五種植物生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對馬鈴薯微型薯生產(chǎn)及休眠期的影響

寇爽，宋崢，鄭雪坳，黃磊，宋波濤

（華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院/園藝植物生物學教育部重點實驗室/國家蔬菜改良中心華中分中心，湖北武漢430070）

遺傳育種

五種植物生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對馬鈴薯微型薯生產(chǎn)及休眠期的影響

寇爽，宋崢，鄭雪坳，黃磊，宋波濤*

（華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院/園藝植物生物學教育部重點實驗室/國家蔬菜改良中心華中分中心，湖北武漢430070）

以馬鈴薯品種‘東農(nóng)303’為試驗材料，研究5種生長調(diào)節(jié)劑和硼酸對馬鈴薯植株生長、結(jié)薯及休眠期的影響。結(jié)果表明，除硼酸外，其余物質(zhì)都能對馬鈴薯植株生長有一定的抑制作用，其中多效唑能顯著抑制馬鈴薯植株生長，減少節(jié)數(shù)效果最為明顯；烯效唑和B9可以顯著提高微型薯的結(jié)薯數(shù)、有效薯數(shù)和總薯重，但對有效薯率和平均單薯重影響不大；但從處理后微型薯的休眠期看，烯效唑和多效唑能明顯延長薯塊的休眠期，而B9對微型薯的休眠期沒有明顯影響，由此說明，設(shè)施隔離的微型薯生產(chǎn)過程中，B9具有較好的潛在利用價值。

微型薯；生長調(diào)節(jié)劑；硼酸；株高；節(jié)數(shù)；結(jié)薯；休眠期

馬鈴薯微型薯是指利用試管苗或試管薯在隔離防蟲網(wǎng)室或者溫室中，通過高密度栽培生產(chǎn)的薯，該過程是種薯生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。近年來，隨著中國馬鈴薯種植面積不斷增加和國家脫毒種薯使用率的提高，脫毒微型薯的需求也大幅增加。如何高效生產(chǎn)微型薯，成為生產(chǎn)中亟待解決的問題。前人研究發(fā)現(xiàn)在馬鈴薯植株生長過程中噴施生長調(diào)節(jié)劑如烯效唑、多效唑和矮壯素以及硼酸等物質(zhì)可以調(diào)節(jié)植株長勢，并增加馬鈴薯的產(chǎn)量[1-7]，但這些研究主要針對大田種植的馬鈴薯，這些物質(zhì)是否影響微型薯生長、產(chǎn)量以及收獲后的休眠期，還需要進一步的研究。本試驗研究了多效唑、矮壯素、膨大素、烯效唑、B9和硼酸對馬鈴薯植株生長、微型薯產(chǎn)量及休眠期的影響，以期獲得適合馬鈴薯微型薯生產(chǎn)的藥劑，為馬鈴薯微型薯的高效生產(chǎn)與利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為馬鈴薯早熟品種‘東農(nóng)303’。試驗用5種植物生長調(diào)節(jié)劑多效唑、矮壯素和膨大素（四川國光實業(yè)公司）、烯效唑（四川省蘭月科技開發(fā)公司）、B9（青海黎化實業(yè)有限責任公司）以及硼酸（上海禾穎化工有限公司），在華中農(nóng)業(yè)大學國家蔬菜改良中心華中分中心基地完成。

1.2 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)19個處理：清水對照和6種藥劑，每種藥劑設(shè)3個不同的濃度水平，根據(jù)前人研究結(jié)果[1-8]，設(shè)置濃度如表1，每個處理4次重復(fù)。以一個塑料栽培筐（長54 cm、寬38 cm，面積0.2 m2）為一個小區(qū)，栽培基質(zhì)為12 cm深蛭石，每個小區(qū)均勻放置80個0.1～0.5 g的微型薯，置于玻璃溫室內(nèi)。所有藥劑均采用葉面噴施法，2012年3月29日播種，4月14日出苗（小區(qū)出苗株數(shù)達到75%）；4月30日第1次噴施，5月1日第2次噴施，5月2日第3次噴施，6月10日收獲。

馬鈴薯植株生長狀態(tài)通過株高和節(jié)數(shù)反映。每個小區(qū)隨機挑選10株，分別在處理前、處理后15 d及處理后30 d測定株高、節(jié)數(shù)等農(nóng)藝性狀[9]。收獲后，統(tǒng)計每個小區(qū)產(chǎn)量并調(diào)查結(jié)薯情況。收獲時統(tǒng)計0.2 g以上的薯塊計入總薯數(shù)，并將其分為5級：＜1 g為1級，1～3 g為2級，3～5 g為3級，5～10 g為4級，＞10 g為5級，并將大于1 g的微型薯定義為有效薯。

