鐘蕾,鄧俊才,王良俊,袁繼超,鄭順林*(.四川農業(yè)大學農學院/農業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室,成都630;.四川省眉山市東坡區(qū)農業(yè)技術推廣站,四川眉山60000)

生長調節(jié)劑對馬鈴薯貯藏期出芽及主要碳氮代謝物質含量的影響

鐘蕾1,鄧俊才1,王良俊2,袁繼超1,鄭順林1*
(1.四川農業(yè)大學農學院/農業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室,成都611130;2.四川省眉山市東坡區(qū)農業(yè)技術推廣站,四川眉山620000)

摘要為深入了解在不同生長調節(jié)劑處理下馬鈴薯的休眠生理變化,本研究以西南主栽馬鈴薯品種“川芋117”為供試材料,分別用抑芽劑氯苯胺靈(chlorpropham,CIPC)、脫落酸(abscisic acid,ABA)和促芽劑赤霉素(gibberellin A3,GA3)浸泡處理其塊莖,研究生長調節(jié)劑處理下馬鈴薯貯藏過程中芽生長情況及塊莖主要碳氮代謝物質含量變化.結果表明:GA3處理可使馬鈴薯提前完成休眠,休眠強度與休眠幅度的時間分別較對照(CK)縮短17 d和11 d,發(fā)芽后芽較纖弱但生長較快;ABA處理延長了塊莖的休眠,休眠強度較CK增加6 d,而休眠幅度較CK縮短11 d,解除休眠后芽較粗壯,生長快且整齊;而CIPC延長休眠的效果更顯著,處理70 d后塊莖才開始發(fā)芽,萌發(fā)期較對照至少延長40 d以上.不同生長調節(jié)劑處理的塊莖在貯藏期碳氮代謝規(guī)律相同,但變化幅度不同.處理12周后,GA3、ABA和CIPC處理塊莖淀粉含量較剛處理時分別降低13.36%、11.30%和5.93%,可溶性糖含量分別降低48.3%、58.9%和56.1%.各處理塊莖在貯藏期可溶性蛋白質和粗蛋白質含量均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,在貯藏前期,GA3、ABA和CIPC處理可溶性蛋白質含量,較剛處理時分別上升25.73%、39.68%和31.32%,后期分別降低19.17%、33.22%和17.74%;前期粗蛋白質含量較剛處理時分別上升4.77%、12.5%和12.8%,后期分別降低11.37%、18.02%和8.71%.貯藏期各處理塊莖碳氮比變化不盡相同,促芽劑處理的塊莖碳氮比大,而抑芽劑處理的塊莖碳氮比小,且呈逐漸減小的趨勢.由本研究可知:GA3可使馬鈴薯提前完成休眠,休眠解除后塊莖發(fā)芽迅速,且營養(yǎng)物質消耗較快;ABA可延長馬鈴薯的休眠,塊莖出芽整齊,后期營養(yǎng)物質消耗多;CIPC的抑芽效果最強,可有效抑制馬鈴薯芽的萌發(fā)及生長,營養(yǎng)物質消耗少.

關鍵詞抑芽劑;促芽劑;馬鈴薯;出芽;碳氮代謝

浙江大學學報(農業(yè)與生命科學版) 42(1):81～88,2016

Journal of Zhejiang University(Agric.&Life Sci.)

http://www.journals.zju.edu.cn/agr

E-mail:zdxbnsb@zju.edu.cn

第一作者聯(lián)系方式:鐘蕾(http://orcid.org/0000-0001-7929-6905),E-mail:zhonglei1205@163.com

URL:http://www.cnki.net/kcms/detail/33.1247.S.20160119.1930.012.html

Effects of different growth regulators on germination and main carbon-nitrogen metabolites contents during the storage period of potato tuber.Journal of Zhejiang University(Agric.&Life Sci.),2016,42 (1):81-88

ZHONG Lei1,DENG Juncai1,WANG Liangjun2,YUAN Jichao1,ZHENG Shunlin1*(1.College of Agronomy,Sichuan Agricultural University/Key Laboratory of Crop Physiology,Ecology and Cultivation in Southwest,Ministry of Agriculture,Chengdu 611130,China;2.Agricultural Extension Station of Dongpo District of Meishan City in Sichuan,Meishan 620000,Sichuan,China)

