光照强度和水质对马铃薯脱毒试管苗生长的影响

李润，刘绍文，潘俊锋，郭蓓蓓，曾莉，王燕，肖勇，杨丽

（四川省凉山州西昌农业科学研究所，四川西昌615000）

栽培生理

光照强度和水质对马铃薯脱毒试管苗生长的影响

李润*，刘绍文，潘俊锋，郭蓓蓓，曾莉，王燕，肖勇，杨丽

（四川省凉山州西昌农业科学研究所，四川西昌615000）

研究光照强度、品种和水质对马铃薯试管苗生长的影响，为降低脱毒试管苗的扩繁成本及组培技术的优化提供参考。结果表明：14 h/d光照、强度为2 000 lx，是马铃薯脱毒试管苗生长的最优光照条件，其次为自然光条件；在相同的生长条件下，品种‘黔芋1号’各农艺性状都优于‘青薯9号’；水质除叶片数和茎粗外，对其他农艺性状影响都不显著，即在生产过程中可用自来水代替蒸馏水，从而降低生产成本。

马铃薯；脱毒试管苗；光照强度；品种；水质

马铃薯（Solanum tuberosum L.）属粮菜兼用作物。在全世界马铃薯栽培面积为1 838.1万hm2，总产量29 511.8万t，其栽培面积位居世界第四。我国种植总面积逾460万hm2，是世界上最大的马铃薯生产国[1]。

马铃薯以无性繁殖为主，繁殖马铃薯的方法有多种，利用组织培养技术对脱毒苗进行快繁是其中之一，也是目前最普遍使用的一种方法。关于马铃薯组培快繁技术的研究已有很多文献报道，如利用不同外植体茎尖[2]、根尖[3]、叶片[4]等进行再生植株，研究培养基组成[5]、激素[6]和生长抑制剂[7]等对马铃薯脱毒苗生长的影响。有关光照强度对马铃薯脱毒苗影响的研究，郭红芸和傅连海[8]、曹君迈等[9]以及张欣等[10]相继进行了报道。为了进一步提高脱毒试管苗的质量和生产效率，凉山州西昌农业科学研究所项目组在凉山州西昌农业科学研究所马铃薯组培室进行了不同光照强度、不同品种与不同水质培养基的裂区试验，以期为降低脱毒试管苗的扩繁成本及组培技术的优化提供一定的参考。

1 材料与方法

试验在壮苗时采用光照强度（A）、品种（B）和水质（C）进行裂区设计，以光照强度为主区、品种为副区、水质为副副区。设光照强度（A）、品种（B）和不同水质的培养基（C）3个因素，光照强度为3个水平，分别为A1：14 h/d光照，强度为2 000 lx，A2：自然光，A3：为黑暗条件；品种为2个水平，分别为B1：‘青薯9号’，B2：‘黔芋1号’；水质为2个水平，分别为C1：自来水，C2：蒸馏水。共计3×2×2=12个处理组合，每个处理组合6瓶，每瓶接种10苗，3次重复。

将两个品种长势一致的试管苗按1叶剪成1 cm小段，分别接种在自来水配制的培养基和蒸馏水配制的培养基上，每瓶接种10苗，每个处理6瓶，然后置于3种光照条件14 h/d，强度为2 000 lx、自然光和黑暗条件下，在23℃条件下培养20 d，20 d后调查各处理组培养苗的生长情况，测定其株高、叶片数、根数、根长、茎粗、茎节数和茎叶鲜重等指标。相关测定方法分别如下：

株高（cm）：茎基部到生长点的距离（用直尺测定）。

根长（cm）：主根基部到根尖的距离（用直尺测定）。

叶片数、茎节数、根数：均用计数法。

茎粗（mm）：量近基部最粗处茎的纵横二向直径的平均值（用游标卡尺测量）。

茎叶鲜重（g）：用1/1000电子天平称量各材料鲜重。

统计分析：试验数据采用DPS 7.05进行统计分析。

2 结果与分析

由表1可知，处理A（光照强度）的效应中除茎粗外的各农艺性状差异均达到极显著水平，茎粗也达到显著水平；处理B（品种）中各农艺性状差异均达到极显著水平；在处理A与B的互作效应中，根长达到极显著差异，株高也达到显著水平。处理C（水质）的效应中只有叶片数和茎粗差异达到了显著水平；在处理A与C的互作效应中，只有根数达到了显著水平；在处理B与C的互作效应中，株高达到极显著水平，根长和茎叶鲜重均达到显著水平；在处理A×B×C的互作效应中，只有根长达到了显著水平。说明不同的光照强度和不同遗传背景对马铃薯试管苗植株各性状的调控影响是显著的。而不同的水质只对试管苗的叶片数和茎粗的影响是显著的，对其他农艺性状的影响不显著。光照强度和品种的互作效应对根长和株高的影响是显著的，对根长的影响最大；光照强度和水质的互作效应只对根数的影响是显著的；品种和水质的互作效应对株高、根长和茎叶鲜重的影响是显著的，且对株高的影响最大；光照强度、品种和水质三者的互作效应只对根长的影响是显著的。

表1 各性状的裂区试验方差分析（F值）Table 1 Analysis of variance on traits tested in a split-plot experiment(F value)

由表2可以看出，不同光照强度对各农艺性状的影响除株高外趋势大致相同，即光照在14 h/d，强度为2 000 lx时，对马铃薯脱毒试管苗的各农艺性状都优于其他两种光照条件。而处理A3与其他两个处理株高的差异都达到极显著水平，说明在黑暗条件有利于试管苗株高长高。黑暗条件试管苗虽然较高，但其他农艺性状都比较差。总体来说，14 h/d光照，强度为2 000 lx是马铃薯脱毒试管苗生长的最优光照条件，其次为自然光条件。

