五种植物生长调节剂及硼酸对马铃薯微型薯生产及休眠期的影响

寇爽，宋峥，郑雪坳，黄磊，宋波涛

（华中农业大学园艺林学学院/园艺植物生物学教育部重点实验室/国家蔬菜改良中心华中分中心，湖北武汉430070）

遗传育种

五种植物生长调节剂及硼酸对马铃薯微型薯生产及休眠期的影响

寇爽，宋峥，郑雪坳，黄磊，宋波涛*

（华中农业大学园艺林学学院/园艺植物生物学教育部重点实验室/国家蔬菜改良中心华中分中心，湖北武汉430070）

以马铃薯品种‘东农303’为试验材料，研究5种生长调节剂和硼酸对马铃薯植株生长、结薯及休眠期的影响。结果表明，除硼酸外，其余物质都能对马铃薯植株生长有一定的抑制作用，其中多效唑能显著抑制马铃薯植株生长，减少节数效果最为明显；烯效唑和B9可以显著提高微型薯的结薯数、有效薯数和总薯重，但对有效薯率和平均单薯重影响不大；但从处理后微型薯的休眠期看，烯效唑和多效唑能明显延长薯块的休眠期，而B9对微型薯的休眠期没有明显影响，由此说明，设施隔离的微型薯生产过程中，B9具有较好的潜在利用价值。

微型薯；生长调节剂；硼酸；株高；节数；结薯；休眠期

马铃薯微型薯是指利用试管苗或试管薯在隔离防虫网室或者温室中，通过高密度栽培生产的薯，该过程是种薯生产的重要环节。近年来，随着中国马铃薯种植面积不断增加和国家脱毒种薯使用率的提高，脱毒微型薯的需求也大幅增加。如何高效生产微型薯，成为生产中亟待解决的问题。前人研究发现在马铃薯植株生长过程中喷施生长调节剂如烯效唑、多效唑和矮壮素以及硼酸等物质可以调节植株长势，并增加马铃薯的产量[1-7]，但这些研究主要针对大田种植的马铃薯，这些物质是否影响微型薯生长、产量以及收获后的休眠期，还需要进一步的研究。本试验研究了多效唑、矮壮素、膨大素、烯效唑、B9和硼酸对马铃薯植株生长、微型薯产量及休眠期的影响，以期获得适合马铃薯微型薯生产的药剂，为马铃薯微型薯的高效生产与利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为马铃薯早熟品种‘东农303’。试验用5种植物生长调节剂多效唑、矮壮素和膨大素（四川国光实业公司）、烯效唑（四川省兰月科技开发公司）、B9（青海黎化实业有限责任公司）以及硼酸（上海禾颖化工有限公司），在华中农业大学国家蔬菜改良中心华中分中心基地完成。

1.2 试验设计

采用随机区组设计，设19个处理：清水对照和6种药剂，每种药剂设3个不同的浓度水平，根据前人研究结果[1-8]，设置浓度如表1，每个处理4次重复。以一个塑料栽培筐（长54 cm、宽38 cm，面积0.2 m2）为一个小区，栽培基质为12 cm深蛭石，每个小区均匀放置80个0.1～0.5 g的微型薯，置于玻璃温室内。所有药剂均采用叶面喷施法，2012年3月29日播种，4月14日出苗（小区出苗株数达到75%）；4月30日第1次喷施，5月1日第2次喷施，5月2日第3次喷施，6月10日收获。

马铃薯植株生长状态通过株高和节数反映。每个小区随机挑选10株，分别在处理前、处理后15 d及处理后30 d测定株高、节数等农艺性状[9]。收获后，统计每个小区产量并调查结薯情况。收获时统计0.2 g以上的薯块计入总薯数，并将其分为5级：＜1 g为1级，1～3 g为2级，3～5 g为3级，5～10 g为4级，＞10 g为5级，并将大于1 g的微型薯定义为有效薯。