Summary The regulation of dormancy is very essential in the production of potato.To satisfy the demand of ____different sowing dates and to keep high rate of emergence and growth potential in seed potato,it always requiresprolonging or shortening the dormancy stage to guarantee the field emergence.Meanwhile,when potatoes are treated as food,the dormancy period should be prolonged as long as possible to keep the potatoes fresh.Physical and plant growth regulator treatments are two main methods that regulate the dormancy in potato.The physical treatment requires high cost of labor and material resources,while the plant growth regulator treatment has advantages of convenience and cost saving over the physical treatment.The conventional plant growth regulators were used to adjust the plant dormancy including sprouting inhibitors chlorpropham(CIPC),abscisic acid(ABA),and sprouting promoter gibberellin A3(GA3).There were numerous reports about the regulating effects of these regulators,but only a few investigations have been done to compare the regulating effects of these regulators on potato.

To comprehensively study the effects of different growth regulators on the germination and main carbonnitrogen metabolites contents of potato during storage,a laboratory experiment was conducted from May to August in 2014.The potato cultivar“Chuanyu-117”was used in this research.Potato tubers were dipped in aqueous solutions of CIPC,ABA and GA3with efficacious concentrations for 30 minutes,respectively.The results indicated that GA3could release potato dormancy in advance,and the intensity and amplitude of tubers dormancy,when treated with GA3,reduced by 17 days and 11 days,respectively,the length/diameter ratio of bud was much higher than that of control(CK),showing that GA3could accelerate potato tubers germination and bud growth.Whereas,ABA significantly prolonged the dormancy,the dormancy amplitude reduced by 11 days but the dormancy intensity increased by 6 days,and the length/diameter ratio of bud was lower than that of CK,which showed that ABA could accelerate the speed,vigor and uniformity of bud growth after germination.The CIPC had a more obviously suppressive effect with a 70-day interval between the beginning of treatment and germination,and the germination period was also expanded to at least 40 days in contrast with CK.The change regulations of carbon-nitrogen metabolites contents in different treatments were the same,but the degrees of changes were quite different.The starch contents of potatoes treated with GA3,ABA and CIPC for 12 weeks reduced by 13.36%,11.30% and 5.93%,respectively;while the soluble sugar contents reduced by 48.3%,58.9% and 56.1%,respectively,when compared with those of the beginning of treatments.Both of the soluble protein content and the crude protein content showed a high-low trend line.The soluble protein content of GA3,ABA and CIPC treatment at the previous time of storage increased by 25.73%,39.68%and 31.32%,respectively,and then reduced by 19.17%,33.22% and 17.74% at later storage period,respectively.The crude protein content of GA3,ABA,and CIPC treatments increased by 4.77%,12.67%and 12.65%at the previous time of storage,respectively,and then reduced by 11.37%,18.02% and 8.71% at later storage period,respectively.The C/N ratio of the sprouting promoter treatment was higher than those of the sprouting inhibitor treatments,and all of them showed a downward tendency.

In conclusion,GA3could release the dormancy of potato in advance,the bud grew faster and the carbonnitrogen metabolism activity was strong.Whereas,CIPC could prolong the dormancy period and inhibit the bud growth,the carbon-nitrogen metabolism activity of potato tuber was weak and the nutrient consumption was also less.ABA also prolonged the dormancy period but enhanced the germination uniformity and bud growth and the carbon-nitrogen metabolism activity after germination was strong.

Key words sprouting inhibitors;sprouting promoter;potato tuber;germination;carbon-nitrogen metabolism

