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(fā)芽特性的影響。結(jié)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(fā)芽勢;低溫處理使微型薯休眠期延長,休眠幅度縮短,發(fā)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(fā)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(fā)芽較快且整齊度高。
關(guān)鍵詞:馬鈴薯;微型薯;休眠;發(fā)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(jīng)過一定時間才能發(fā)芽,這種生理狀態(tài)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(fā)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(qū)用春季生產(chǎn)的微型薯秋播繁殖原種,或用秋季生產(chǎn)的微型薯進行春播繁殖原種,都需要經(jīng)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(qū)馬鈴薯一年只能生產(chǎn)一季,常用上一年春季生產(chǎn)的微型薯在第二年進行原種生產(chǎn),這需要通過延長休眠期來實現(xiàn)微型薯的貯藏。因此,研究不同貯藏環(huán)境下馬鈴薯的微型薯休眠和發(fā)芽特性及調(diào)控技術(shù),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(nèi)常溫下后熟15d,然后按試驗設(shè)計對微型薯進行分級和試驗處理。
1.2 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)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(fù)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(fā)芽情況。B處理在開始發(fā)芽后置于與其他處理相同的散射光條件下觀察發(fā)芽情況。以微型薯上至少有一個芽長達2mm為發(fā)芽標準。記載各處理休眠期、休眠幅度和發(fā)芽勢。休眠期是指同一群體種薯收獲至休眠結(jié)束開始發(fā)芽(10%種薯發(fā)芽)的天數(shù);休眠幅度[3-5]是指同一群體種薯休眠結(jié)束到全部種薯發(fā)芽的天數(shù)。發(fā)芽勢是指同一處理從種薯開始發(fā)芽12d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)占測試種子總數(shù)的百分比。
2 結(jié)果與分析
2.1 暗處理對微型薯休眠和發(fā)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(fā)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(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束的時間周期縮短,發(fā)芽整齊度高;而貯藏期間見光的微型薯通過休眠后開始發(fā)芽到發(fā)芽結(jié)束的時間周期較長,發(fā)芽整齊度差。因此,為提高種薯發(fā)芽整齊度,微型薯應(yīng)在黑暗環(huán)境中貯藏。
2.2 低溫處理對微型薯休眠和發(fā)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(fā)芽到全部發(fā)芽結(jié)束僅用了7d時間,其發(fā)芽勢達100%,發(fā)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(jié)束后發(fā)芽快而整齊,開始發(fā)芽到有90%種薯發(fā)芽僅用7d時間,14d內(nèi)發(fā)芽率達到96.5%。5℃低溫處理6周與5℃低溫3周之間發(fā)芽勢差異極顯著,5℃低溫3周與25℃恒溫貯藏的種薯發(fā)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(fā)芽勢提高,5℃低溫處理6周效果最好,種薯發(fā)芽快而整齊。
2.3 微型薯大小對休眠和發(fā)芽的影響 從表3可以看出,隨著微型薯質(zhì)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(zhì)量增加而縮短;發(fā)芽勢隨微型薯質(zhì)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(fā)芽時間較長,發(fā)芽不整齊;較大的微型薯休眠期較長,解除休眠較晚,但發(fā)芽較快且整齊度較高,不同大小微型薯之間發(fā)芽勢差異極顯著。
3 結(jié)論與討論
一般認為,光照并不能對馬鈴薯休眠期的長短發(fā)生影響,其影響主要發(fā)生在塊莖破除休眠后,在種薯萌發(fā)中光照可抑制馬鈴薯發(fā)芽進程[3],但本研究顯示,經(jīng)暗處理的微型薯在同樣的見光條件下發(fā)芽,發(fā)芽休眠幅度縮短,發(fā)芽勢增加,發(fā)芽整齊度提高。這說明光照對發(fā)芽的抑制應(yīng)該發(fā)生在破除休眠稍前的一段時間,這與現(xiàn)有的研究結(jié)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(nèi)部;塊莖內(nèi)部組織中的糖類和氨基酸不斷轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芙鉅顟B(tài)的淀粉和蛋白質(zhì),使芽眼部分不能獲得可溶性營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣供給,因此不得不處于呼吸微弱和生產(chǎn)停頓的狀態(tài),而產(chǎn)生休眠[6]。調(diào)控休眠與發(fā)芽的內(nèi)源激素ABA和GA3均純在于塊莖周皮中,ABA是重要休眠因子,當(dāng)塊莖休眠階段時含量最高,隨著休眠解除,種薯發(fā)芽時含量迅速減少;GA則是發(fā)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(chǎn)生龍葵素,這充分說明了光照可使馬鈴薯皮層產(chǎn)生生理生化反應(yīng),因此,光照也可能通過影響塊莖皮層組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)源激素來影響塊莖休眠和發(fā)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(fā)芽整齊度。有研究表明,使用赤霉素和其他化學(xué)激素處理能不同程度地促進生長和提早形成產(chǎn)量,但最終產(chǎn)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(diào)控微型薯休眠期,提高發(fā)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(zhì)量大小而不同,塊莖越小,休眠期越短,休眠幅度都越長,發(fā)芽越不整齊。我國大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)都是以2~5g、5~10g的標準來對微型薯分級,本試驗結(jié)果顯示2g、3g和5g的微型薯在休眠期和發(fā)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(fā)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(yīng)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(fā)芽特性方面考慮,在微型薯播種時5g以下微型薯分級應(yīng)該更細化,分級區(qū)間應(yīng)該更小。
參考文獻
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(責(zé)編:張宏民)