植物生长调节剂对马铃薯试管苗促生壮苗及干旱胁迫的调控

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:linyulan430
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优质脱毒种薯的应用是保证马铃薯产量、品质最有效的途径,脱毒试管苗繁育是马铃薯微型薯生产的前提,其扩繁成本对马铃薯脱毒种薯的生产效益有很大影响。提高试管苗生长速率、缩短生产周期,培育壮苗提高成苗率可降低马铃薯试管苗繁育成本,提高生产效益。本研究以新品系紫薯15-1和粉薯15-2试管苗为外植体,以MS为基本培养基,添加不同类型、不同浓度和不同组合的植物生长调节剂,研究其在促进马铃薯试管苗生长、培育壮苗及缓解干旱胁迫的影响,试验设置调环酸钙、胺鲜酯、复硝酚钠、调环酸钙+胺鲜酯、调环酸钙+复硝酚钠5个处理组合,每个处理下设置4个浓度,并设置一组空白对照。通过测定试管苗的形态指标、光合色素以及根系活力;以及渗透胁迫下,试管苗农艺性状、抗氧化酶活性和渗透调节物质。一方面,该研究通过筛选适合马铃薯试管苗促生壮苗的生长调节剂类型及其对应的最适浓度,为马铃薯规模化生产试管苗和试管薯提供技术支持。另一方面,通过研究不同生长调节剂在逆境胁迫下对马铃薯试管苗生长以及生理特征的响应,为今后马铃薯在干旱半干旱地区品种选育及高产稳产栽培提供理论依据。主要研究结果如下:一、植物生长调节剂对马铃薯试管苗促生壮苗的调控(1)调环酸钙对两种马铃薯株高、节间的生长具有抑制作用,而对茎粗、叶面积等形态指标、根系活力、光合色素的积累具有促进作用,调环酸钙浓度为2mg/L时处理效果最佳,在4mg/L时,马铃薯试管苗生长受到明显抑制。(2)胺鲜酯和复硝酚钠对两种马铃薯试管苗形态指标、根系活力及光合色素的增加均具有促进效果。胺鲜酯浓度为10mg/L时,对紫薯促生壮苗效果最佳,15mg/L时,对粉薯的生长效果较好,其农艺性状在20mg/L处理下受到抑制;复效酚钠浓度为2mg/L时,对两种马铃薯促生壮苗的效果最好。浓度为5mg/L时,马铃薯试管苗受到明显抑制。(3)低浓度的调环酸钙和胺鲜酯组合能明显促进两种马铃薯试管苗地上部的生长,而高浓度(2+12mg/L)则会显著抑制其生长,调环酸钙和胺鲜酯组合浓度为2+6mg/L时,能够显著促进紫薯和粉薯形态学参数和生理指标。(4)调环酸钙和复硝酚钠组合处理下,浓度较低时能够促进两种马铃薯地上部的生长,但促进效果不显著,浓度较高时,显著抑制其地上部分生长,在浓度为2+1.5mg/L处理时,效果相比于其他浓度较好。综上所述,调环酸钙属于抑制调节剂,控制试管苗的株高,促进马铃薯试管苗地上部长势。胺鲜酯和复硝酚钠均属于促进调节剂,胺鲜酯促进马铃薯试管苗地上部和根系的整体长势,而复硝酚钠促进根系生长优于地上部。但其根系易断,胺鲜酯处理下马铃薯试管苗根系生长良好;因此,胺鲜酯处理效果优于复硝酚钠处理效果;此外,调环酸钙、胺鲜酯和复硝酚钠作用于试管苗的效果远优于调环酸钙+胺鲜酯和调环酸钙+复硝酚钠组合处理下的效果。二、植物生长调节剂对马铃薯试管苗干旱胁迫的调控(1)调环酸钙处理对干旱胁迫下马铃薯试管苗的株高和节间长均具有抑制作用,抑制程度随浓度的增加逐渐加重,当调环酸钙浓度为2mg/L时,干旱胁迫下的两品种马铃薯试管苗株高和节间长与对照相比下降不明显,且该浓度下两品种的茎粗、叶面积、抗氧化酶活性和渗透调节物质达到最大。因此,浓度为2mg/L时,两种马铃薯抗旱能力最强。(2)胺鲜酯复硝酚钠对干旱胁迫下的两种马铃薯长生长调控效果相似,其中,当胺鲜酯浓度为10mg/L时,干旱胁迫下紫薯的形态指标和抗氧化系统相关指标达到最大值;胺鲜酯浓度为15mg/L时,粉薯生长指标、抗氧化酶活性最高,透调节物质含量最大;该结果说明10mg/L的胺鲜酯处理下,紫薯的抗旱能力较强,15mg/L的胺鲜酯处理下,粉薯的抗旱能力较强;复硝酚钠浓度为3mg/L时,最有利于紫薯试管苗干旱胁迫下农艺性状、抗氧化酶活性的提升和渗透调节物质的积累,复硝酚钠浓度为2mg/L时,最有利于粉薯试管苗农艺性状、抗氧化酶活性的提升和渗透调节物质的积累。(3)两种组合浓度处理对两种马铃薯干旱胁迫生长虽具有促进作用,但促进效果不明显。其中,调环酸钙和胺鲜酯组合浓度为2+6mg/L时,两种马铃薯试管苗农艺性状、抗氧化能力和渗透调节能力相比于其他浓度较强;调环酸钙和复硝酚钠组合浓度为2+1.5mg/L时,两种马铃薯试管苗农艺性状、抗氧化能力和渗透调节能力较强。综上所述,五种组合处理均能够增强马铃薯的抗旱能力,其中单一处理效果要远高于复配处理效果。其中,单一中调环酸钙>复硝酚钠>胺鲜脂;复配中调环酸钙+胺鲜酯>调环酸钙+复硝酚钠,它们通过增加渗透调节物质含量和提高保护酶的活性来提高其抗旱能力,促进渗透胁迫下马铃薯试管苗的生长。
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