中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (4): 788-800.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.04.016
• 研究简报 • 上一篇
冶楠1(), 朱艳1(), 赵元寿2, 朱建宁3, 门佳伟1, 陈富4, 孔德媛1, 张卫兵1, 宗元元1, 李永才1
收稿日期:
2022-04-13
接受日期:
2022-07-26
出版日期:
2023-02-16
发布日期:
2023-02-24
通信作者:
朱艳,Tel:18294441913;E-mail:zhuyan0102@163.com
联系方式:
冶楠,Tel:15193978997;E-mail:2218611641@qq.com。
基金资助:
YE Nan1(), ZHU Yan1(), ZHAO YuanShou2, ZHU JianNing3, MEN JiaWei1, CHEN Fu4, KONG DeYuan1, ZHANG WeiBing1, ZONG YuanYuan1, LI YongCai1
Received:
2022-04-13
Accepted:
2022-07-26
Published:
2023-02-16
Online:
2023-02-24
摘要:
【目的】浸种处理是马铃薯生产中常用的促进块茎萌发的手段,然而浸种剂使用不当,会引起内源激素的失调,导致马铃薯高脚苗的发生。研究壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长及内源激素含量的影响,为壳寡糖作为马铃薯微型薯拌种剂的安全使用提供理论支持。【方法】以‘费乌瑞它’马铃薯微型薯为试材,分别用10、50和200 mg·L-1(w/v)的壳寡糖溶液浸种处理,筛选促芽生长的最佳壳寡糖浓度,以50 mg·L-1(w/v)浸种15 min为处理组(COS50),蒸馏水浸种为阴性对照(Con),并选择易引起块茎芽细长且疯长的外源赤霉素3(15 mg·L-1,w/v)浸种处理为阳性对照(GA3)。测定各处理对微型薯发芽率、发芽势、芽长和芽直径的影响,并检测浸种处理前(BT)、萌发前期(BGS)、萌发期(GS)和伸长期(VG)顶芽内源激素含量的变化,用石蜡切片染色观察GS期顶芽细胞的形态,采用Pearson相关分析研究芽生长与内源激素含量的内在联系。【结果】50 mg·L-1(w/v)壳寡糖浸种处理可有效促进微型薯块茎芽的萌发及生长,芽长较Con组显著提高了74.7%,芽直径较GA3组显著提高了37.2%;并在浸种后第5天,块茎发芽率即达100%,分别较Con和GA3组提高40.0%和17.0%,同时,COS50浸种处理显著提高了微型薯的发芽势,在处理后第5天,发芽势分别较Con组和GA3组提高了80.0%和28.6%,块茎表现为出芽早,出芽整齐。不同浸种处理微型薯顶芽分生组织的内源激素含量也存在显著差异,在VG期,COS50处理组块茎芽分生组织的生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)和赤霉素(GA)的含量分别较Con组提高了11.4%、2.7%和2.5%,而脱落酸(ABA)的含量显著降低了3.2%(P<0.05)。GA3处理组内源GA、CTK及IAA含量最高,COS50组的IAA、CTK和GA含量分别低于GA3组5.1%、8.4%和2.0%(P<0.05),ABA含量无显著降低。然而,COS50处理显著提高了VG期微型薯顶芽分生组织中内源多胺(PA)的含量,分别较Con组和GA3组提高了7.0%和2.8%。石蜡切片染色的结果显示,GA3处理的顶芽分生组织细胞沿芽轴方向纵向伸长膨大形成细长扁平状的细胞,而COS50组分生组织细胞膨大均匀,无细长扁平状,且与Con组的细胞形态相似。相关性分析显示,COS50处理诱导的马铃薯微型薯芽的增长、增粗、发芽率及发芽势的提高与内源激素CTK、GA以及PA含量的升高呈显著正相关(P<0.05),且微型薯块茎发芽过程中PA的含量与ABA的含量表现极显著负相关(r=-0.785,P<0.01)。【结论】50 mg·L-1(w/v)的壳寡糖浸种通过提高马铃薯微型薯芽组织中内源多胺、生长素、细胞分裂素以及赤霉素的含量提高了微型薯芽长、芽直径及发芽率,但壳寡糖处理引起的内源赤霉素含量显著低于易引起苗细长疯长的外源赤霉素浸种处理组,块茎芽分生组织的细胞均匀膨大,出芽整齐,芽长且粗壮,未表现芽细长、疯长现象。
冶楠, 朱艳, 赵元寿, 朱建宁, 门佳伟, 陈富, 孔德媛, 张卫兵, 宗元元, 李永才. 壳寡糖浸种对马铃薯微型薯芽生长和内源激素含量的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(4): 788-800.
