雾培马铃薯微型种薯采后块茎木栓化解剖学研究

杨芳　鲁骄阳　郭华春

摘要：以雾培马铃薯（Solanum tuberosum L.）微型薯块茎为材料，利用石蜡切片法制片。结果表明，采后15 d，木栓层厚度迅速增加；采后24 d，木栓层细胞的厚度与采后3 d相比增加了86.3%，木栓层细胞的宽度降低40.1%，木栓层细胞的长度增加24.5%。木栓层细胞表现为细胞扁平、排列紧密，总层数增加，致密性增强。采后24 d马铃薯块茎木栓化基本完成，种薯可进行安全储存。

关键词：马铃薯；微型薯；木栓化；解剖学特征

中图分类号： S532.01 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2015）10-0126-02

马铃薯（Solanum tuberosum L.）为双子叶茄科属一年生草本块茎植物，是世界四大作物之一。马铃薯雾培是一种新的生产技术，将作物的根系悬挂生长在封闭、不透水的容器内，营养液经特殊设备形成雾状，间歇性喷到马铃薯根系上，以提供马铃薯生长所需的水分、养分[1]。与常规种薯生产相比，雾培生产技术的主要优点在于微型薯产量高、质量好，生产周期短，不受季节限制，可人为控制生产条件，可节约试管苗用量。但是雾培法生产的马铃薯微型薯由于块茎所处的环境湿度较大，导致块茎皮孔增大，含水量高，容易感染病菌、病虫害[2]。马铃薯块茎收获后表皮逐渐木栓化形成周皮。木栓化指木栓质在细胞壁中沉积，木栓化后的细胞不透水、不透气，可以防止马铃薯体内水分、养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，对于促进块茎及早进入自然休眠期，实现安全贮藏非常重要。目前针对微型薯木栓化解剖学研究尚未见报道。本试验以雾培马铃薯微型薯块茎为材料，定期取样研究块茎木栓化动态过程，以期为雾培马铃薯微型薯（种薯）贮藏提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

以云南农业大学薯类作物研究所雾培室培养的微型马铃薯品种宣薯2号为材料，同日摘取5 g左右的块茎，共150个。

1.2 方法

种薯收获后摊放于21 ℃室温、黑暗环境下。采摘3 d后，采用随机取样法进行取样，每3 d取样1次，每次随机取10个种薯，共取样9次。切取新鲜的种薯周皮带皮层部分，约1 cm2。用石蜡切片法制片，用FAA固定液固定材料，苏木精染色，加拿大树胶封片，切片厚度为11～13 μm。将切片放置于Motic BA300显微镜下拍照并测量。每张切片选取15个视野进行测量。

1.3 数据分析

采用SPSS 17.0软件进行方差分析，进行Duncan氏多重比较。

2 结果与分析

2.1 微型薯采后不同时期周皮木栓层解剖结构

由表1可见，采后贮藏初期，木栓层层数缓慢增加，采后15 d木栓层厚度显著增加。木栓层细胞的长度逐渐增大，细胞的宽度逐渐降低。采后24 d，木栓层细胞的厚度与采后3 d相比增加了86.3%，木栓层细胞的宽度降低401%，木栓层细胞的长度增加24.5%。木栓层细胞表现为细胞扁平、排列紧密，总层数增加，致密性增强。采后27 d，木栓层细胞层数、长度、宽度等数据与采后60 d块茎木栓层极为接近，差异不显著，表明微型薯采后 24～27 d 即完成块茎的采后木栓化过程。

由图1可见，刚采摘时种薯块茎木栓层细胞形状规则，排列疏松。随着贮藏时间的增加，木栓层层数增加，栓内层变化不明显，木栓层细胞长度增长，宽度逐渐减小，木栓层细胞排列紧密。采后3 d，块茎木栓层为5～6层，栓内层为3～4层，离栓内层较近的皮层细胞较大；采后6、9 d，木栓层层数增加到6～7层，栓内层为3～4层；采后12 d，木栓层为7～8层，栓内层为4～5层，木栓层细胞排列比较整齐；采后15、18 d，木栓层为8～9层，栓内层为3～4层，木栓层细胞逐渐变窄；采后21、24 d，木栓层为11层，栓内层为3层，距离皮层较近的木栓层中的5～6层细胞排列比较紧密；采后60 d，木栓层为12～13层，细胞排列紧密。

2.2 微型薯（种薯）采后不同时期皮孔结构变化

由于环境湿度大，因此雾培种薯采后初期种薯皮孔外凸、处于张开状态（图2）。采后4 d，皮孔下的木栓形成层逐渐向外产生一些圆球状的排列疏松的补充细胞，补充细胞逐渐增多并木栓化，把皮孔张开的部分填满，从而使皮孔关闭，在块茎周皮表面变成点状。

3 结论与讨论

雾培法生产的马铃薯微型薯采用根部喷雾，块茎所处的环境湿度较大，导致块茎皮孔较大、含水量高，储存过程中块茎易腐烂。本试验结果表明，雾培种薯木栓化过程中，木栓层层数、厚度以及木栓层细胞长度均逐渐增加，木栓层细胞宽度逐渐减小。采后15 d，木栓层厚度迅速增加，此后保持继续快速增加趋势，同时皮孔基本完成补充组织填充，外观上皮孔变为点状，说明采后12～15 d是马铃薯块茎木栓化的重要时期。采后 24 d 马铃薯块茎木栓化基本完成，标志着种薯可进行安全储存。

参考文献：

[1]李文刚，梁东超，杜保社，等. 马铃薯脱毒微型种薯生产及其繁育推广体系—铃田模式[J]. 中国马铃薯，2002，16（2）：92-94.

[2]郭 健，夏同会. 组织培养技术在马铃薯良种繁育上的应用[J]. 马铃薯杂志，1988，2（2）：100-101.

[3]Kolattukudy P E.Biochemistry and function of cutin and suberin[J]. Canadian Journal of Botany，1984，62：2918-2933.

[4]Bernards M A.Demystifying suberin[J]. Canadian Journal of Botany，2002，80：227-240.陈秋帆，代兴梅，陈劲松，等. 马铃薯植株高度对FAO-56修正作物系数和实测作物系数的响应差别[J]. 江苏农业科学，2015，43（10）：128-130.