馬鈴薯作為世界第四大糧食作物,具有良好的營養(yǎng)價值和經濟價值,廣泛應用于食品工業(yè)、淀粉工業(yè)、飼料工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)[1].馬鈴薯塊莖作為繁殖器官和營養(yǎng)器官,其貯藏是馬鈴薯產業(yè)鏈中最重要的環(huán)節(jié)之一,種薯的質量影響著馬鈴薯播種后的生長狀況及產量的形成,而商品薯的質量則直接關乎經濟效益[2-3].收獲后的馬鈴薯在貯藏過程中由于休眠程度不一,會出現(xiàn)塊莖發(fā)芽不規(guī)律、縮水等現(xiàn)象,造成塊莖營養(yǎng)成分流失,營養(yǎng)品質、加工品質及栽培品質下降[4].在實際生產中,為滿足不同播期的需要及保證種薯播種后的出苗率、出苗整齊度和生長勢,需要適時適度打破或延長種薯的休眠,以調整種薯的休眠期及出芽的整齊度[5],而當馬鈴薯作為加工和糧飼用材料時,為了延長塊莖的保鮮時間,又需要延長其休眠期.因此,馬鈴薯塊莖休眠調控技術對實際生產具有重要意義.目前,關于馬鈴薯休眠調控的研究主要包括物理措施和植物生長調節(jié)劑處理2方面,前者要求高成本的人力和物力,且所耗時間長;后者則有方便、直接、節(jié)約成本等特點[6].赤霉素(gibberellin A3,GA3)被認為是打破馬鈴薯塊莖休眠最有效的生長調節(jié)劑,但對種類、級別、大小等不同的馬鈴薯塊莖其適宜的使用劑量和處理方法與前人的研究結果不盡一致[7 8].氯苯胺靈(chlorpropham,CIPC)是一種應用廣泛的高效馬鈴薯抑芽劑,關于其抑芽效果有廣泛的報道[9 10].脫落酸(abscisic acid,ABA)被認為是誘導休眠的正調節(jié)因子,可能參與休眠的保持[11],目前在洋蔥等作物上已有過其延長休眠的研究[12],但將其作為馬鈴薯抑芽劑的研究報道甚少,同時亦鮮見ABA、GA3和CIPC對馬鈴薯塊莖休眠影響效應的對比研究.本試驗以西南地區(qū)主栽馬鈴薯品種“川芋117”為試驗材料,深入比較抑芽劑CIPC和ABA與促芽劑GA3對馬鈴薯貯藏期間芽的萌發(fā)生長動態(tài)和塊莖碳氮代謝的影響,探尋其休眠的調控技術及其物質基礎,以期為馬鈴薯塊莖的科學貯藏與處理提供理論依據.

1　材料與方法

1.1供試材料

供試馬鈴薯品種為西南地區(qū)主推品種“川芋117”;供試試劑GA3、ABA購自成都市科龍化工試劑廠,氯苯胺靈乳油(CIPC含量為30%)為甘肅省農業(yè)科學院農產品貯藏加工研究所研制.

1.2試驗方法

馬鈴薯于2014年4月底收獲后,挑選出外觀完好、無機械損傷、無病害、質量為50 g左右的塊莖,將挑選出的馬鈴薯塊莖洗凈平鋪置于通風避光處晾干后平均分成4份,放置15 d后分別用質量濃度15 mg/L的GA3、稀釋200倍的CIPC乳油(CIPC質量濃度為1.5 g/L)、質量濃度4 mg/L的ABA浸泡30 min后取出避光晾干、貯藏,以清水浸泡為對照.每處理6個重復,每重復60個薯塊,將處理好的薯塊裝盒放在陰涼通風處(貯藏溫度為18～24℃,相對濕度為85%～98%).固定3個重復在處理后每天觀察出芽并記錄,另外,3個重復在處理后0、14、28、42、56、70和84 d進行取樣測定碳氮代謝動態(tài)變化,105℃殺青整薯30 min,80℃烘干至恒量后粉碎過100目篩后備用于碳氮代謝物質含量的測定.

1.3測定項目與方法

1.3.1各處理出芽動態(tài)相關指標的定義及計算方法

參考蒲建剛等[13 14]的方法,測定各處理馬鈴薯塊莖的出芽動態(tài),計算相關指標.

發(fā)芽率:以塊莖第一個芽長達2 mm為發(fā)芽標準,用游標卡尺測量芽長及芽粗,發(fā)芽率/% =×100;

萌發(fā)期:塊莖從收獲到發(fā)芽率為10%的時間,d;

休眠期:將50%馬鈴薯發(fā)芽的日期定為該處理的發(fā)芽期,休眠期為從收獲到發(fā)芽期的時間,d;

休眠強度:塊莖從收獲到發(fā)芽率為90%的時間,d;

休眠幅度:發(fā)芽率從10%～90%所需的時間,d.

1.3.2塊莖主要碳氮代謝物質含量的測定方法

可溶性糖和淀粉含量采用硫酸-蒽酮法[15]測定,粗蛋白質含量采用凱氏定氮法測定,可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍G-250法測定,塊莖碳氮比(C/N)=可溶性糖含量/可溶性蛋白質含量[16].

1.4數(shù)據處理

試驗數(shù)據用Excel 2007、SPSS 20和Sigma Plot 10.0進行作圖和分析.

