张淑青 相丛超 封志明

摘要：以石薯1号（SH1）、中薯3号（Z3）、费乌瑞它（W1）3个二季作区马铃薯主栽品种组培苗为试材，研究矮壮素（CCC）对马铃薯组培苗生长的影响及其经组培继代培养后抑制作用解除效应。结果表明，随CCC浓度的增大，3个马铃薯品种的株高、叶片大小及品种Z3茎叶干鲜质量总体呈下降趋势，3个品种的全株干鲜质量、根干鲜质量及品种SH1、W1的茎叶干鲜质量总体呈先增大后减小趋势，而根长、茎粗变化规律性不强，根长均大于对照未用CCC处理的;CCC处理的SH1、Z3、W1组培苗经不添加CCC的培养基继代培养3次，CCC对组培苗的抑制作用可完全解除。

关键词：马铃薯;组培苗;矮壮素;抑制作用;解除

中图分类号：S532.043   文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）14-0099-05

马铃薯（Solanum tuberosum L.）为茄科茄属多年生草本植物，营养丰富[1]，目前已成为世界第四大粮食作物[2]。我国是世界上最大的马铃薯生产与消费国，2015年原农业部提出“马铃薯主粮化战略”，这对马铃薯产业发展提出了更高要求，使马铃薯产业在我国农业生产中居于重要地位[3-4]。

马铃薯获得丰产的关键是使用优良种薯[5]，而优良种薯的获得关键是优良马铃薯种质资源的获得及其种苗茎尖脱毒，这就涉及到马铃薯种质资源的收集、保存及其组培苗生产、继代培养等过程。目前，对马铃薯种质资源的保存主要有田间保存、组培苗离体保存、微型薯保存等方式[6]，其中，组培苗通过添加适宜浓度植物的生长调节剂进行离体保存是行之有效的方法之一[7]，而如何科学合理地安排马铃薯组培苗批量生产的衔接，是其保存、继代培养存在的主要问题。本研究通过研究矮壮素（CCC）对二季作区马铃薯主栽品种组培苗生长的影响及其抑制作用解除效果，探究CCC对马铃薯组培苗的生长调控规律，以期为马铃薯组培苗的保存和生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年5—6月在石家庄市农林科学研究院蔬菜研究所马铃薯组培室进行，品种石薯1号、中薯3号、费乌瑞它组培苗由石家庄市农林科学研究院提供，这3个马鈴薯品种的特征、特性见表1。试验中使用到的仪器设备主要有 101-1AB 型电热鼓风干燥箱、直尺、游标卡尺、OHAUS GT410型电子秤、上海博泰产SPX-GB-300型光照培养箱。

1.2 试验设计

1.2.1 CCC对马铃薯组培苗的生长调控 分别截取3个马铃薯品种生长健壮、长势均一、大小为1 cm的茎段250个，转接于含CCC浓度分别为0、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、0.24、0.27 g/L的培养基上，以0 g/L CCC处理为空白对照（CK）;随机摆放于光照培养架上培养45 d，调查3个马铃薯品种组培苗的株高、茎粗、根长、叶片大小、植株鲜质量、茎叶鲜质量、根鲜质量、植株干质量、茎叶干质量、根干质量。每瓶5株，每瓶为1次重复，每处理重复5次。

1.2.2 CCC对马铃薯组培苗抑制作用的解除 分别截取3个马铃薯品种生长健壮、长势均一、大小为1 cm的茎段450个，转接于含CCC浓度分别为0（CK）、0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、0.24、0.27 g/L的培养基上培养45 d，每个浓度梯度9瓶，每瓶5株;对组培瓶内每株组培苗截取大小为1 cm的茎段1个，转接于不添加CCC的培养基中进行第1次继代培养25 d，并分别从各处理的9个瓶苗中随机选取3瓶，测量株高并计算其生长抑制率，每瓶为1次重复，重复3次，剩余6瓶组培苗参照第1次继代培养的方法，再次转接于不添加CCC的培养基上进行第2次继代培养25 d，分别随机选取3瓶，测量株高并计算其生长抑制率;对剩余的3瓶组培苗同样进行第3次继代培养25 d，测量株高并计算其生长抑制率。生长抑制率计算公式为：