表2 光照强度对各个性状的影响Table 2 Effects of light intensity on various traits

由表3可知，两个品种的各农艺性状差异趋势一致，处理B2与处理B1的株高、叶片数等7个农艺性状的差异均达到了极显著水平，说明在相同的生长环境下，品种‘黔芋1号’各农艺性状都优于‘青薯9号’。

由表4可以知道，处理C1与处理C2的叶片数和茎粗差异都达到显著水平，处理C2的叶片数显著高于处理C1；处理C1的茎粗显著高于处理C2的茎粗。而其它如株高等各农艺性状两种处理之间的差异都不显著。表明：蒸馏水培养基的试管苗虽然在叶片数和根数性状上高于自来水培养基的试管苗，但只有叶片数在两种处理间的差异达到显著水平；而对于根长、茎粗、茎节数和茎叶鲜重性状都是自来水培养基的试管苗高于蒸馏水培养基的试管苗，且茎粗在两种处理间的差异达到显著水平。即不同的水质除了对叶片数和茎粗的影响差异显著外，对其余农艺性状的影响差异都不显著。

表3 品种对各个性状的影响Table 3 Effects of variety on various traits

表4 水质对各个性状的影响Table 4 Effects of water quality on various traits

3 讨论

植株的根主要是固定并吸收水分和无机盐的作用，植株的根数和根长也反映植株健壮程度。茎粗反映了植株支撑作用强度的大小，茎秆粗壮，植株直立不易倒伏。另外茎秆粗壮是木质部加粗，从而增强植株的疏导能力，改善植株的营养状况，为繁茂的生长发育提供了基本条件。

本试验光照条件的影响从根数、根长、茎粗、叶片数、茎节数和茎叶鲜重来看都表现为：14 h/d，强度2 000 lx光照条件＞自然光条件＞黑暗条件，且各农艺性状的差异均达到显著或极显著水平，以上各种指标可以看出，最适合试管苗生长的光照条件为14 h/d光照，强度为2 000 lx。从株高上来看，黑暗条件的株高＞自然光条件的株高＞14 h/d，强度2 000 lx光照的株高。三种光照强度对株高差异的影响是显著的，即黑暗条件或弱光条件的光照条件有利于马铃薯脱毒试管苗长高。由于光合作用不强，试管苗纤细，发黄，不健壮，在14 h/d，强度2 000 lx光照条件下的试管苗反而最健壮。总体来说：马铃薯试管苗生长的最优光照条件为14 h/d光照，强度为2 000 lx，这种光照条件下脱毒试管苗的长势显著优于自然光条件和黑暗条件的脱毒试管苗。该结果与其他学者的研究结果相一致[2,8,11,12]。

不同品种马铃薯试管苗的适应性是不同的，所以导致各农艺性状是有差异的。本试验结果表明，在相同条件下，‘黔芋1号’试管苗各农艺性状均极显著高于‘青薯9号’。

不同水质对叶片数和茎粗的影响是显著的，但对其他各农艺性状影响都较小，即在生产过程中可用自来水代替蒸馏水，这与李灿辉和杨文洪[13]以及牛爱国等[14]研究的结果一致。在实际生产过程中，使用自来水代替蒸馏水配制培养基可节约能源，降低成本，是生产脱毒马铃薯组培苗的可行之路。

[1]杨小琴,李善才,李增伟,等.马铃薯茎尖脱毒组织培养技术研究综述[J].现代农业科技,2009(22):85-88.

[2]吴兴泉,陈士华,王朔,等.马铃薯茎尖组织培养技术研究[J].安徽农业科学,2009,37(3):1039-1040.

[3]张凤军,张永成,毛玉金.马铃薯根组织培养与植株再生[J].青海农林科技,2009,1(4):57-59.

[4]李娟,程智慧,张国裕.马铃薯叶片高效再生体系的建立[J].西北植物学报,2004,24(4):610-614.

[5]赵映琴,刘玉汇,王丽,等.低磷胁迫下马铃薯试管苗生长及生理指标变化研究[J].干旱地区农业研究,2009,27(5):183-187.

[6]高军,张永成.几种植物生长调节剂对马铃薯脱毒试管苗生长的影响[J].种子,2009,28(5):77-79.

[7]郑萍,朱淑婉,王火旭.马铃薯脱毒试管苗促壮研究[J].北方园艺,2008,1(1):186-188.

[8]郭红芸,傅连海.光照强度对马铃薯脱毒苗生长及微型薯形成的影[J].马铃薯杂志,1994,8(4):222-223.

[9]曹君迈,任贤,贝盏临,等.光照强度对克新5号脱毒试管苗生长的影响[J].种子,2011,30(2):104-105.

[10]张欣,李强,曹君迈,等.光照强度对大西洋、克新1号、青薯168脱毒基础苗生长的影响[J].种子,2011,30(11):79-81.

[11]申丽琼.培养条件对马铃薯试管苗生长及其结薯性能的影响[D].重庆:西南大学,2009.

[12]刘玲玲.L8(27)正交试验优选马铃薯脱毒苗组培快繁条件[J].青海农林科技,2012,1(4):8-10.

[13]李灿辉,杨文洪.马铃薯无病毒种薯生产体系[J].云南农业科技,2000,1(3):38-42.

[14]牛爱国,侯丽娟,包永估.马铃薯组培苗液体静置培养微繁技术研究[J].马铃薯杂志,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

凉山州应用技术研究开发项目（12YYJS0123）。

李润（1985-），女，硕士，农艺师，主要从事马铃薯育种、栽培与组织培养研究。

李润，E-mail:lirun220000@126.com。