數隨著蔗糖濃度的升高而增加，同一品種各處理下平均單株結薯數與對照差異性顯著。在8%蔗糖濃度處理下，4個品種的單株平均結薯數與10%處理下差異不顯著，與其余處理差異性顯著。

通過不同濃度蔗糖對試管薯平均單薯重與平均單株結薯數比較后得知，不同品種對蔗糖濃度的敏感程度不同，但影響趨勢相同。在4%～10%濃度范圍內，蔗糖與試管薯薯重呈正相關，蔗糖與單株平均結薯數也呈正相關，但是處理8%濃度下平均單株結薯數與平均單薯重與10%差異不顯著，所以在試管薯激素誘導試驗中蔗糖濃度采用8%。

2.3 不同濃度B9對試管薯的影響

2.3.1 不同濃度B9對試管薯重量的影響

由圖1可知，隨著培養基中添加B9濃度的升高，4個品種的馬鈴薯試管薯平均單薯重與最大薯重均呈單峰曲線型變化。隨著B9濃度的升高4個品種的平均單薯重與最大薯重呈上升趨勢，在濃度為6 mg·L-1時，平均單薯重與最大薯重均達到峰值，隆豐黑美人、費物瑞它、尤金、延薯13平均單薯重分別為0.78 g、0.76 g、0.64 g、0.47 g；最大薯重分別為0.91 g、0.84 g、0.78 g、0.68 g。隨著B9濃度的繼續升高，4個品種的平均單薯重與最大薯重開始下降，由此可知，誘導試管薯培養基B9的最佳添加濃度為6 mg·L-1。

2.3.2 不同濃度B9對試管薯品質的影響

對不同B9濃度處理下4個品種試管薯的還原糖、粗蛋白與Vc含量進行測定。

由圖3可知，添加不同濃度B9對同一品種試管薯的還原糖影響不大，同一品種不同B9濃度處理下對照CK略微有提高，但是B9濃度為6 mg·L-1時，還原糖含量最高，隆豐黑美人、費物瑞它、尤金、延薯13還原糖含量分別為7.32 mg/kg、3.76 mg/kg、5.49 mg/kg、5.85 mg/kg。

由圖3可知，添加不同濃度B9對同一品種試管薯的粗蛋白影響不大，同一品種不同B9濃度處理下對照CK有微小變化，但是B9濃度為6 mg·L-1時，粗蛋白含量最高，隆豐黑美人、費物瑞它、尤金、延薯13還原糖含量分別為2.56%、1.58%、2.12%、1.95%。

由圖4可知，添加不同濃度B9對同一品種試管薯的維生素C影響不大，同一品種不同B9濃度處理下對照CK有微小變化，但是B9濃度為6 mg·L-1時，維生素C含量最高，隆豐黑美人、費物瑞它、尤金、延薯13維生素C含量分別為22.54 mg/100g、15.14 mg/100g、15.88 mg/100g、15.21 mg/100g。

對不同B9濃度處理下4個品種試管薯的品質進行測定與分析，結果表明在試管薯結薯培養基中添加激素B9對試管薯還原糖、粗蛋白與Vc含量影響較小。

3 討論與結論

3.1 討論

馬鈴薯植株塊莖的形成是相關遺傳基因在個體發育過程中順序表達的結果 [14-16]，而試管薯的形成受多種因素的影響[3，7]，本研究中，4個品種脫毒苗在光照強度2 000 Lx、光周期16 h·d-1、培養溫度 22℃條件下培養28 d后再倒入液體誘導結薯培養基誘導30 d后完成結薯，推測此時的脫毒苗已完成塊莖膨大增重。至于試管薯的形成機制還有待于進一步研究[16]。在誘導結薯培養基中添加8%濃度的蔗糖與添加3%蔗糖相比可顯著增加試管薯單薯重與單株結薯數，與霍鳳蘭[9]的“加入濃度為8%蔗糖溶液促進誘導試管薯效果”的結論相一致。李方等[10]研究表明B9可以抑制試管苗的徒長，得到矮壯苗用來進一步誘導種薯的形成。本研究中培養基添加B9有利于試管薯塊莖的膨大，與李鳳云[13]的“B9在試管薯薯塊直徑和重量的增加方面有顯著效果”結論相一致，本研究中在培養基中添加6 mg·L-1的B9效果最好，最適添加濃度在何靜波等[1]研究試管薯誘導培養基中添加5～10 mg·L-1B9的濃度范圍內，并且進一步精確了誘導試管薯培養基中的B9濃度，節約了生產成本。