2　結果與分析

2.1不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯貯藏期出芽率的影響

不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯貯藏過程中出芽動態(tài)的影響列于表1,從表中可以看出,GA3有明顯的打破休眠的作用,處理后的塊莖萌發(fā)期較對照提前13 d,休眠期提前20 d,而休眠強度縮短20 d,休眠幅度縮短11 d.表明GA3可以打破休眠,縮短休眠期,并在一定程度上提高發(fā)芽的集中度和整齊度.與GA3相反,ABA有一定延長休眠的作用,萌發(fā)期和休眠期分別較對照推遲約15 d和4 d,休眠強度延長6 d,但休眠幅度較對照則縮短11 d,表明ABA具有顯著的抑芽效果,可適當?shù)匮娱L馬鈴薯的休眠,且可較大幅度提高發(fā)芽的整齊度.而CIPC的抑芽效果更顯著,處理后的塊莖70 d才開始發(fā)芽,處理84 d發(fā)芽率仍不足5%,萌發(fā)期較對照至少延遲40 d以上.

3種生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯塊莖的萌發(fā)過程亦有顯著影響,從圖1可以看出,GA3和CK處理的馬鈴薯塊莖萌芽進程為慢—快—慢,符合邏輯斯蒂函數(shù),發(fā)芽率(y)與處理后時間(x,以觀察到開始發(fā)芽的前1次觀察時間為起點)的回歸方程分別為yGA3= 97.67/(1+e-0.1993x+8.520)(R2=0.995 8**)和yCK= 118.22/(1+e-0.0929x+6.048)(R2=0.979 1**),而ABA處理芽的萌發(fā)進程則更符合線性關系,回歸方程為yABA=3.547 6x-193.66(R2=0.979 4**).

2.2不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯貯藏期芽長和芽粗動態(tài)變化的影響

由圖2可看出馬鈴薯萌芽即開始迅速生長,萌芽塊莖的平均芽長(y)與處理后時間(x,以觀察到開始發(fā)芽的前1次觀察時間為起點)之間呈二次函數(shù)關系,GA3、CK和ABA處理的回歸方程分別為yGA3=0.002 8x2-0.091x+0.51(R2=0.996 3**)、yCK=0.002 8x2-0.210x+3.83(R2=0.989 1**) 和yABA=0.004 3x2-0.440x+11.14(R2=0.986 8*).GA3、CIPC和ABA不僅影響塊莖的萌芽動態(tài),還顯著影響芽的生長.GA3和ABA處理各發(fā)芽階段芽長的平均增長率均高于對照,發(fā)芽率從10%～50%、50%～90%和90%～100%的3個階段芽長平均增長率,GA3處理分別為0.122 mm/d、0.188 mm/d和0.288 mm/d,CK分別為0.089 mm/d、0.183 mm/d 和0.255 mm/d,ABA分別為0.120 mm/d、0.207 mm/d和0.272 mm/d.雖然GA3和ABA處理的芽長平均增長率均高于CK,但由于GA3處理發(fā)芽率從10%～90%和ABA處理發(fā)芽率從10%～100%階段的發(fā)芽時間較對照短,因此這2個處理該期間的平均芽長約低于對照,而GA3處理發(fā)芽率從90%～100%階段的發(fā)芽時間較對照長,因此至100%發(fā)芽時其芽長比對照長3 mm左右.

芽粗生長與芽長的生長不同(圖3),塊莖發(fā)芽后芽粗呈直線生長,GA3、CK和ABA處理塊莖的平均芽粗(y)與處理后時間(x,以觀察到開始發(fā)芽的前1次觀察時間為起點)之間的回歸方程分別為yGA3= 0.057 4x-1.63(R2=0.988 5**)、yCK=0.050 3x-1.35(R2=0.950 1**)和yABA=0.098 9x-5.38 (R2=0.980 5**),GA3、CK和ABA處理的芽粗平均增長率分別為0.057 4 mm/d、0.050 3 mm/d和0.098 9 mm/d,GA3處理和CK差異不大,而ABA芽粗增長較快,但由于其出芽速度迅速,因此至100%發(fā)芽時其芽粗仍小于CK和GA3處理.

