钙在马铃薯微型种薯形成中的作用研究

摘要

以早熟品种尤金和费乌瑞它为试验材料，培养基中加入不同种类和不同浓度的钙：Ca（NO3）2：0，5，10，15，20 mmol/L，CaCl2：0，5，10，15，20 mmol/L，光强4000 lx，光照12 h/d，温度26±2℃条件下培养，研究不同浓度的Ca（NO3）2和CaCl2 对两个品种马铃薯试管苗生长过程的影响；在诱导结薯阶段的培养基中加入：
　　 Ca（NO3）2：0，5，10，15，20 mmol/L；CaCl2：0，5，10，15，20 mmol/L，置于光强4000 lx，光照18 h/d，15±2℃的培养箱中培养，研究钙对两个品种的微型种薯结薯指标与品质的影响。
　　 主要研究结论如下：
　　 1.10-15mmol/L的钙处理对试管苗的有效茎节数、株高、茎粗、干鲜重、根数和叶片数均有显著的促进作用：对于品种尤金,以15mmol/L的硝酸钙处理效果最好；对于品种费乌瑞它，10mmol/L的氯化钙处理效果最好。
　　 2.不同浓度的硝酸钙和氯化钙处理对微型种薯的诱导起促进作用，对结薯率、微型薯单薯直径、大薯率、单薯重、均有显著（0.05）影响，在0-15mmol/L 浓度范围内，各项指标随钙浓度的上升而增加，而在20 mmol/L时各指标与15mmol/L的处理相比差异不明显或有所下降，表明品种尤金和费乌瑞它适合诱导微型薯的钙浓度为10-15mmol/L，对于品种尤金，在15mmol/L的硝酸钙处理下表现优于其它；对于品种费乌瑞它，在10 mmol/L的氯化钙处理下表现较好。
　　 3.10-15mmol/L的钙处理对于微型种薯的可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、淀粉含量、干物质含量的提高均有显著促进作用。对于品种尤金，15mmol/L的硝酸钙处理优于其它处理；对于品种费乌瑞它，10 mmol/L的氯化钙处理较好。
　　 4.微型薯中的钙含量随培养基钙浓度的升高而增加，品种费乌瑞它在10 mmol/L的氯化钙处理下表现出显著差异，品种尤金在15mmol/L的硝酸钙处理下表现显著差异。两个品种比较，品种尤金本身的钙含量少于费乌瑞它，这是品种的基因型所决定的，经钙处理后，品种尤金表现出较强的吸收和富集钙的能力，在15-20mmol/L 范围内，硝酸钙处理效果最好。
　　 5.组织培养体系的优化：对于品种尤金，培养基为15mmol/L Ca（NO3）2+MS+6-BA1.0mg/L+NAA 0.01 mg/L+0.6％ 琼脂+3％ 蔗糖，光强4000 lx，光照12 h/d，温度26±2℃的培养箱中培养21d 左右可进行单芽茎段继代，或在21d 左右将培养基换成15mmol/L Ca（NO3）2+MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.01 mg/L+0.6％ 琼脂+8％ 蔗糖，培养条件光强4000 lx，光照18 h/d，温度15±2℃可进行微型薯的诱导，50d 左右即可收获微型种薯；对于品种费乌瑞它，培养基为10 mmol/L CaCl2+MS+6-BA 1.0mg/L+NAA0.01 mg/L+0.6％ 琼脂+3％ 蔗糖，光强4000 lx，光照12 h/d，温度26±2℃的培养箱中培养21d 左右可进行单芽茎段继代，或在21d 左右将培养基换成10 mmol/L CaCl2+MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.01 mg/L+0.6％ 琼脂+8％ 蔗糖，培养条件光强4000 lx，光照18 h/d,温度15±2℃可直接进行微型薯的诱导，50d 左右即可收获微型种薯。
　　 综上所述，钙离子通过第二信使的作用或其它离子（如钾离子等）通道来影响和调控试管苗的生长发育及品质。通过本试验及综合分析可知，对于品种尤金，15mmol/L的硝酸钙有利于该品种试管苗的生长发育，该处理下的试管苗有效茎节数、叶片数和根数多，株高、茎粗大，对于品种费乌瑞它，则为10 mmol/L的氯化钙效果最好，可以为微型种薯的诱导奠定基础，并提高了微型种薯的品质和钙含量，同时优化组织培养体系，节省时间、成本和资源。