薄荷精油對(duì)不同基因型馬鈴薯原原種的抑芽效果

普紅梅楊萬(wàn)林劉凌云楊瓊芬白建明李燕山姚春光*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南昆明 650205；2云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，云南昆明 650205）

薄荷精油對(duì)不同基因型馬鈴薯原原種的抑芽效果

普紅梅1楊萬(wàn)林2劉凌云1楊瓊芬1白建明1李燕山1姚春光1*

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，云南昆明 650205；2云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，云南昆明 650205）

發(fā)芽是造成馬鈴薯貯藏?fù)p失的主要原因之一。為探討薄荷精油對(duì)貯藏馬鈴薯原原種的抑芽效果，設(shè)置0（CK）、20、50、80 μL·L-1等4個(gè)薄荷精油濃度梯度，處理云薯603、云薯401和紫云1號(hào)3個(gè)馬鈴薯品種的原原種，分別于貯藏后0、13、41、48、66、91 d觀察測(cè)量馬鈴薯塊莖的發(fā)芽率和芽長(zhǎng)。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，經(jīng)過(guò)薄荷精油處理室溫貯藏3個(gè)月后，3個(gè)馬鈴薯品種的發(fā)芽率和芽長(zhǎng)大都顯著降低，當(dāng)薄荷精油濃度達(dá)到80 μL·L-1時(shí)，3個(gè)馬鈴薯品種的發(fā)芽率和芽長(zhǎng)均低于其他處理，基本呈現(xiàn)薄荷精油濃度越高對(duì)馬鈴薯抑芽效果越明顯的規(guī)律；但云薯401在20 μL·L-1和80 μL·L-1兩個(gè)濃度下的抑芽效果較50 μL·L-1處理要好，說(shuō)明薄荷精油對(duì)馬鈴薯抑芽效果除了與精油濃度有關(guān)以外，與品種也有關(guān)系。

薄荷精油；馬鈴薯；抑芽；貯藏

發(fā)芽是造成馬鈴薯貯藏?fù)p失的主要原因，發(fā)芽會(huì)導(dǎo)致馬鈴薯營(yíng)養(yǎng)損失，影響塊莖的商品品質(zhì)，種薯芽生長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)還會(huì)影響出苗。化學(xué)抑芽劑如CIPC（氯苯胺靈）能起到很好的抑芽作用，但其對(duì)動(dòng)植物具有致突變和致癌作用（金芬 等，2007），且會(huì)嚴(yán)重影響馬鈴薯種薯的活性，從而影響馬鈴薯芽的生長(zhǎng)（Anli et al.，2010）。探索開發(fā)天然、安全的抑芽劑已成為研究熱點(diǎn)。Wang等（2016）研究了檸檬、肉桂、香茅以及大蒜精油對(duì)馬鈴薯種薯貯藏期間生理生化的影響，結(jié)果表明大蒜精油可作為馬鈴薯種薯抑芽劑，延長(zhǎng)休眠。薄荷精油是從薄荷中提取的一種安全、無(wú)毒、可食用的物質(zhì)，其主要成分是香芹酮（陳燕，2014）。香芹酮的動(dòng)物毒理學(xué)評(píng)價(jià)也是安全的，在荷蘭已批準(zhǔn)為商用天然抗真菌劑（鐘瑞敏 等，2005）。Teper-Bamnolker等（2010）研究指出，薄荷精油對(duì)馬鈴薯有抑芽和誘芽雙重作用。本試驗(yàn)設(shè)置了4個(gè)薄荷精油不同濃度梯度，對(duì)3個(gè)不同馬鈴薯基因型進(jìn)行處理，探討薄荷精油處理對(duì)馬鈴薯塊莖的抑芽效果，旨在對(duì)馬鈴薯抑芽貯藏提供新的參考。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯為云薯603、云薯401和紫云1號(hào)3個(gè)馬鈴薯品種的原原種，2015年12月底收獲于云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所嵩明原原種繁育基地，均為20 g左右、大小均勻的原原種，2016年1月8日運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室；薄荷精油為廣州晶晶生物科技有限公司銷售產(chǎn)品，純度100%。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用兩因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，A因素為薄荷精油濃度，B因素為馬鈴薯品種。A因素（精油濃度）設(shè)4個(gè)水平，分別為0（CK）、20、50、80 μL·L-1；B因素（品種）為3個(gè)馬鈴薯品種：云薯603、云薯401、紫云1號(hào)。每個(gè)處理200粒原原種，3次重復(fù)。于1月15日放入21 L密封箱中，加入精油后（精油添加量以箱子體積計(jì)算）置室溫下（10～15 ℃）貯藏，每周開箱10 min，進(jìn)行換氣和添加精油；并于貯藏后0 d（1月15日）、13 d（1月28日）、41 d（2月25日）、48 d（3月3日）、66 d（3月21日）、91 d（4月15日），記錄發(fā)芽率，測(cè)量芽長(zhǎng)。