2.3不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯貯藏期主要碳代謝物質含量變化的影響

由圖4可見,各處理塊莖貯藏期淀粉含量以萌發(fā)期為界限總體呈先增加后減少的趨勢.GA3、CIPC和ABA處理的塊莖淀粉含量分別在處理后14 d、56 d 和28 d左右升至最高,分別比剛處理時高4.6%、5.1%和2.3%.此后開始下降,各處理降低的幅度不同,GA3、CIPC和ABA處理的塊莖淀粉含量在處理84 d后分別比剛處理時低13.36%、5.93%和11.30%.在貯藏前期,各處理間塊莖淀粉含量差異不顯著,在處理42 d后才開始出現(xiàn)顯著差異;在貯藏后期,GA3處理和對照處理間以及CIPC處理和ABA處理間的差異均不顯著,但GA3和對照處理的塊莖淀粉含量顯著低于CIPC和ABA處理.各處理塊莖可溶性糖含量在貯藏期的變化規(guī)律不同(圖5),GA3、CIPC和對照處理呈逐漸減少的趨勢,而ABA處理呈先降低后升高再降低的變化趨勢.各處理塊莖可溶性糖含量的降低幅度也不同,在處理84 d后,GA3、CK、 CIPC和ABA處理的可溶性糖含量,分別比剛處理時降低48.3%、57.5%、58.9%和59.1%.

2.4不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯貯藏期主要氮代謝物質含量變化的影響

如圖6所示,在整個貯藏期各處理的馬鈴薯塊莖可溶性蛋白質含量均呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,同一時期各處理之間的差異不顯著,但促芽劑處理的含量較抑芽劑處理的提前降低,在萌發(fā)期左右時含量達到最大值.在貯藏前期,促芽劑GA3處理塊莖的可溶性蛋白質含量整體處于較高水平,升高幅度小;抑芽劑CIPC和ABA處理塊莖的可溶性蛋白質含量一直處于較低水平,ABA處理升高幅度大于CIPC處理.各處理的可溶性蛋白質含量的升高幅度表現(xiàn)為ABA(39.68%)＞CK(35.58%)＞CIPC(31.32%)＞GA3(25.73%).在貯藏后期含量降低幅度表現(xiàn)為ABA(33.22%)＞CK(32.72%)＞GA3(19.17%)＞CIPC(17.74%).

處理后的馬鈴薯塊莖在貯藏期粗蛋白質含量的變化規(guī)律與可溶性蛋白質相似,亦均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,但其含量變化幅度較小(圖7).各處理塊莖的粗蛋白質含量在萌發(fā)期(處理后28 d左右)升至最高,在生理休眠期CIPC處理粗蛋白質含量升高最多,含量顯著高于其他處理.處理14 d后促芽劑處理與抑芽劑處理差異達顯著水平,但抑芽劑處理之間差異不顯著.此后隨著貯藏時間的延長,GA3處理與ABA處理差異不顯著,但與CIPC處理差異顯著.在貯藏前期各處理粗蛋白質含量的升高幅度表現(xiàn)為CIPC(12.8%)＞ABA(12.5%)＞CK (8.2%)＞GA3(4.77%);在貯藏后期含量降低幅度表現(xiàn)為ABA(18.02%)＞CK(12.5%)＞GA3(11.37%)＞CIPC(8.71%).表明在整個貯藏期,CIPC處理塊莖積累的粗蛋白質含量高,GA3和ABA處理萌發(fā)后粗蛋白質含量降低.

2.5不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯貯藏期碳氮比的影響

不同生長調節(jié)劑處理的馬鈴薯塊莖在貯藏過程中,其碳氮比除ABA處理在處理后42 d左右有所上升隨后逐漸降低外,其余均呈現(xiàn)逐漸降低的變化趨勢(圖8).不同生長調節(jié)劑處理對馬鈴薯塊莖的碳氮比影響不一致,在整個貯藏過程中GA3處理的塊莖碳氮比整體水平較高,而抑芽劑處理的塊莖碳氮比較低,在整個貯藏期各處理塊莖碳氮比降低幅度表現(xiàn)為CIPC(60.44%)＞CK(58.40%)＞ABA(55.31%)＞GA3(48.99%).但ABA處理在萌發(fā)期左右塊莖的碳氮比突然增加,而發(fā)芽后碳氮比降低幅度低導致在貯藏后期碳氮比較CIPC處理和CK高,從而導致ABA處理的塊莖碳氮比整體降低幅度小.