YE Nan, ZHU Yan, ZHAO YuanShou, ZHU JianNing, MEN JiaWei, CHEN Fu, KONG DeYuan, ZHANG WeiBing, ZONG YuanYuan, LI YongCai. Effects of Seed Soaking with Chitooligosaccharide on the Growth of Sprout and Endogenous Phytohormone Content in Potato Minitubers[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2023, 56(4): 788-800.
表1
COS50处理引起马铃薯微型薯块茎顶芽生长与内源激素水平变化的相关性分析"
相关性 Correlation | 芽长 Bud length | 芽直径 Bud diameter | 发芽势 Germination energy | 发芽率 Germination rate | GA | ABA | IAA | PA | CTK |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
芽长 Bud length | 1.00 | 0.729** | 0.911** | 0.827** | 0.906** | 0.046 | -0.158 | 0.674* | 0.935** |
芽直径 Bud diameter | 1.00 | 0.384* | 0.651** | 0.577* | 0.369 | -0.278 | 0.491* | 0.702** | |
发芽势 Germination energy | 1.00 | 0.764** | 0.451* | -0.26 | -.384* | 0.420* | 0.626** | ||
发芽率 Germination rate | 1.00 | 0.775** | 0.13 | -.524* | 0.591* | 0.823** | |||
GA | 1.00 | -0.303 | -0.229 | 0.571* | 0.903** | ||||
ABA | 1.00 | -0.146 | -0.785** | -0.097 | |||||
IAA | 1.00 | -0.316 | -0.239 | ||||||
PA | 1.00 | 0.352 | |||||||
CTK | 1.00 |
[1] |
doi: 10.1007/s12230-018-09709-0 |
[2] |
doi: 10.3969/j.issn.1671-6019.2021.08.047. |
doi: 10.3969/j.issn.1671-6019. 2021.08.047. |
|
[3] |
doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2017.02.029. |
doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2017.02.029. |
|
[4] |
doi: 10.13456/j.cnki.lykt.2012.03.025. |
doi: 10.13456/j.cnki.lykt.2012.03.025. |
|
[5] |
卢红霞, 王光锋, 孙利利, 甘良, 孙志伟, 徐志豪. 不同浓度烯效唑浸种对西瓜育苗控高的影响. 上海蔬菜, 2016(3): 55-57. doi: 10.3969/j.issn.1002-1469.2016.03.038.
doi: 10.3969/j.issn.1002-1469.2016.03.038. |
doi: 10.3969/j.issn.1002-1469.2016.03.038. |
|
[6] |
黄涛, 屈会娟, 沈学善, 余丽萍, 王西瑶, 潘海平. 催芽天数、GA和BR互作对秋作紫马铃薯萌芽、出苗和产量的影响. 西南农业学报, 2020, 33(9): 1925-1932. DOI:10.16213/j.cnki.scjas.2020.9.008.
doi: 10.16213/j.cnki.scjas.2020.9.008. |
|
|
[7] |
李定国, 郭衍龙, 张文英. 棉花漂浮育苗高脚苗的形成原因及预防措施. 河北农业科学, 2008, 12(11): 11-12, 15. doi: 10.3969/j.issn. 1088-1631.2008.11.005.
doi: 10.3969/j.issn. 1088-1631.2008.11.005. |
doi: 10.3969/j.issn.1088-1631.2008.11.005. |
|
[8] |
doi: 10.3109/07388551.2013.798255. |
[9] |
罗晓峰, 代宇佳, 宋艳, 吕昊哲, 雍太文, 王小春, 刘卫国, 舒凯. 三种植物生长调节剂对大豆生长发育及产量的影响. 核农学报, 2021, 35(4): 980-988. doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2021.04.0980.
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2021.04.0980 |
doi: 10.11869/j.issn.100-8551.2021.04.0980. |
|
[10] |
秦燕霞. 寡糖对啤酒大麦萌发和麦芽品质的影响[D]. 大连: 大连工业大学, 2015.
|
|
|
[11] |
孙学花, 韩汝青, 熊海宇, 姚坚. 不同聚合度壳寡糖拌种对小麦发芽的影响. 现代农业科技, 2021(12): 1-3, 8. doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2021.12.001.
doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2021.12.001. |
doi: 10.3969/j.issn.1007-5739.2021.12.001. |
|
[12] |
赵肖琼, 梁泰帅, 张恒慧. 壳寡糖对PEG胁迫下小麦种子萌发、幼苗生长及渗透调节物质的影响. 种子, 2020, 39(2): 91-95.
|
|
|
[13] |
钟碧萍, 吴晓青, 周津, 谢茹胜. 柱前衍生化HPLC法分离不同聚合度的壳寡糖. 生物化工, 2019, 5(3): 16-19.
|
|
|
[14] |
吴莉, 单守明. 叶面喷施壳寡糖对“赤霞珠”葡萄幼苗抗低温胁迫的影响. 中国南方果树, 2020, 49(4): 107-110.
|
|
|
[15] |
康云艳, 刘兵, 杨暹, 柴喜荣. 壳寡糖诱导菜薹对立枯病的抗性研究. 华北农学报, 2014, 29(4): 145-150.