發(fā)芽率：每個(gè)處理的種薯隨機(jī)挑選出90粒，分為3個(gè)重復(fù)，每重復(fù)30粒種薯，觀察測(cè)定其發(fā)芽率；芽長(zhǎng)：發(fā)芽后的種薯，觀察測(cè)定每個(gè)薯上最長(zhǎng)的一個(gè)芽的芽長(zhǎng)，取平均值。

發(fā)芽率=發(fā)芽塊莖數(shù)/30×100%

芽長(zhǎng)=∑每個(gè)塊莖上最長(zhǎng)的芽長(zhǎng)/30

2　結(jié)果與分析

2.1不同貯藏期薄荷精油處理對(duì)馬鈴薯的抑芽效果

如圖1所示，在貯藏期間，各品種對(duì)照的發(fā)芽曲線基本上始終處于最上方，說(shuō)明薄荷精油處理對(duì)云薯401、紫云1號(hào)、云薯603這3個(gè)馬鈴薯原原種的發(fā)芽均有抑制作用?？偟膩?lái)說(shuō)，紫云1號(hào)發(fā)芽時(shí)間較云薯401和云薯603早，貯藏后13 d（1月28日）開始發(fā)芽。貯藏后41 d（2月25日），隨著薄荷精油濃度的增加，發(fā)芽率呈逐漸遞減的趨勢(shì)。至貯藏后91 d（4月15日），對(duì)照處理云薯401、紫云1號(hào)、云薯603原原種的發(fā)芽率分別為100.00%、100.00%、88.69%，幾乎全部發(fā)芽；與各處理相比，薄荷精油濃度為80 μL·L-1處理的3個(gè)馬鈴薯原原種的發(fā)芽率均最低，分別為26.67%、20.00%、6.67%。

云薯401、紫云1號(hào)、云薯603這3種馬鈴薯原原種，在貯藏91 d內(nèi)，20 μL·L-1薄荷精油處理的馬鈴薯芽平均生長(zhǎng)速率分別為0.13、0.08、0.07 mm·d-1；50 μL·L-1薄荷精油處理的平均生長(zhǎng)速率分別為0.11、0.02、0.04 mm·d-1；80 μL·L-1薄荷精油處理的平均生長(zhǎng)速率分別為0.02、0.01、 0（芽幾乎無(wú)增長(zhǎng)） mm·d-1；隨著薄荷精油濃度的增加，馬鈴薯芽的生長(zhǎng)抑制作用越明顯。

圖1　不同濃度薄荷精油處理下馬鈴薯發(fā)芽率變化趨勢(shì)

從3個(gè)馬鈴薯品種的發(fā)芽率曲線可以看出，薄荷精油處理以后的馬鈴薯在貯藏前期的發(fā)芽率增長(zhǎng)緩慢，貯藏后期則較快；貯藏前期不同濃度的薄荷精油處理下，馬鈴薯的發(fā)芽率差異較小。說(shuō)明薄荷精油可以延長(zhǎng)馬鈴薯的休眠期，而不是完全抑制其發(fā)芽，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，馬鈴薯都能夠正常發(fā)芽，因此可以應(yīng)用于種薯貯藏中，解決芽長(zhǎng)較長(zhǎng)導(dǎo)致馬鈴薯出苗率降低的問(wèn)題。

2.2薄荷精油處理對(duì)不同基因型馬鈴薯的抑芽效果

由于4月15日之前，同一馬鈴薯品種的各個(gè)精油處理之間的發(fā)芽率差異較小，故僅對(duì)4月15日（貯藏91 d）的發(fā)芽率和芽長(zhǎng)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