1.3 休眠統(tǒng)計

微型薯收獲之后，按如下方法進行統(tǒng)計休眠期。每處理取2個重復(fù)，每個重復(fù)包括3～5級薯各10個，共30個薯。將微型薯置于發(fā)芽盒中，放于硬質(zhì)塑料筐內(nèi)，置于15～20℃避光透氣的環(huán)境下，調(diào)查薯塊發(fā)芽情況，每隔7 d觀察記錄1次。休眠期是指從收獲到塊莖頂芽生長達3 mm所需要的時間。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對馬鈴薯植株生長的影響

對不同時期的馬鈴薯植株的株高及節(jié)數(shù)進行了調(diào)查，結(jié)果表明，處理前，各處理間株高和節(jié)數(shù)略有差異，但均未達到顯著水平；而處理后15和30 d的調(diào)查結(jié)果表明，多效唑、烯效唑和矮壯素等對植株生長均有明顯的抑制作用，多效唑效果最為明顯。施用多效唑15和30 d后，3個濃度處理的馬鈴薯植株高度與對照相比均有明顯降低，其中0.10 g/L處理效果最好，與清水對照相比，處理15和30 d后，植株株高分別降低了9.31和9.59 cm，達到了極顯著水平；而烯效唑、矮壯素等只在個別濃度下對植株的影響達到了顯著水平（表2）。而在植株節(jié)數(shù)方面，在處理15 d后，各植物生長調(diào)節(jié)劑和硼酸對馬鈴薯植株節(jié)數(shù)的影響均不明顯，但處理30 d后，在一些植物生長調(diào)節(jié)劑的處理下馬鈴薯植株的節(jié)數(shù)顯著減少，其中多效唑能夠明顯減少馬鈴薯植株的節(jié)數(shù)，在中濃度和高濃度均達到極顯著水平，分別較清水對照減少3.21和2.4節(jié)。此外，烯效唑也能明顯減少植株的節(jié)數(shù)，處理30 d后，中低濃度處理對植株節(jié)數(shù)的影響也達到了極顯著和顯著水平，分別較清水對照減少3.03和2.68節(jié)。另外，B9在4.50 g/L處理時也能顯著減少植株的節(jié)數(shù)。

表1 5種植物生長調(diào)節(jié)劑及硼酸配置濃度Table 1 Concentration of five plant growth regulators and boric acid

2.2 不同生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對微型薯結(jié)薯的影響

收獲后，對收獲總薯數(shù)、有效薯數(shù)、總薯重和單薯重等指標進行評價，結(jié)果表明，除個別處理外，施用生長調(diào)節(jié)劑及硼酸后總薯數(shù)、有效薯數(shù)和總薯重均有一定程度的提高，但幅度差異較大；而有效薯率和單薯重沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變化（表3）。其中B9和烯效唑?qū)偸頂?shù)、有效薯數(shù)和總薯重的影響最為明顯，B9在3種濃度下都有良好的表現(xiàn)，總薯數(shù)增加15.83%～27.41%，在中高濃度處理的總薯數(shù)與對照相比達到極顯著差異，有效薯數(shù)在中高濃度下，也達到了極顯著或顯著差異，增幅分別為28.10%和22.62%。而烯效唑在中高濃度0.15和0.45 g/L時表現(xiàn)較好，與對照相比，總薯數(shù)分別增加21.08%和18.69%，有效薯數(shù)也增加了25.32%和18.90%，均達到顯著水平。從各級薯的分布看，在中濃度的烯效唑和B9處理中，除1級薯外，有效薯中的各級薯數(shù)均有所增加；而在高低濃度的烯效唑和B9處理中，除5級薯外，有效薯中其他各級別薯數(shù)都有明顯增加，此外，B9各處理中1級薯也增加較多。

表2 不同的生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對馬鈴薯株高和節(jié)數(shù)的影響Table 2 Effects of different plant growth regulators and boric acid on potato plant height and node numbers

表3 不同生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對馬鈴薯微型薯產(chǎn)量的影響Table 3 Effects of different growth regulators and boric acid on potato minituber yield