1.3 休眠统计

微型薯收获之后，按如下方法进行统计休眠期。每处理取2个重复，每个重复包括3～5级薯各10个，共30个薯。将微型薯置于发芽盒中，放于硬质塑料筐内，置于15～20℃避光透气的环境下，调查薯块发芽情况，每隔7 d观察记录1次。休眠期是指从收获到块茎顶芽生长达3 mm所需要的时间。

1.4 数据分析

采用Excel 2013对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同生长调节剂及硼酸对马铃薯植株生长的影响

对不同时期的马铃薯植株的株高及节数进行了调查，结果表明，处理前，各处理间株高和节数略有差异，但均未达到显著水平；而处理后15和30 d的调查结果表明，多效唑、烯效唑和矮壮素等对植株生长均有明显的抑制作用，多效唑效果最为明显。施用多效唑15和30 d后，3个浓度处理的马铃薯植株高度与对照相比均有明显降低，其中0.10 g/L处理效果最好，与清水对照相比，处理15和30 d后，植株株高分别降低了9.31和9.59 cm，达到了极显著水平；而烯效唑、矮壮素等只在个别浓度下对植株的影响达到了显著水平（表2）。而在植株节数方面，在处理15 d后，各植物生长调节剂和硼酸对马铃薯植株节数的影响均不明显，但处理30 d后，在一些植物生长调节剂的处理下马铃薯植株的节数显著减少，其中多效唑能够明显减少马铃薯植株的节数，在中浓度和高浓度均达到极显著水平，分别较清水对照减少3.21和2.4节。此外，烯效唑也能明显减少植株的节数，处理30 d后，中低浓度处理对植株节数的影响也达到了极显著和显著水平，分别较清水对照减少3.03和2.68节。另外，B9在4.50 g/L处理时也能显著减少植株的节数。

表1 5种植物生长调节剂及硼酸配置浓度Table 1 Concentration of five plant growth regulators and boric acid

2.2 不同生长调节剂及硼酸对微型薯结薯的影响

收获后，对收获总薯数、有效薯数、总薯重和单薯重等指标进行评价，结果表明，除个别处理外，施用生长调节剂及硼酸后总薯数、有效薯数和总薯重均有一定程度的提高，但幅度差异较大；而有效薯率和单薯重没有发现明显的变化（表3）。其中B9和烯效唑对总薯数、有效薯数和总薯重的影响最为明显，B9在3种浓度下都有良好的表现，总薯数增加15.83%～27.41%，在中高浓度处理的总薯数与对照相比达到极显著差异，有效薯数在中高浓度下，也达到了极显著或显著差异，增幅分别为28.10%和22.62%。而烯效唑在中高浓度0.15和0.45 g/L时表现较好，与对照相比，总薯数分别增加21.08%和18.69%，有效薯数也增加了25.32%和18.90%，均达到显著水平。从各级薯的分布看，在中浓度的烯效唑和B9处理中，除1级薯外，有效薯中的各级薯数均有所增加；而在高低浓度的烯效唑和B9处理中，除5级薯外，有效薯中其他各级别薯数都有明显增加，此外，B9各处理中1级薯也增加较多。

表2 不同的生长调节剂及硼酸对马铃薯株高和节数的影响Table 2 Effects of different plant growth regulators and boric acid on potato plant height and node numbers

表3 不同生长调节剂及硼酸对马铃薯微型薯产量的影响Table 3 Effects of different growth regulators and boric acid on potato minituber yield

2.3 不同生长调节剂及硼酸对不同级别马铃薯块茎休眠的影响

为了避免不同薯块大小对休眠期的影响，用3～5级的微型薯作为休眠期的材料，评价不同生长调节剂及硼酸对薯块休眠的影响。由图1可知，总体上看，施用多效唑、烯效唑、矮壮素、膨大素和硼酸后，薯块休眠期均出现了一定程度的延长，其中多效唑和烯效唑的3个浓度处理均能极显著地延长微型薯的休眠期，延长的天数为9.1～14.9 d；而施用高浓度的矮壮素（4.50 g/L），也能极显著延长微型薯的休眠期；其他处理对马铃薯休眠期的影响均没有达到显著水平。在施用的B9处理中，微型薯的休眠期几乎没有影响。

