马铃薯微型薯活力及其调控机理研究

摘要

马铃薯微型薯活力问题的由来及其研究思路在于马铃薯产业化生产发展实际需要的推动，旨在利用、控制种薯活力，以获得高质量的微型薯，达到增产增收的目的。尽管决定种薯活力的因素和构成活力差异的组分及其机制是一个十分复杂的问题，但同一品种、同一批种薯，其活力的变化则主要依据种薯老化、劣变程度而定。在生产实践中，采用何种测定方法，加强种薯质量检验，确定高活力的种薯，保证种薯质量，已成为目前我国马铃薯种业生产中亟待解决的重要问题。 本论文以不同重量大小、不同品种的马铃薯微型薯为实验对象，研究了不同贮藏条件、不同贮藏温度、不同贮藏时间以及用不同药剂处理对马铃薯微型薯活力的作用和调控等多种生理因素的影响，同时还对不同重量大小、不同品种微型薯在不同条件贮藏的GA3、IAA、ABA等内源激素与种薯活力变化的规律和机理进行了探讨。主要研究结果如下： 1、贮藏时间不同、品种不同对微型薯活力的影响都达到极显著水平。‘大西洋’及‘夏波蒂’微型薯贮藏91天后，两个品种的活力水平都比较低，随着贮藏时间延长，其活力指数不断提高，在183天左右时达到最高峰，然后，随贮藏时间延长其活力指数呈下降趋势。贮藏183天的‘大西洋’、‘夏波蒂’活力指数分别为0.0633、0.0345，分别比贮藏91天的高69.67％、60.87％，比贮藏275天的高71.3％、52.44％；说明适合微型薯的贮藏时间应该是183天，缩短或延长贮藏时间都会降低微型薯活力，此时播种产量最高，也是最佳的播种时间。 2、经不同条件贮藏后，‘大西洋’及‘夏波蒂’微型薯活力发生显著变化，两品种活力指数均呈显著差异。其中以冷藏条件贮藏后的活力指数最高，‘大西洋’活力指数为0.0949，分别比窖藏和室温贮藏高20.44％和33.51％；‘夏波蒂’活力指数为0.0784，分别比窖藏和室温贮藏分别高20.28％、35.46％。表明贮藏方式不同、品种不同对微型薯活力的影响极为显著，适合微型薯贮藏条件的顺序是冷藏>窖藏>室温贮藏。低温贮藏是适宜微型薯的贮藏方式。 3、微型薯重量大小不同，对种薯活力高低有显著的影响作用，活力指数随种薯重量增加而显著提高，种薯越大、活力越高，不同重量大小种薯的活力指数差异程度达到极显著水平。‘大西洋’及‘夏波蒂’7-8g规格的微型薯活力为0.0436和0.0383，分别较6-7g的高0.91％和10.83％，比5-6g的高26.54％和38.79％，比4-5g的高40.28％和40.41％，比3-4g的高42.05％和48.8％，比2-3g的高69.72％和55.44％，比1-2g的高74.16％和72..43％，比≤1g的高76.71％和76.76％。所以，在购买或种植马铃薯微型薯时，宜选用重量≥2g以上微型薯，以获得高产量和高效益。 4、不同品种的微型薯活力指数差异较大，品种不同、产量不同、活力指数差异也显著不同，芽干重、产量与种薯活力之间的相关性最密切，对种薯活力的影响作用最大，这说明，不同品种的微型薯活力不同，品种对种薯活力有显著影响作用，不同品种的微型薯在一定程度上决定着产量的高低。陇薯3号的微型薯活力最大为0.0531，比新大坪高4.9％，比大西洋高15.82％，比费乌瑞它高41.05％，比夏波蒂高69.49％。 5、不同药剂浸种处理2h对微型薯发芽的促进作用最大，处理时间越长对微型薯发芽的促进作用越小，甚至处理12h后反而对发芽有显著的抑制作用。PEG、核黄素处理不仅能显著提高微型薯活力，而且对提高微型薯发芽、出苗和幼苗生长有明显的促进作用。PEG2000高浓度、核黄素低浓度、PEG8000低浓度处理对微型薯发芽和出苗有显著的促进作用，促进率分别为73.03％、68.44％和58.89％；GA3中浓度、PEG8000低浓度、NaCl低浓度、PEG8000中浓度等处理对提高微型薯活力作用最显著，分别较对照提高微型薯活力水平112.73％、100％、76.36％和72.73％。 6、不同品种、不同重量大小的微型薯在不同条件贮藏对内源激素含量和种薯活力有显著的影响作用。微型薯GA3含量比IAA含量高97.97％，比ABA含量高86.73％，而IAA含量仅比ABA含量略高3.8％，说明微型薯内GA3含量显著高于IAA含量和ABA含量，微型薯IAA含量和ABA含量基本一致。在冷藏、窖藏、室温藏等3种不同条件贮藏后，两个品种的GA3含量极显著高于IAA、ABA的含量，ABA含量显著高于IAA的含量；两个品种的活力指数在冷藏条件最高，在窖藏条件中等，在室温藏条件最低。由此说明无论贮藏条件如何改变、品种类型如何变换，微型薯GA3、IAA、ABA内源激素含量之间的比例关系始终是一致的，但不同贮藏条件、不同品种同一种内源激素含量和种薯活力变化趋势的变化趋势有所不同。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章文献综述