如圖2所示，貯藏91 d時(shí)，3個(gè)馬鈴薯品種發(fā)芽率的變化趨勢(shì)一致，經(jīng)過(guò)薄荷精油處理的馬鈴薯發(fā)芽率均顯著低于對(duì)照，說(shuō)明薄荷精油對(duì)馬鈴薯發(fā)芽有明顯的抑制作用；且隨著薄荷精油濃度的提高，對(duì)馬鈴薯（云薯401除外）的抑芽效果越明顯。云薯401在較低精油濃度20 μL·L-1處理的發(fā)芽率低于50 μL·L-1處理，原因還有待于進(jìn)一步研究。

如圖3所示，貯藏91 d時(shí)，與對(duì)照相比，除云薯603的20 μL·L-1處理外，薄荷精油處理的馬鈴薯芽長(zhǎng)顯著降低，且隨著薄荷精油濃度的增加，芽長(zhǎng)降低，說(shuō)明薄荷精油抑制了馬鈴薯芽長(zhǎng)的生長(zhǎng)，且濃度越高抑制效果越明顯。另外，3個(gè)馬鈴薯品種之間芽生長(zhǎng)速率本身有較大差異，表現(xiàn)為：對(duì)照處理，紫云1號(hào)的平均生長(zhǎng)速率最快，達(dá)0.38 mm·d-1，其次是云薯401為0.32 mm·d-1，云薯603的芽生長(zhǎng)速率最慢，為0.13 mm·d-1；經(jīng)過(guò)精油處理以后馬鈴薯芽的生長(zhǎng)速率幾乎都降到0.10 mm·d-1以下，說(shuō)明薄荷精油處理可以延緩馬鈴薯原原種芽的生長(zhǎng)速率。

圖2　薄荷精油對(duì)不同基因型馬鈴薯發(fā)芽率的影響 （4月15日）

圖3　薄荷精油對(duì)不同基因型馬鈴薯芽長(zhǎng)的影響 （4月15日）

3　結(jié)論與討論

3.1薄荷精油對(duì)不同基因型馬鈴薯休眠期的影響

本試驗(yàn)中，3個(gè)馬鈴薯品種發(fā)芽時(shí)間表現(xiàn)為：紫云1號(hào)開始發(fā)芽的時(shí)間最早，其次是云薯401，發(fā)芽最晚的是云薯603，說(shuō)明紫云1號(hào)休眠期較短，云薯401次之，云薯603最長(zhǎng)。這與3個(gè)品種本身的休眠特性一致，說(shuō)明使用薄荷精油對(duì)馬鈴薯本身的休眠特性沒有影響；經(jīng)過(guò)薄荷精油處理的馬鈴薯原原種發(fā)芽率都顯著降低，貯藏到91 d時(shí)，云薯603和紫云1號(hào)的發(fā)芽率隨著薄荷精油濃度的增加而呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，但是云薯401原原種的發(fā)芽率表現(xiàn)為在80 μL·L-1處理時(shí)最低，其次是20 μL·L-1處理，50 μL·L-1處理時(shí)最高。說(shuō)明薄荷精油對(duì)馬鈴薯的抑芽效果除與薄荷精油的濃度有關(guān)外，與馬鈴薯本身的休眠特性也有關(guān)。

3.2薄荷精油對(duì)馬鈴薯芽生長(zhǎng)的影響

本試驗(yàn)中，薄荷精油處理顯著降低了馬鈴薯原原種的發(fā)芽率和芽長(zhǎng)，但芽粗與沒有經(jīng)過(guò)精油處理的對(duì)照無(wú)區(qū)別。說(shuō)明薄荷精油對(duì)馬鈴薯抑芽作用的實(shí)質(zhì)可能只是延緩其代謝作用，其中一個(gè)表現(xiàn)就是在貯藏中延緩芽的生長(zhǎng)，可能是薄荷精油抑制了馬鈴薯生長(zhǎng)素的分泌，亦或抑制了某些生長(zhǎng)相關(guān)酶的活性，從而導(dǎo)致與對(duì)照相比薄荷精油的使用延緩了馬鈴薯芽的生長(zhǎng)，但具體的機(jī)理還有待于進(jìn)一步的研究。

