马铃薯(Solanum tuberosum L.)属茄科茄属一年生草本植物。它广泛分布在五大洲140多个国家,总产和栽培面积居世界粮食作物的第4位。马铃薯适合扎根于多种生态地区,抗旱本领大,营养丰富而全面,是一种重要的粮菜兼用作物。近年来,宁夏马铃薯是山生产发展速度较快,已成为我国马铃薯生产的主产区之一,尤其区,成为了他们脱贫致富的金豆豆。
马铃薯(Solanum tuberousum. L)是粮、菜、饲兼用作物,具有产量高、营养丰富、适应性广和耐储运等特点[1]。主要以无性方式繁殖,易感染多种病毒,表现为薯块明显变小、畸形、种性退化、产量下降等,严重时失去种用价值[2]。目前生产中主要采取茎尖剥离组织培养技术进行种薯脱毒,在脱毒培养过程不但需要适宜的培养基质,而且需要人工提供光照。培养基质是作物生长的重要环境条件之一,有了适宜的生长环境,才能提高作物的生产质量和生物产量,要想提高作物的生物产量,必须从脱毒基础苗生长的基质入手培育壮苗,才能保障原原种的高质量生产。在大田生产中,关于农艺措施与作物产、质量相关的研究非常之多,如王喜枝[12]等研究认为增施氮肥和钾肥都可以提高小麦干物质积累量,尤其在拔节至抽穗期单株干物质积累,赵广才[13]等研究认为,各品种小麦的面筋含量和面筋指数随灌水次数增加而升高,马少康[14] 等研究表明,开花期和灌浆期灌水有利于小麦产量和千粒重的提高。张含彬[15]等研究认为,施入一定量的氮有助于大豆根系的干物质积累及活力提高,但是大田生产环境问题非常复杂,如土壤营养状况、温湿条件等难以完全控制,与组培快繁生产条件相比存在许多不同之处,尤其在组培快繁生产中,培养基质的营养成分完全可以量化,便于操作和控制,为研究其它相关影响因素提供了优越的试验环境条件,如G.-Y. KAI[16]研究了培养基质接种外植体诱导芽分化的影响, N.N. Sikuli[17] 研究在相同的培养基中加入不同的离子浓度对毛状根生物产量和生物碱的影响不同,刘勇[18]对脱毒苗的扦插基质进行了研究,唯有赵玉平[19]研究了不同培养基介质对马铃薯脱毒试管苗的生长和生产成本的影响。光照是马铃薯组培的必备条件之一。适量的光照和适宜的光质有助于脱毒基础苗的生长发育,如果补充的光照不足或光质不适宜,则引起脱毒基础苗生长状况不良出现弱苗;如果补充的光照过强,会使植株矮化、叶片发红严重时导致植株死亡,同时耗费更多的电能,造成脱毒基础苗生产成本加大。因此,有效的光质和适量的光照强度不仅是壮苗的有效途径之一,也是降低脱毒基础苗生产成本的重要方法之一。在这方面,国内外科研工作者已经做了大量的研究工作,如:陈凯、孔繁春[3,23]等研究了光照强度对马铃薯脱毒试管苗组培快繁的影响,霍凤兰、曾述容[1-2]等探讨了光照对马铃薯试管薯诱导的影响,常宏、潘新仿[4-5]等研究了光质对马铃薯试管薯形成的影响,A. Chanemougasoundharam, D. Sarkar, S.K. Pande[28]等研究了不同密封类型培养对马铃薯试管苗生长和叶绿素含量的影响,Kris Pruski, Tess Astatkie and Jerzy Nowak[29]研究了在不同介质和光照条件下,茉莉酮酸酯对两个马铃薯品种(马铃薯属)的体外块茎形成和膨胀的影响等等。综合分析已有成果发现,围绕培养基质主要分析了基质的类型[3,11,19,24]、理化性质[7-11],优化了基质配方,没有结合不同熟性马铃薯生育特点,有针对性的研发专用材料培养基质;而光照对脱毒马铃薯生产的影响重点进行了光照对试管薯结薯影响的相关研究极少涉及到光照对脱毒基础苗壮苗相关研究。据此,本试验采用二因素随机区组设计,分别研究了品种与基质、光质与光照强度对马铃薯脱毒基础苗生长发育的影响,旨在为马铃薯工厂化生产优质种薯提供廉价、环保、高效的基质材料和适宜的光质、光照强度标准,为马铃薯脱毒种薯产业化组培快繁提供科学依据。
第十二届“挑战杯”作品 三等奖
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