1.1种子活力研究进展

1.1.1种子活力概念的起源与诞生

1.1.2种子活力在农业生产中的应用研究

1.1.3种子活力影响因素研究进展

1.1.4种子活力测定方法研究进展

1.1.5种子活力调控技术研究进展

1.1.6种子活力机理研究进展

1.1.7种子活力的生理生化及分子生物学研究进展

1.2马铃薯微型种薯活力研究进展

1.2.1微型种薯研究的目的和意义

1.2.2微型种薯活力研究进展

1.2.3微型种薯活力机理研究进展

1.2.4改善微型种薯活力调控技术研究进展

第二章研究目的与试验设计

2.1研究目的

2.2研究内容

2.2.1微型薯活力测定方法研究

2.2.2微型薯活力影响因素研究

2.2.3改善微型薯活力调控方法研究

2.2.4微型薯内源激素含量变化的研究

2.3技术路线

第三章贮藏时间对微型薯活力及其生理特性的影响

3.1贮减时间对微型薯发芽、出苗及产量的影响

3.2不同贮藏时间对微型薯活力的影响

3.3贮藏时间对微型薯MDA含量、SOD和CAT活性的影响

3.4贮藏时间对微型薯蛋白质、淀粉和可溶性糖含量的影响

3.5讨论

第四章贮藏条件对微型薯活力及其生理特性的影响

4.1不同贮藏条件对微型薯活力的影响

4.2贮藏方式对不同大小规格微型薯活力的影响

4.3不同贮藏条件对微型薯含水量的影响

4.4不同贮藏条件下微型薯MDA含量、SOD和CAT活性的变化

4.5不同贮藏条件微型薯蛋白质含量的变化

4.6不同贮藏条件微型薯淀粉和可溶性糖含量的变化

4.7讨论

第五章微型薯不同大小对微型薯活力及生理特性的影响

5.1微型薯大小对其发芽、出苗及产量的影响

5.2微型薯大小对其活力的影响

5.3微型薯大小对其活力和产量关系的影响

5.4微型薯大小对其MDA含量、SOD和CAT活性的影响

5.5微型薯大小对其蛋白质、淀粉、可溶性糖含量的影响

5.6讨论

第六章不同品种微型薯活力及生理特性的变化

6.1不同品种微型薯发芽、出苗及产量的变化

6.2不同品种微型薯活力的变化

6.3不同品种微型薯MDA含量、SOD和CAT活性的变化

6.4不同品种微型薯蛋白质、淀粉、可溶性糖含量的变化

6.5讨论

第七章改善微型薯活力调控方法的研究

7.1高温老化处理对微型薯活力的影响

7.2不同药剂不同时间处理对提高微型薯活力的影响

7.2.1不同药剂不同时间处理对微型薯发芽及活力的影响

7.2.2不同药剂不同时间处理对微型薯出苗和幼苗生长的影响

7.2.3不同药剂不同时间处理对微型薯活力及其发芽和出苗的综合影响

7.3不同药剂不同浓度处理对提高微型薯活力的影响

7.3.1不同药剂不同浓度处理对微型薯发芽及活力的影响

7.3.2不同药剂不同浓度处理对微型薯出苗和幼苗生长的影响

7.3.3不同药剂不同浓度处理对微型薯活力及发芽和出苗的综合影响

7.4讨论

第八章微型薯内源激素与其活力调控机理的研究

8.1不同大小微型薯内源激素含最与其活力的变化关系

8.1.1 不同大小微型薯内源激素含量与其活力变化的比较

8.1.2 Ga3含量的变化

8.1.3 IAA含量的变化

8.1.4 ABA含量的变化

8.2不同贮藏条件对微型薯内源激素含量及活力变化的影响

8.2.1不同贮藏条件对微型薯内源激素含量及种薯活力的影响

8.2.2在室温条件下同大小微型薯对其内源激素含量及种薯活力的影响

8.2.3在窖藏条件下不同大小微型薯对其内源激素含量及种薯活力的影响

8.2.4在冷藏条件下不同大小微型薯对其内源激素含量及种薯活力的影响

8.3讨论

第九章主要研究结论和创新点

9.1主要研究结果

9.2创新点

9.3工作展望

致谢

参考文献

附图

作者简介

攻读博士期间发表的论文和研究成果

导师简介