3　討論

馬鈴薯塊莖在收獲后不能立即發(fā)芽,需要經歷一段時間的后熟和生理休眠期[17].現(xiàn)普遍認為馬鈴薯塊莖的休眠開始于塊莖形成期,內源激素一直參與了休眠過程的調控[18-19],適宜的植物生長調節(jié)劑可以調控馬鈴薯塊莖的休眠.本試驗結果表明GA3有明顯的打破休眠促進萌發(fā)的作用,休眠期和休眠強度分別較對照縮短20 d和17 d,而且芽在萌發(fā)后生長迅速,但幼芽(苗)比較纖細,芽長和芽粗的比值較大.因此,在實際生產應用中應注意煉苗,并及時播種,適當增加底肥用量以培育壯苗.與GA3的作用相反,ABA則有一定延長休眠的作用,處理后馬鈴薯塊莖的休眠期和休眠強度分別較對照增加4 d 和6 d,但發(fā)芽比較集中,發(fā)芽的整齊度較高,同時芽長與芽粗的比值較小,幼芽(苗)比較粗壯,有利于培育壯苗.雖然CIPC處理后的塊莖在試驗時間內有萌發(fā),但無明顯芽生長跡象,表明CIPC具有強烈抑制塊莖發(fā)芽的作用.CORSINI等[20]的研究表明由于處理后CIPC揮發(fā)或分解等因素,塊莖表皮中的CIPC含量會逐漸降低,當含量低于20 mg/L時馬鈴薯就會發(fā)芽,如果在CIPC含量低于20 mg/L之前重新用CIPC處理,塊莖將繼續(xù)保持休眠狀態(tài).KIM等[21]通過將不同濃度CIPC處理后的馬鈴薯塊莖進行播種,發(fā)現(xiàn)播種后的塊莖都有不同程度的發(fā)芽,而相同處理不進行栽種的塊莖則不發(fā)芽,且CIPC處理濃度越高,處理后的塊莖田間出苗越緩慢,出苗率也低,但最終都有萌發(fā),表明不同質量濃度的CIPC處理馬鈴薯塊莖最終均能發(fā)芽.因此在實際生產中,生產者應該根據自身需要合理選擇相應劑量的CIPC處理薯塊.

馬鈴薯塊莖休眠和萌芽期間內部的生理活動和物質轉化會發(fā)生一系列變化.收獲后的馬鈴薯塊莖會先木栓化,阻止病菌的入侵及減少氧氣的進入,此時塊莖作為“庫”其生理活動主要表現(xiàn)為可溶性營養(yǎng)物質如小分子糖類和氨基酸由于合成作用轉變?yōu)椴蝗軤顟B(tài)的淀粉和蛋白質.大分子的營養(yǎng)物質可以起到脫水保護劑的作用,結合束縛水以有利于薯塊順利度過休眠期[22].休眠解除后,塊莖轉化為“源”,各種代謝活動開始加強[23],淀粉和蛋白質開始分解為可溶性糖和可溶性蛋白質,前者為主要的供能物質,同時也是重要的滲透調節(jié)物質和信號傳遞物質[24];后者為一些代謝酶的組分,同時因其親水性強,可增強細胞的持水力[25].因此,塊莖的非結構性碳氮化合物是重要的代謝和能源物質,塊莖的碳氮比可衡量生理活動的強弱及協(xié)調程度[26 27].本試驗中,供試品種“川芋117”塊莖的淀粉、粗蛋白質和可溶蛋白質含量均呈先增加后減少的變化趨勢,在處理后14～56 d含量達到最大,但出現(xiàn)最大值的時間因處理不同而異.GA3處理后塊莖的生理活性增強,淀粉開始分解的時間早,降解速度快,可溶糖含量高,碳氮比值大.而ABA處理則有相反趨勢,淀粉、蛋白質開始分解的時間較晚,貯藏前期碳氮比較低.楊建昌[28]的研究表明:GA3誘導產生或激活α-淀粉酶等水解酶不利于淀粉和蛋白質的合成和累積,而ABA則可調節(jié)或抑制一些水解酶的活性而有利于淀粉和蛋白質的合成.本試驗結果與他們的研究結果相一致,表明碳氮是GA3和ABA打破或延長塊莖休眠、促進或延遲萌發(fā)的物質基礎.因此GA3和ABA處理的塊莖發(fā)芽后應及時栽種,避免營養(yǎng)物質消耗過多造成種薯老化,栽培質量降低.CIPC處理后塊莖的生理活性一直處于較低狀態(tài),淀粉、蛋白質等營養(yǎng)物質含量比較穩(wěn)定,消耗比較少,因此可以作為商品薯的貯藏保鮮劑使用.

參考文獻(References):

[1]陳彥云.馬鈴薯貯藏期間干物質、還原糖、淀粉含量的變化.中國農學通報,2006,22(4):84-87.CHEN Y Y.Research of the content change of dry matter,reducing sugar and starch in potato in the storage period.Chinese Agricultural Science Bulletin,2006,22(4):84-87.(in Chinese with English abstract)

[2]張威,白艷菊,李學湛,等.馬鈴薯種薯質量控制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢.中國馬鈴薯,2010,24(3):186-189.ZHANG W,BAI Y J,LI X Z,et al.Status quo and development trend of seed potato quality control.Chinese Potato Journal,2010,24(3):186-189.(in Chinese with English abstract)

[3]KNUTSON K W.Implication of new technologies for seed potato certification programs and seed growers.American Potato Journal,1988,65(4):229-235.