生长抑制率=（CK株高-处理组株高）/CK株高×100%。

1.3 统计分析

采用Excel 2010、DPS软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 CCC处理对马铃薯组培苗长势的影响

2.1.1 株高 由表2可见，CCC对3个马铃薯品种组培苗株高均有明显的抑制作用，且随CCC使用浓度的增大，组培苗株高整体呈下降趋势;CCC浓度为0 g/L处理（CK）的马铃薯品种SH1、W1、Z3组培苗株高相对最高，分别为13.200、19.458、17.058 cm，CCC浓度为0.27 g/L处理的SH1、W1及CCC浓度为0.21 g/L处理的Z3组培苗株高相对最小，分别为3.450、4.733、4.429 cm，分别较对照显著降低73.86%、75.68%、74.04%（P0.05），而显著高于其他浓度处理;CCC处理的马铃薯品种W1、Z3组培苗株高均显著低于对照;CCC浓度为0.24、0.27 g/L 处理的3个马铃薯品种组培苗株高相互间差异不显著。

2.1.2 叶片大小 由表2可见，CCC处理对3个马铃薯品种组培苗叶长、叶宽也有一定的抑制作用，且随CCC使用浓度的增大，叶长、叶宽整体呈下降趋势;对照处理的SH1、Z3、W1组培苗叶长和叶宽相对最大，分别为2.250、1.242、1.583 cm和1.517、1.125、1.367 cm，CCC浓度为0.27 g/L处理的马铃薯品种SH1、Z3、W1组培苗叶长和叶宽相对最小，分别为 1.458、0.833、0.950 cm和1.125、0.683、0.675 cm，较对照分别显著减小35.20%、32.93%、39.99%和25.84%、39.29%、50.62%（P0.05）。

2.1.3 根长、茎粗 由表2可见，CCC对3个马铃薯品种组培苗茎粗、根长有一定影响，但没有明显的规律性;除CCC浓度为0.24、0.27 g/L处理的马铃薯品种SH1组培苗根长显著小于对照（P0.05）;各处理的Z3、W1组培苗茎粗相互间差异不显著，CCC浓度为0.03～0.21 g/L处理Z3组培苗及CCC浓度为0.06、0.24 g/L处理W1组培苗，对其根生长有明显的促进作用，根长显著高于对照。

2.2 CCC对马铃薯组培苗生长量的影响

2.2.1 整株质量 由表3可见，随CCC浓度的增大，马铃薯组培苗全株鲜、干质量大致呈先增加后降低趋势，且SH1、Z3组培苗全株鲜、干质量在CCC浓度为0.24～0.27 g/L（高浓度）时趋于稳定，相互间差异不显著（P>0.05）;SH1组培苗全株鲜质量在CCC处理浓度为0.27 g/L时相对最小，为 0.834 g，与对照相比差异不显著，在CCC处理浓度为 0.06 g/L 时相对最大，为1.195 g，较对照显著增加35.33%。

2.2.2 茎叶质量 由表3可见，CCC对马铃薯组培苗茎叶鲜、干质量有一定影响，且不同品种呈现出不同的规律性;SH1组培苗茎叶鲜质量在CCC处理浓度为0.27 g/L时相对最小，为0.392 g，較对照显著降低31.35%（P0.05），显著低于其他各处理，茎叶干质量随CCC浓度增大总体呈先增大后减小趋势，在CCC处理浓度为0.27 g/L时相对最小，为0.071 g，较对照显著降低20.22%，与CCC处理浓度为0.03、0.24 g/L的相比差异不显著，在CCC处理浓度为0.15 g/L时相对最大，为0.108 g，较对照显著增加21.35%，与CCC处理浓度为0.09、0.12 g/L的相比差异不显著;随CCC使用浓度的增加，Z3组培苗茎叶鲜、干质量总体呈下降趋势，对照处理的相对最大，CCC处理浓度为0.24 g/L的相对最小，鲜、干质量分别较对照显著降低30.50%、30.14%;CCC处理对W1组培苗茎叶鲜、干质量表现出低浓度有促进、高浓度有抑制作用的现象，茎叶鲜、干质量均在CCC处理浓度为0.03 g/L时相对最大，分别较对照显著增加32.29%、18.07%，在CCC处理浓度为0.27 g/L时最小，分别较对照显著减小46.29%、19.28%。