2.3 不同生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對不同級別馬鈴薯塊莖休眠的影響

為了避免不同薯塊大小對休眠期的影響，用3～5級的微型薯作為休眠期的材料，評價不同生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對薯塊休眠的影響。由圖1可知，總體上看，施用多效唑、烯效唑、矮壯素、膨大素和硼酸后，薯塊休眠期均出現(xiàn)了一定程度的延長，其中多效唑和烯效唑的3個濃度處理均能極顯著地延長微型薯的休眠期，延長的天數(shù)為9.1～14.9 d；而施用高濃度的矮壯素（4.50 g/L），也能極顯著延長微型薯的休眠期；其他處理對馬鈴薯休眠期的影響均沒有達到顯著水平。在施用的B9處理中，微型薯的休眠期幾乎沒有影響。

圖1 不同生長調(diào)節(jié)劑及硼酸對馬鈴薯塊莖休眠期的影響Figure 1 Effect of different growth regulators and boric acid on potato tuber dormancy period

3 討論

多效唑、矮壯素、烯效唑和B9均為植物生長抑制劑，主要作用為抑制細胞徒長，控制亞頂端分生組織活動、培育壯苗和改造株型[10,11]。多效唑是一種高活性的植物生長延緩劑，對作物有顯著的矮化效果，具有延緩基葉生長，促進分枝、分蘗，促進根系形成，增加葉綠素、核酸、淀粉和可溶性糖等含量，增強抗逆性能，阻止或延緩衰老，增加產(chǎn)量，改善品質(zhì)的作用[12]。秦麗和張月辰[13]對大棚馬鈴薯的研究表明不同濃度多效唑處理可以使馬鈴薯植株明顯矮化、莖變粗，產(chǎn)量和品質(zhì)有明顯提高。本試驗中，5種植物生長調(diào)節(jié)劑及硼酸都能在一定程度上降低株高，減少節(jié)數(shù)，其中多效唑?qū)τ隈R鈴薯植株高度和生長后期的節(jié)數(shù)都有明顯的影響（表2），但對其總薯數(shù)、有效薯數(shù)和總薯重沒有明顯促進作用，部分處理中還出現(xiàn)下降趨勢，而在有效薯率和單薯重上卻出現(xiàn)了一定的促進作用，說明其雖然抑制了地上部植株的生長，但其單株結(jié)薯數(shù)沒有影響（表3）。

烯效唑是一種新型的植物生長調(diào)節(jié)劑，效果與多效唑類似。楊國放等[14]對馬鈴薯品種‘Favorita’的研究表明，烯效唑可以降低馬鈴薯植株的株高和植株地上鮮重，提高地下植株的塊莖數(shù)量和塊莖干重，增加塊莖重量。童相兵等[15]研究表明，在馬鈴薯葉面噴施0.04 g/L烯效唑，具有明顯地控上促下的作用，可以降低植株高度，縮短生長期，提早成熟，提高塊莖產(chǎn)量。烯效唑也能夠明顯矮化植株，減少植株節(jié)數(shù)（表2），施用后微型薯的總薯數(shù)、有效薯數(shù)、有效薯率和總薯重都有不同程度的增加，但平均單薯重卻呈下降趨勢（表3），說明其可能影響了植株的單株結(jié)薯數(shù)。此外，多效唑和烯效唑均對微型薯的休眠期有明顯的影響，說明其薯塊內(nèi)可能有一定的殘留，影響了后期芽的萌發(fā)與生長（圖1），因此，微型薯生產(chǎn)中需謹慎使用。

B9也是一種植物生長延緩劑，對控制營養(yǎng)生長，防止徒長，增加坐果，提早著色，以及促進花分化，促進馬鈴薯增產(chǎn)，提高番茄移植時的生活力，以及培育壯苗均有良好效果[16]。唐小蘭[17]的研究表明，馬鈴薯初花期噴施濃度為1.429 g/L的B9，可以促進塊莖發(fā)育，提高產(chǎn)量及經(jīng)濟效益。本研究中B9對馬鈴薯植株生長影響并不十分明顯（表2），但其能顯著增加總薯數(shù)和有效薯數(shù)，且總薯重也有一定程度的增加，而對有效薯率和平均單株重影響不大（表3），說明其可能是增加了單株結(jié)薯率，從而促進了總薯數(shù)的提高；此外，休眠期統(tǒng)計顯示B9對微型薯的休眠期影響不明顯（圖1），說明其在微型薯生產(chǎn)中具有較好潛在利用價值，而其在微型薯內(nèi)的殘留以及對微型薯大田播種后大田產(chǎn)量和種薯質(zhì)量的影響還有待于進一步研究。

[1]宮占元,鄭殿峰,馬光恕,等.3種植物生長調(diào)節(jié)劑對馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].中國馬鈴薯,2008,22(2):73-76.

