矮壯素與多效唑?qū)︸R鈴薯試管苗生長的影響

李愛華　李春華　趙薇薇

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）是一種無性繁殖的作物，在大田種植易受病毒侵染而引起種性退化，導(dǎo)致產(chǎn)量及品質(zhì)下降。我國從20世紀(jì)70年代開始建立了馬鈴薯脫毒及種薯生產(chǎn)體系，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)大量的脫毒組培苗，并進(jìn)一步在網(wǎng)室內(nèi)生產(chǎn)馬鈴薯脫毒種薯，此項(xiàng)技術(shù)在解決種薯種性退化方面取得了較好的成效，并獲得了重大經(jīng)濟(jì)效益。

馬鈴薯試管苗在反復(fù)繼代過程中脫毒試管苗常常出現(xiàn)嚴(yán)重的徒長現(xiàn)象，表現(xiàn)為苗的生長勢減弱、節(jié)間距過長，葉片小、顏色淡，營養(yǎng)成分積累明顯不足，不僅降低了繁殖倍數(shù)，而且影響移栽成活率和降低微型薯的生產(chǎn)潛力，甚至?xí)a(chǎn)生變異苗 。本研究將矮壯素和多效唑應(yīng)用于脫毒馬鈴薯的試管苗繁殖中，研究了二者對馬鈴薯試管苗生長、器官發(fā)生、種質(zhì)保存及生根的影響，為探索高產(chǎn)量、高品質(zhì)、高效率和低成本的馬鈴薯脫毒試管苗調(diào)控生產(chǎn)技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為連續(xù)培養(yǎng)30代的脫毒馬鈴薯品種克新13號試管。

1.2 培養(yǎng)基的配制

以 MS 為基本培養(yǎng)基，瓊脂用量7g/L，蔗糖30g/L， pH值調(diào)至5.8，250mL 的培養(yǎng)瓶倒入50 mL培養(yǎng)基， 培養(yǎng)基采用常規(guī)滅菌。培養(yǎng)基中分別添加矮壯素（5、10、15、20mgl/L），多效唑（0.05、0.1、0.15、0.2 mg/L），以不添加任何矮化劑作為對照。

1.3 接種

選取生長比較一致的脫毒馬鈴薯試管苗，采用帶一個葉片的單節(jié)莖段，將莖段插在培養(yǎng)基上，腋芽朝上，每個處理 6 瓶，每瓶接種 20個莖段，全部試驗(yàn)共設(shè) 3 次重復(fù)。

1.4 培養(yǎng)條件

將接種好的培養(yǎng)瓶移入培養(yǎng)室，培養(yǎng)室溫度控制在 24～26℃，濕度 65% ～80%，光照 3 000 lx，光照時間 16 h。

1.5觀察記錄

于培養(yǎng)后 10、20、30 d 統(tǒng)計(jì)株高和新生叢生芽數(shù)量并作分析接種后 30 d 統(tǒng)計(jì)試管苗生長情況，繼續(xù)培養(yǎng)以統(tǒng)計(jì)最長保存時間。每隔 10 d 測量試管苗的植株高度、節(jié)間距、葉片數(shù)、根數(shù)和根長，測量結(jié)果取其算術(shù)平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1矮壯素和多效唑?qū)︸R鈴薯試管苗生長效應(yīng)的影響

在加入不同濃度的多效唑和矮壯素的培養(yǎng)基中，克新13號試管苗均表現(xiàn)出不同的生長效應(yīng)，從表2-1可以看出，矮壯素和多效唑能有效抑制馬鈴薯試管苗的腋芽萌發(fā)，推遲腋生枝條萌發(fā)的時間，使試管苗莖段加粗，葉片數(shù)量增多， 葉色濃綠，葉片變寬而加厚，且隨濃度的增加，株高明顯變矮，節(jié)間距逐漸縮短。但高濃度矮壯素和多效唑?qū)υ嚬苊绲囊种谱饔眠^于強(qiáng)烈，當(dāng)矮壯素的濃度達(dá)到20mg/L，多效唑的濃度達(dá)到0.2mg/L時，試管苗株高生長被嚴(yán)重抑制，葉片反卷，基部葉片黃化并逐漸脫落。

不同濃度矮壯素和多效唑處理對試管苗增殖所帶來的效應(yīng)差異顯著。在添加10 mg/L的矮壯素培養(yǎng)基中，試管苗可用繁殖節(jié)數(shù)增加42.9%，在添加0.1mg/L的多效唑培養(yǎng)基中，試管苗可用繁殖節(jié)數(shù)增加28.6%，因此在培養(yǎng)基中添加10 mg/L的矮壯素或0.1mg/L的多效唑可以獲得增殖和復(fù)壯雙重效果。

2.2 矮壯素和多效唑?qū)︸R鈴薯試管苗生根的影響

由表2-2可以看出，隨著矮壯素和多效唑濃度增加和作用時間的延長，克新13號試管苗的生根率和根長表現(xiàn)出明顯的變化。對照植株的生根率為96%，當(dāng)添加低濃度的矮壯素或多效唑時植株的生根率可達(dá)到100%，當(dāng)添加高濃度的矮壯素或多效唑時，試管苗的生根率受到抑制開始下降。對照植株平均根長為 6.12 cm，在含有 5、10、15、20mg/L 矮壯素培養(yǎng)基中培養(yǎng) 30 d 時，其平均根長分別為對照組的 0.88、0.71、0.5、0.41 倍。在含 0.05、0.1、0.15、0.2mg / L 多效唑培養(yǎng)基中培養(yǎng) 30 d 時，其平均根長分別是對照組的0.85、0.67、0.44、0.33。試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著矮壯素和多效唑濃度的增大，根長變短，每株根數(shù)呈現(xiàn)現(xiàn)增加后減少的趨勢，因此在培養(yǎng)基中添加。10 mg/L的矮壯素或0.1mg/L的多效唑可以使試管苗根系密集、粗短，有利于移栽。

3 討論

矮壯素是一種植物生長延緩劑，對馬鈴薯的株高有明顯的抑制效果， 使作物矮化， 促進(jìn)作物的橫向生長， 可使莖段加粗， 葉變厚。在馬鈴薯試管苗切段快繁中，矮壯素能有效的抑制腋芽的萌發(fā)， 避免試管苗的不正常生長。使植株的間節(jié)縮短、矮壯并抗倒伏，促進(jìn)葉片顏色加深，使光合作用加強(qiáng)，提高植株的坐果率、抗旱性、抗寒性和抗鹽堿的能力。多效唑是內(nèi)源赤霉素合成的抑制劑，可提高植物吲哚乙酸氧化酶的活性，降低植物體內(nèi)源1AA 的水平。減弱頂端生長優(yōu)勢，植物外觀表現(xiàn)矮壯多蘗、葉色濃綠、根系發(fā)達(dá)。

（作者單位：150100黑龍江省雙城市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、雙城市希勤鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)站）