[4]尹江,張希近,籍立杰,等.如何實現(xiàn)我國的馬鈴薯安全貯藏與產品增值.農業(yè)工程技術(農產品加工業(yè)),2009,11:42-44.YI J,ZHANG X J,JI L J,et al.Ways to achieve potato’s safe storage and appreciation of production in our country.Agriculture Engineering Technology(Agricultural Product Processing Industry),2009,11:42-44.(in Chinese)

[5]鄭許華.不同貯藏方式對馬鈴薯微型薯活力及生理生化特性的影響.蘭州:甘肅農業(yè)大學,2010:4-11.ZHENG X H.Study on mini potato different storage method on seed vigor and physical and chemical properties.Lanzhou:Gansu Agriculture University,2010:4-11.(in Chinese with English abstract)

[6]鄧春凌.馬鈴薯塊莖休眠及其打破的方法.中國馬鈴薯,2010,24(3):151-152.DENG C L.Potato dormancy and its breaking methods.Chinese Potato Journal,2010,24(3):151-152.(in Chinese with English abstract)

[7]楊萬林,隋啟君.馬鈴薯不同育種材料微型薯的休眠特性及調控試驗研究.西南農業(yè)學報,2004,17(1):84-87.YANG W L,SUI Q J.The dormancy characteristics of different gene type mini-tuber stuffs in potato breeding and their controlling.Southwest China Journal of Agricultural Sciences,2004,17(1):84-87.(in Chinese with English abstract)

[8]李佩華.赤霉素處理馬鈴薯整薯休眠效應的研究.貴州農業(yè)科學,2008,36(3):34-36.LI P H.Effects of different GA3concentration on potato dormancy.Guizhou Agricultural Sciences,2008,36(3):34-36.(in Chinese with English abstract)

[9]李守強,李梅,葛霞,等.抑芽劑對馬鈴薯的效果試驗.甘肅科技,2008,24(23):159-161.LI S Q,LI M,GE X,et al.Effect experiments of sproutinginhibitor to potato.Gansu Science and Technology,2008,24 (23):159-161.(in Chinese)

[10]KLEINKOPF G E,OBERG N A,OLSEN N L.Sprout inhibition in storage:current status,new chemistries and natural compounds.American Journal of Potato Research,2003,80:317-327.

[11]SCHRAMM E C,NELSON S K,KIDWELL K K.et al.Increased ABA sensitivity results in higher seed dormancy in soft white spring wheat cultivar‘Zak’.Theoretical and Applied Genetics,2013,126:791-803.

[12]陳沁濱,侯喜林,王建軍,等.外源脫落酸對洋蔥鱗莖休眠的影響.南京農業(yè)大學學報,2007,30(1):30-33.CHEN Q B,HOU X L,WANG J J,et al.Effect of exogenous abscisic acid on the dormancy of onion(Allium cepa).Journal of Nanjing Agricultural University,2007,30(1):30-33.(in Chinese with English abstract)

[13]蒲建剛,孫林祥,裴建文,等.脫毒馬鈴薯微型薯原原種打破休眠試驗研究初報.甘肅農業(yè)科技,1999,7:13-14.PU J G,SUN L X,PEI J W,et al.A preliminary report on the study of the dormancy breaking of the mini-potato’s breeder’s seed of virus-free potato.Gansu Agricultural Sciences and Technology,1999,7:13-14.(in Chinese)

[14]劉芳,楊元軍,董道峰,等.馬鈴薯不同代數(shù)和塊莖大小休眠特性的研究.山東農業(yè)科學,2011,11:32-34.LIU F,YANG Y J,DONG D F,et al.Study on dormancy characteristics of potato with different generations and weight.Shandong Agricultural Sciences,2011,11:32-34.(in Chinese with English abstract)

[15]熊慶娥.植物生理學實驗教程.成都:四川科學技術出版社,2003:81-82.XIONG Q E.Plant Physiology.Chendu:Sichuan Science and Technology Press,2003:81-82.(in Chinese)