[2]抗艷紅,許寅生,張麗萍,等.多效唑和矮壯素對冀張薯8號產(chǎn)量的影響[J].長江蔬菜,2011(8):37-39.

[3]魯喜榮,胡金鎖.多效唑?qū)x薯7號馬鈴薯的調(diào)控作用[J].中國馬鈴薯,2006,20(3):168-169.

[4]湯紅玲.PP333對馬鈴薯生長的影響及在生產(chǎn)上的應(yīng)用[J].中國馬鈴薯,2002,16(3):152-153.

[5]納添倉.多效唑?qū)︸R鈴薯促控的增產(chǎn)作用[J].中國馬鈴薯, 2004,18(2):108-109.

[6]黃正國.馬鈴薯噴矮壯素能增產(chǎn)[J].長江蔬菜,1987,39(3):45.

[7]賈景麗,周芳,周娜.硼對馬鈴薯生長發(fā)育及產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學,2009,48(5):1081-1083.

[8]李成軍.化控技術(shù)在馬鈴薯生長發(fā)育中的作用[J].中國馬鈴薯, 2007,21(5):292-295.

[9]門福義,劉夢云.馬鈴薯栽培生理[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社, 1995.

[10]唐繼榮.植物生長抑制劑在蔬菜上的應(yīng)用[J].上海蔬菜,1998 (4):32-33.

[11]胡瑤,宋明,魏平.多效唑、矮壯素和比久在園藝植物上的應(yīng)用[J].南方農(nóng)業(yè),2007(6):65-67.

[12]黃宏芬,呂烈武.多效唑在幾種熱帶果樹上的應(yīng)用進展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2009(6):25-26,29.

[13]秦麗,張月辰.不同濃度多效唑?qū)Υ笈锺R鈴薯生長調(diào)控的效果[J].貴州農(nóng)業(yè)科學,2010,38(4):85-87.

[14]楊國放,姜河,紀志雨,等.葉面噴施烯效唑?qū)︸R鈴薯生長及產(chǎn)量的影響[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學,2006(2):81-82.

[15]童相兵,嚴飛龍,王勝曼,等.烯效唑?qū)︸R鈴薯產(chǎn)量的探討[J].中國馬鈴薯,1999,13(4):221-222.

[16]傅華龍,何天久,吳巧玉.植物生長調(diào)節(jié)劑的研究與應(yīng)用[J].生物加工過程,2008,6(4):7-12.

[17]唐小蘭.高原馬鈴薯噴施B9增產(chǎn)效果研究[J].青海農(nóng)林科技, 2003(1):73,75.

Effects of Five Plant Growth Regulators and Boric Acid on Potato Minituber Production and Dormancy Period

KOU Shuang,SONG Zheng,ZHENG Xueao,HUANG Lei,SONG Botao＊
(College of Horticulture and Forestry Sciences/Key Laboratory of Horticultural Plant Biology(HAU),Ministry of Education/National Center for Vegetable Improvement(Central China),Huazhong Agricultural University,Wuhan,Hubei 430070,China)

ract:A potato cultivar'Dongnong 303'was surveyed in this research on the plant growth,tuberization and dormancy period under different concentrations of five growth regulators and boric acid.All the regulators inhibited the potato growth at a certain concentration except boric acid,of which paclobutrazol(PP333)was mostly effective in inhibiting the plant growth and node increase.Both uniconazole and B9(daminozide)remarkably increased tuber numbers,efficient tuber numbers and the total weight of minitubers,but had no significant effects on the rate of efficient tubers and potato weight.For minituber dormancy period after treatment,uniconazole and paclobutrazol(PP333)could prominently prolong the period,whereas B9 showed no obvious effects.In conclusion,B9 has a great potential value for insect-proof glasshouse grown minitubers.

rds:minituber;growth regulator;boric acid;plant height;node number;tuberization;dormancy period

S532

A

1672－3635（2017）02-0065-06

2015-10-09

國家馬鈴薯現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-10-P08）；湖北省科技創(chuàng)新重大項目（2016ABA092）。

寇爽（1991-），女，碩士研究生，從事馬鈴薯生產(chǎn)及抗寒相關(guān)的分子生物學研究。

宋波濤，教授，博士，主要從事馬鈴薯遺傳育種研究，E-mail:songbotao@mail.hzau.edu.cn。