3.2 結論

本研究探究了植物生長延緩劑B9對馬鈴薯試管薯形成的影響，測定了四個品種試管薯的平均薯重、最大薯重，統計大薯率，測定試管薯粗蛋白、還原糖與維生素C，結果表明，隆豐黑美人、費物瑞它、尤金、延薯13四個品種馬鈴薯試管薯誘導的最佳培養條件為光照強度2 000 Lx、光照周期16 h·d-1、溫度22℃，培養28 d后倒入誘導培養基，誘導培養基為MS+蔗糖8% + B9（6 mg·L-1），誘導30 d。

參考文獻

[1] 何靜波，彭麗萍. B9對無病毒馬鈴薯試管薯形成的影響[J].云南植物研究，1989， 11（3）： 355-357.

[2] 連勇.馬鈴薯脫毒種薯生產技術[M].中國農業科技出版社，2001：44-53.

[3] 金順福，姜成模，玄春吉.馬鈴薯脫毒試管薯工廠化生產技術及應用研究[J].中國馬鈴薯， 2004， 18（6）： 340-343.

[4] 黨玉麗，劉忠玲，寧愛民，宛新生，周占芳.不同苗齡及碳源對馬鈴薯試管薯誘導的影響[J].河南農業大學學報， 2004， 38（3）： 292-295.

[5] 陳春伶，徐美隆，李永華.馬鈴薯試管薯誘導體系研究[J].中國農學通報， 2012，28（27）： 53-56.

[6] 金石誠，陳亮，蔡興奎.馬鈴薯中薯5號和鄂馬鈴薯一號轉苗節數及苗齡對試管種薯形成的影響[J].種子，2007，26（7）： 17-21.

[7] 金明石，嚴英哲，張健.馬鈴薯試管薯誘導影響因素分析[J].中國馬鈴薯，2012， 26（6）： 332-335.

[8] 李婉琳，郭華春，彭麗，楊亞嵐.蔗糖濃度及苗齡對馬鈴薯新品種‘麗薯6號’試管薯誘導的效果 [J].中國馬鈴薯，2013， 27（2）：72-76.

[9] 霍鳳蘭，欒清業，尹玉花.蔗糖濃度和光照對馬鈴薯試管薯誘導的影響[J].甘肅農業科技， 2009，11： 3-5.

[10] 李方，陳昆松，夏宜平，裘文達. B9和PP333對馬鈴薯試管苗生長的影響[J].浙江農業學報2001，13（2）：67-71.

[11] Gao X， Wang F， Yang Q， et al. Theobroxide Triggers Jasmonic Acid Production to Induce Potato Tuberization in vitro[J]. Plant Growth Regulation， 2005， 47（1）：39-45.

[12] 黃萍，馬朝宏，顏謙.植物生長延緩劑B9對馬鈴薯試管苗生長的影響[J].西南農業學報， 2011，24（5）： 1719-1721.

[13] 李鳳云.不同外源誘導劑對克新8號馬鈴薯微型薯誘導效果的影響[J].中國馬鈴薯， 2001， 15 （5）： 296-298.

[14] 劉夢蕓，蒙美蓮，門福義，胡志全.光周期對馬鈴薯塊莖形成的影響及對激素的調節[J].馬鈴薯雜志， 1994， 8（4）：193-197.

[15] 張小川，張建虎，郭志乾，頡瑞霞;張國輝;張新學;余幫強;李玉蓮.光照周期對馬鈴薯試管薯誘導的影響[J].現代農業科技， 2017， （12）： 65.

[16] 徐欣，連勇.馬鈴薯塊莖發育機理的研究[J].馬鈴薯雜志， 1997， 11（2）： 115-118.