3.3抑芽效果與薄荷精油濃度和馬鈴薯品種的關(guān)系

本試驗(yàn)結(jié)果表明，薄荷精油對(duì)馬鈴薯原原種都有抑芽效果，總的說(shuō)來(lái)薄荷精油濃度越高，對(duì)馬鈴薯芽的抑制效果越好。因此，針對(duì)不同用途的馬鈴薯，可以施用不同濃度的薄荷精油，來(lái)調(diào)節(jié)馬鈴薯的生理周期，保證商品薯和種薯的貯藏品質(zhì)；并且可以進(jìn)一步通過(guò)調(diào)節(jié)薄荷精油的濃度，來(lái)控制種薯的貯藏，以便使種薯在播種時(shí)有適宜的芽長(zhǎng)，達(dá)到提高田間出苗率、增產(chǎn)增收的效果。

陳燕.2014.薄荷精油的分離、鑒定及微膠囊化研究〔碩士論文〕.石河子：石河子大學(xué).

金芬，邵華，楊錨，王靜.2007.國(guó)內(nèi)外幾種主要植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑殘留限量標(biāo)準(zhǔn)比較分析.農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，（6）：26-27.

鐘瑞敏，王羽梅，曾慶孝，姚楚錦.2005.芳香精油在食品保藏中的應(yīng)用性研究進(jìn)展.食品與發(fā)酵工業(yè)，（3）：93-98.

Anli A，Karadogan T，Tongu M.2010.Effects of caraway（Carum carvi L.）seed on sprouting of potato（Solanum tuberosum L.）tebers under different temperature conditions.Turkish Journal ofField Crops，15（1）：54-58.

Teper-Bamnolker P，Dudai N，F(xiàn)ischer R，Belausov E，Zemach H，Shoseyov O，Eshel D.2010.Mint essential oil can induce or inhibit potato sprouting by differential alteration of apical meristem. Planta，232（1）：179-186.

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Sprout Inhibition Effect of Mint Essential Oil on Potato Breeder Seed of Different Genotypes

PU Hong-mei1，YANG wan-lin2，LIU Ling-yun1，YANG Qiong-fen1，BAI Jian-ming1，LI Yan-shan1，YAO Chun-guang1*
（1Cash Crop Research Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650205，Yunnan，China；2Quality Standard and Testing Technology Institute，Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming 650205，Yunnan，China）

Germination is one of the main reasons causing potato storage loss. In order to investigate the sprout inhibition effect of mint essential oil on storaged potato breeder seeds，this paper designed 4 mint essential oil concentration gradient（0，20，50，80 μL·L-1） to treat 3 potato breeder seeds of ‘Yunshu 603’、‘Yunshu 401’ and ‘Ziyun No.1’，and measured their germination rates and bud lengths of potato tubers at 0，13，41，48，66 and 91 days after storage，respectively. The results showed that compared with the contrast， the germination rate and bud length of these 3 potato varieties were significantly decreased after 3 months treatments by mint essential oil and storage under room temperature. When the mint oil concentration reached 80μL·L-1，the germination rates and bud lengths of these 3 potato varieties were all lower than that of the other treatments，showing the rule of the higher concentration of mint essential oil，the more obvious of sprout inhibition effect. But the sprout inhibition effects of ‘Yunshu 401’ treated with the concentration of mint essential oil by 20μL·L-1and 80μL·L-1were better than that by 50μL·L-1，showing the fact that besides the concentration of mint essential oil concentration，the potato variety was also related with the sprout inhibition effect.

Mint essential oil；Potato；Sprout inhibition；Storage

普紅梅，女，碩士，助理研究員，主要從事馬鈴薯加工育種及貯藏方面的研究，E-mail：huamei.dali@163.com

（

）：姚春光，男，博士，助理研究員，主要從事馬鈴薯育種及種質(zhì)資源方面的研究，E-mail：16010183@ qq.com

2016-06-17；接受日期：2016-07-26

云南省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（種薯）項(xiàng)目（2016KJTX003），云南省重大科技專項(xiàng)（2013ZA005），云南省技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)項(xiàng)目（2014HB060）