2.2.3 根部质量 由表3可见，CCC对马铃薯组培苗根鲜、干质量有明显影响;SH1组培苗根鲜、干质量对照处理的相对最小，分别为0.312、0.021 g，在CCC处理浓度为0.09 g/L时相对最大，分别为0.614、0.031 g，分别较对照显著增加 96.79%、47.62%（P

2.3 CCC对马铃薯组培苗抑制作用的解除

由图1可见，将CCC处理后的组培苗经第1次继代培养25 d，SH1组培苗在CCC浓度为0.03～0.09 g/L处理时其生长抑制率与对照相比差异不显著（P>0.05），说明CCC浓度≤0.09 g/L处理的SH1组培苗经第1次继代培养其抑制作用即可解除，而其他CCC浓度处理的抑制作用均未完全解除;Z3、W1组培苗在CCC浓度为0.03  g/L处理时其生长抑制率与对照相比差异不显著，说明CCC浓度0.03 g/L处理的这2个马铃薯品种组培苗经第1次继代培养其抑制作用即可解除，而其他CCC浓度处理的抑制作用均未完全解除。由图2可见，SH1组培苗经第2次继代培养25 d，CCC浓度为 0.03～0.15 g/L处理的SH1组培苗其生长抑制率与对照相比差异不显著，CCC浓度≤0.15 g/L处理的SH1组培苗经第2次继代培养其抑制作用即可解除，而其他CCC浓度处理的抑制作用均未完全解除;同理可见，CCC浓度≤0.09 g/L处理的Z3组培苗经第2次继代培养其抑制作用即可解除，CCC浓度≤0.12 g/L处理的W1组培苗经第2次继代培养其抑制作用即可解除，而其他CCC浓度处理的均未完全解除。试验结果表明，CCC处理的3个马铃薯组培苗经3次继代培养，各处理生长抑制率与对照无差异，说明在试验最大浓度范围内，CCC处理的组培苗经3次继代培养其抑制作用即可解除。

3 结论与讨论

杨喜珍研究认为，适当浓度的矮壮素（CCC）应用于春薯5号组培苗生产，可以有效降低其生长量[8]。艾辛等研究表明，适宜浓度的CCC可有效延长组培苗的培养时间，可应用于马铃薯种质资源的保存和生长调控[9-10]。本试验结果表明，矮壮素处理可明显抑制SH1、Z3、W1马铃薯组培苗的生长，随CCC浓度的增大，3个马铃薯品种的株高、叶片大小及品种Z3茎叶干鲜质量总体呈下降趋势，而株高的降低可有效提高组培瓶空间利用效率，物质积累的降低说明营养消耗减少，进而可以延长组培瓶、培养基的使用时间;CCC处理的SH1、Z3、W1组培苗经不添加CCC的培养基继代培养3次，CCC对组培苗的抑制作用可完全解除，这为马铃薯种质资源保存期的延长提供了可能。须补充说明的是，3个不同基因型马铃薯组培苗生长对CCC的响应存在一定差异，可能是由于CCC通过抑制赤霉素的合成来抑制植株的伸长[11]，而不同基因型马铃薯的赤霉素合成途径不同[9，12]。

目前，对马铃薯应用CCC的研究主要集中在对植株、组培苗[11，13-15]的抑制、促壮作用等方面，对CCC处理的组培苗其抑制作用解除研究相对较少。本研究表明，经CCC处理的马铃薯组培苗，在不添加CCC的培养基上第1次继代培养，CCC浓度≤0.09 g/L处理的SH1组培苗、CCC浓度≤0.03 g/L 处理的Z3、W1组培苗，其抑制作用可解除，组培苗可正常生长;经第2次继代培养，CCC浓度≤0.15 g/L处理的SH1组培苗、CCC浓度≤0.09 g/L处理的Z3组培苗及CCC浓度≤0.12 g/L处理的W1组培苗，其抑制作用可解除，组培苗可正常生长;经第3次继代培养，在试验浓度范围内，3个马铃薯品种组培苗均可恢复生长。

综合而言，SH1、Z3、W1这3个马铃薯品种在进行组织培养保存时，CCC推荐处理浓度分别为0.09、0.03、0.03 g/L，既可有效控长，又可在不添加CCC的继代培养中解除抑制，以便更好地衔接生产。参考文献：

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