图1 不同生长调节剂及硼酸对马铃薯块茎休眠期的影响Figure 1 Effect of different growth regulators and boric acid on potato tuber dormancy period

3 讨论

多效唑、矮壮素、烯效唑和B9均为植物生长抑制剂，主要作用为抑制细胞徒长，控制亚顶端分生组织活动、培育壮苗和改造株型[10,11]。多效唑是一种高活性的植物生长延缓剂，对作物有显著的矮化效果，具有延缓基叶生长，促进分枝、分蘖，促进根系形成，增加叶绿素、核酸、淀粉和可溶性糖等含量，增强抗逆性能，阻止或延缓衰老，增加产量，改善品质的作用[12]。秦丽和张月辰[13]对大棚马铃薯的研究表明不同浓度多效唑处理可以使马铃薯植株明显矮化、茎变粗，产量和品质有明显提高。本试验中，5种植物生长调节剂及硼酸都能在一定程度上降低株高，减少节数，其中多效唑对于马铃薯植株高度和生长后期的节数都有明显的影响（表2），但对其总薯数、有效薯数和总薯重没有明显促进作用，部分处理中还出现下降趋势，而在有效薯率和单薯重上却出现了一定的促进作用，说明其虽然抑制了地上部植株的生长，但其单株结薯数没有影响（表3）。

烯效唑是一种新型的植物生长调节剂，效果与多效唑类似。杨国放等[14]对马铃薯品种‘Favorita’的研究表明，烯效唑可以降低马铃薯植株的株高和植株地上鲜重，提高地下植株的块茎数量和块茎干重，增加块茎重量。童相兵等[15]研究表明，在马铃薯叶面喷施0.04 g/L烯效唑，具有明显地控上促下的作用，可以降低植株高度，缩短生长期，提早成熟，提高块茎产量。烯效唑也能够明显矮化植株，减少植株节数（表2），施用后微型薯的总薯数、有效薯数、有效薯率和总薯重都有不同程度的增加，但平均单薯重却呈下降趋势（表3），说明其可能影响了植株的单株结薯数。此外，多效唑和烯效唑均对微型薯的休眠期有明显的影响，说明其薯块内可能有一定的残留，影响了后期芽的萌发与生长（图1），因此，微型薯生产中需谨慎使用。

B9也是一种植物生长延缓剂，对控制营养生长，防止徒长，增加坐果，提早着色，以及促进花分化，促进马铃薯增产，提高番茄移植时的生活力，以及培育壮苗均有良好效果[16]。唐小兰[17]的研究表明，马铃薯初花期喷施浓度为1.429 g/L的B9，可以促进块茎发育，提高产量及经济效益。本研究中B9对马铃薯植株生长影响并不十分明显（表2），但其能显著增加总薯数和有效薯数，且总薯重也有一定程度的增加，而对有效薯率和平均单株重影响不大（表3），说明其可能是增加了单株结薯率，从而促进了总薯数的提高；此外，休眠期统计显示B9对微型薯的休眠期影响不明显（图1），说明其在微型薯生产中具有较好潜在利用价值，而其在微型薯内的残留以及对微型薯大田播种后大田产量和种薯质量的影响还有待于进一步研究。

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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

国家马铃薯现代农业产业技术体系（CARS-10-P08）；湖北省科技创新重大项目（2016ABA092）。

寇爽（1991-），女，硕士研究生，从事马铃薯生产及抗寒相关的分子生物学研究。

宋波涛，教授，博士，主要从事马铃薯遗传育种研究，E-mail:songbotao@mail.hzau.edu.cn。