[16]周衛(wèi)霞,董鵬飛,王秀萍,等.弱光脅迫對不同基因型玉米籽粒發(fā)育和碳氮代謝的影響.作物學報,2013,39(10):1826-1834.ZHOU W X,DONG P F,WANG X P,et al.Effect of lowlight stress on kernel setting and metabolism of carbon and nitrogen in different maize(Zea mays L.)genotypes.Acta Agronomica Sinica,2013,39(10):1826-1834.(in Chinese with English abstract)

[17]吳道攀,宋明,劉萬勃.保持和提高種子活力處理技術的研究進展.種子,2006,25(6):55-59.WU D P,SONG M,LIU W B.Advance in study on methods of maintaining and improving seed vigor.Seed,2006,25(6):55-59.(in Chinese with English abstract)

[18]張麗莉,陳伊里,連勇.馬鈴薯塊莖休眠及休眠調控研究進展.中國馬鈴薯,2003,17(3):352-356.ZHANG L L,CHEN Y L,LIAN Y.Developments in potato dormancy characteristics and control of sprout.Chinese Potato Journal,2003,17(3):352-356.(in Chinese)

[19]BELTRAN L D,KNAUBER D,HUCKLE L,et al.Effects of postharvest storage and dormancy status on ABA content,metabolism and expression of genes involved in ABA biosynthesis and metabolism in potato tuber tissues.Plant Molecular Biology,2006,61:687-697.

[20]CORSINI D,STALLKNECHT G,SPARK W.Changes in chlorpropham residues in stored potatoes.American Potato Journal.1979,56(1):43-50.

[21]KIM M S L,EWING E E,SIECZKA J B.Effects of chlorpropham(CIPC)on sprouting of individual potato eyes and on plant emergence.American Potato Journal,1972,49 (11):420-431.

[22]劉玲玲,李軍,李長輝,等.馬鈴薯可溶性蛋白、葉綠素及ATP含量變化與品種抗旱性關系的研究.中國馬鈴薯,2004,18 (4):201-204.LIU L L,LI J,LI C H,et al.Evaluation of resistance level to late blight in the populations derived from the horizontal resistant crosses of potatoes.Chinese Potato Journal,2004,18(4):201-204.(in Chinese with English abstract)

[23]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.中國農學通報,2004,20(6):81-84.SUN M L,YANG W L,LI S L,et al.Study on potato dormancy characteristics and control of sprout.Chinese Agricultural Science Bulletin,2004,20(6):81-84.(in Chinese with English abstract)

[24]DAMON S,HEWITT J,NIEDER M,et al.Sink metabolism in tomato fruit.Plant Physiol,1988,87:731-736.

[25]朱政,蔣家月,江昌俊,等.低溫脅迫對茶樹葉片SOD、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影響.安徽農業(yè)大學學報,2011,38 (1):24-26.ZHU Z,JIANG J Y,JIANG C J,et al.Effects of low temperature stress on SOD activity,soluble protein content and soluble sugar content in Camellia sinensis leaves.Journal of Anhui Agricultural University,2011,38(1):24-26.(in Chinese with English abstract)

[26]江志堅,黃小平,張景平.環(huán)境脅迫對海草非結構性碳水化合物儲存和轉移的影響.生態(tài)學報,2012,32(19):6242-6250.JIANG Z J,HUANG X P,ZHANG J P.Effect of environmental stress on non-structural carbohydrates reserves and transfer in seagrasses.Acta Ecological Sinica,2012,32 (19):6242-6250.(in Chinese with English abstract)

[27]陽劍,時亞文,李宙煒,等.水稻碳氮代謝研究進展.作物研究,2011,25(4):383-387.YANG J,SHI Y W,LI Z W,et al.Developments in the study on carbon and nitrogen metabolism of rice.Crop Research,2011,25(4):383-387.(in Chinese)

[28]楊建昌,王志琴,朱慶森,等.ABA與GA對水稻籽粒灌漿的調控.作物學報,1999,25(3):341-346.YANG J C,WANG Z Q,ZHU Q S,et al.Regulation of ABA and GA to the grain filling of rice.Acta Agronomica Sinica,1999,25(3):341-346.(in Chinese with English abstract)

收稿日期(Received):2015-06-29;接受日期(Accepted):2015-10-03;網絡出版日期(Published online):2016-01-19

*通信作者(

Corresponding author):鄭順林(http://orcid.org/0000-0002-1257-3477),E-mail:248977311@qq.com

基金項目:國家科技支撐計劃項目(2012BAD06B0407);四川省育種攻關配套項目(2011NZ0098-15-5).

DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2015.06.291

中圖分類號S 532

文獻標志碼A