霧培馬鈴薯微型種薯采后塊莖木栓化解剖學(xué)研究

楊芳　魯驕陽　郭華春

摘要：以霧培馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）微型薯塊莖為材料，利用石蠟切片法制片。結(jié)果表明，采后15 d，木栓層厚度迅速增加；采后24 d，木栓層細胞的厚度與采后3 d相比增加了86.3%，木栓層細胞的寬度降低40.1%，木栓層細胞的長度增加24.5%。木栓層細胞表現(xiàn)為細胞扁平、排列緊密，總層數(shù)增加，致密性增強。采后24 d馬鈴薯塊莖木栓化基本完成，種薯可進行安全儲存。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯；微型薯；木栓化；解剖學(xué)特征

中圖分類號： S532.01 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）10-0126-02

馬鈴薯（Solanum tuberosum L.）為雙子葉茄科屬一年生草本塊莖植物，是世界四大作物之一。馬鈴薯霧培是一種新的生產(chǎn)技術(shù)，將作物的根系懸掛生長在封閉、不透水的容器內(nèi)，營養(yǎng)液經(jīng)特殊設(shè)備形成霧狀，間歇性噴到馬鈴薯根系上，以提供馬鈴薯生長所需的水分、養(yǎng)分[1]。與常規(guī)種薯生產(chǎn)相比，霧培生產(chǎn)技術(shù)的主要優(yōu)點在于微型薯產(chǎn)量高、質(zhì)量好，生產(chǎn)周期短，不受季節(jié)限制，可人為控制生產(chǎn)條件，可節(jié)約試管苗用量。但是霧培法生產(chǎn)的馬鈴薯微型薯由于塊莖所處的環(huán)境濕度較大，導(dǎo)致塊莖皮孔增大，含水量高，容易感染病菌、病蟲害[2]。馬鈴薯塊莖收獲后表皮逐漸木栓化形成周皮。木栓化指木栓質(zhì)在細胞壁中沉積，木栓化后的細胞不透水、不透氣，可以防止馬鈴薯體內(nèi)水分、養(yǎng)分流失以及病原菌侵染[3-4]。微型薯采收后如何快速完成木栓化，對于促進塊莖及早進入自然休眠期，實現(xiàn)安全貯藏非常重要。目前針對微型薯木栓化解剖學(xué)研究尚未見報道。本試驗以霧培馬鈴薯微型薯塊莖為材料，定期取樣研究塊莖木栓化動態(tài)過程，以期為霧培馬鈴薯微型薯（種薯）貯藏提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以云南農(nóng)業(yè)大學(xué)薯類作物研究所霧培室培養(yǎng)的微型馬鈴薯品種宣薯2號為材料，同日摘取5 g左右的塊莖，共150個。

1.2 方法

種薯收獲后攤放于21 ℃室溫、黑暗環(huán)境下。采摘3 d后，采用隨機取樣法進行取樣，每3 d取樣1次，每次隨機取10個種薯，共取樣9次。切取新鮮的種薯周皮帶皮層部分，約1 cm2。用石蠟切片法制片，用FAA固定液固定材料，蘇木精染色，加拿大樹膠封片，切片厚度為11～13 μm。將切片放置于Motic BA300顯微鏡下拍照并測量。每張切片選取15個視野進行測量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0軟件進行方差分析，進行Duncan氏多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 微型薯采后不同時期周皮木栓層解剖結(jié)構(gòu)

由表1可見，采后貯藏初期，木栓層層數(shù)緩慢增加，采后15 d木栓層厚度顯著增加。木栓層細胞的長度逐漸增大，細胞的寬度逐漸降低。采后24 d，木栓層細胞的厚度與采后3 d相比增加了86.3%，木栓層細胞的寬度降低401%，木栓層細胞的長度增加24.5%。木栓層細胞表現(xiàn)為細胞扁平、排列緊密，總層數(shù)增加，致密性增強。采后27 d，木栓層細胞層數(shù)、長度、寬度等數(shù)據(jù)與采后60 d塊莖木栓層極為接近，差異不顯著，表明微型薯采后 24～27 d 即完成塊莖的采后木栓化過程。

由圖1可見，剛采摘時種薯塊莖木栓層細胞形狀規(guī)則，排列疏松。隨著貯藏時間的增加，木栓層層數(shù)增加，栓內(nèi)層變化不明顯，木栓層細胞長度增長，寬度逐漸減小，木栓層細胞排列緊密。采后3 d，塊莖木栓層為5～6層，栓內(nèi)層為3～4層，離栓內(nèi)層較近的皮層細胞較大；采后6、9 d，木栓層層數(shù)增加到6～7層，栓內(nèi)層為3～4層；采后12 d，木栓層為7～8層，栓內(nèi)層為4～5層，木栓層細胞排列比較整齊；采后15、18 d，木栓層為8～9層，栓內(nèi)層為3～4層，木栓層細胞逐漸變窄；采后21、24 d，木栓層為11層，栓內(nèi)層為3層，距離皮層較近的木栓層中的5～6層細胞排列比較緊密；采后60 d，木栓層為12～13層，細胞排列緊密。

2.2 微型薯（種薯）采后不同時期皮孔結(jié)構(gòu)變化

由于環(huán)境濕度大，因此霧培種薯采后初期種薯皮孔外凸、處于張開狀態(tài)（圖2）。采后4 d，皮孔下的木栓形成層逐漸向外產(chǎn)生一些圓球狀的排列疏松的補充細胞，補充細胞逐漸增多并木栓化，把皮孔張開的部分填滿，從而使皮孔關(guān)閉，在塊莖周皮表面變成點狀。

3 結(jié)論與討論

霧培法生產(chǎn)的馬鈴薯微型薯采用根部噴霧，塊莖所處的環(huán)境濕度較大，導(dǎo)致塊莖皮孔較大、含水量高，儲存過程中塊莖易腐爛。本試驗結(jié)果表明，霧培種薯木栓化過程中，木栓層層數(shù)、厚度以及木栓層細胞長度均逐漸增加，木栓層細胞寬度逐漸減小。采后15 d，木栓層厚度迅速增加，此后保持繼續(xù)快速增加趨勢，同時皮孔基本完成補充組織填充，外觀上皮孔變?yōu)辄c狀，說明采后12～15 d是馬鈴薯塊莖木栓化的重要時期。采后 24 d 馬鈴薯塊莖木栓化基本完成，標志著種薯可進行安全儲存。

參考文獻：

[1]李文剛，梁東超，杜保社，等. 馬鈴薯脫毒微型種薯生產(chǎn)及其繁育推廣體系—鈴田模式[J]. 中國馬鈴薯，2002，16（2）：92-94.

[2]郭 健，夏同會. 組織培養(yǎng)技術(shù)在馬鈴薯良種繁育上的應(yīng)用[J]. 馬鈴薯雜志，1988，2（2）：100-101.

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