doi: 10.7668/hbnxb.2014.04.025 |
|
|
[16] |
doi: 10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.11.019. |
doi: 10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.11.019. |
|
[17] |
刘勇, 吴玉红, 魏芳勤, 魏玲, 陈永刚. 马铃薯脱毒微型薯休眠及发芽特性研究. 安徽农学通报, 2018, 24(6): 32-33. doi: 10.3969/j. issn.1007-7731.2018.06.013.
doi: 10.3969/j. issn.1007-7731.2018.06.013. |
doi: 10.3969/j.issn.1007-7731.2018.06.013. |
|
[18] |
李海珀, 陈富, 袁安明, 陈向东, 张小静, 唐彩梅, 曹宁, 张建祥. 赤霉素对马铃薯扦插苗生长发育及产量的效果. 中国马铃薯, 2018, 32(2): 70-73. doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2018.02.002.
doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2018.02.002. |
doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2018.02.002. |
|
[19] |
郑顺林, 袁继超, 马均, 李首成, 王西瑶. 外源赤霉素对小整薯休眠解除中的激素变化及物质转化的影响. 西南农业学报, 2008, 21(2): 323-327. doi: 10.3969/j.issn.1001-4829.2008.02.017.
doi: 10.3969/j.issn.1001-4829.2008.02.017. |
doi: 10.3969/j.issn.1001-4829.2008.02.017. |
|
[20] |
葛霞, 任娜, 黄铮, 田世龙. 3种抑芽剂对马铃薯贮藏效果的影响. 甘肃农业科技, 2018(12): 46-52. doi: 10.3969/j.issn.1001-1463.2018. 12.014.
doi: 10.3969/j.issn.1001-1463.2018. 12.014. |
doi: 10.3969/j.issn.1001-1463.2018.12.014. |
|
[21] |
王洁, 李喜宏, 赵亚婷, 付岩吉, 贾晓昱. 不同贮藏方式对马铃薯品质的影响. 食品科技, 2017, 42(11): 35-40.
|
|
|
[22] |
任艳芳, 何俊瑜, 杨军, 韦愿娟. 外源H2O2对盐胁迫下小白菜种子萌发和幼苗生理特性的影响. 生态学报, 2019, 39(20): 7745-7756. doi: 10.5846/stxb201809172021.
doi: 10.5846/stxb201809172021. |
doi: 10.5846/stxb201809172021. |
|
[23] |
钟蕾, 邓俊才, 王良俊, 郑顺林, 豆攀, 王兴龙, 袁继超. 生长调节剂处理对马铃薯贮藏期萌发及氧化酶活性的影响. 草业学报, 2017, 26(7): 147-157. doi: 10.11686/cyxb2016338.
doi: 10.11686/cyxb2016338. |
doi: 10.11686/cyxb2016338. |
|
[24] |
周双, 孙伟, 杨光, 焦奎宝, 王明洁, 唐克, 吴雨蹊, 孙毅民, 高媛. 绥李3号李叶芽萌发过程中内源激素含量的变化. 中国果树, 2022(1): 45-49. doi: 10.16626/j.cnki.issn1000-8047.2022.01.009.
doi: 10.16626/j.cnki.issn1000-8047.2022.01.009. |
doi: 10.16626/j.cnki.issn1000-8047.2022.01.009. |
|
[25] |
王茜茹, 惠志明, 徐建飞, 段绍光, 卞春松, 金黎平, 李广存. 马铃薯薯形发育的组织细胞学研究. 中国蔬菜, 2020(4): 67-73.
|
|
|
[26] |
李宝军, 刘志恬, 薛素琳, 柴秀伟, 李志程, 毕阳,
|
|
|
[27] |
李雨新, 李尚勇, 陈雪红. 壳寡糖的分析方法及其在种植业领域的应用. 农村经济与科技, 2020, 31(8): 78-80. doi: 10.3969/j.issn.1007-7103.2020.08.043.
doi: 10.3969/j.issn.1007-7103.2020.08.043. |
doi: 10.3969/j.issn.1007-7103.2020.08.043. |
|
[28] |
曾粮斌, 张梦君, 余永廷, 陈佳, 严准, 薛召东. 壳寡糖拌种对亚麻种子萌发的影响. 中国麻业科学, 2016, 38(5): 197-201. doi: 10.3969/j.issn.1671-3532.2016.05.002.
doi: 10.3969/j.issn.1671-3532.2016.05.002. |
doi: 10.3969/j.issn.1671-3532.2016.05.002. |
|
[29] |
doi: 10.3969/j.issn.1001-4829.2014.03.061. |
doi: 10.3969/j.issn.1001-4829.2014.03.061. |
|
[30] |
姜若超, 李莲芳, 李俞鑫, 王姝茜, 刘畅, 黄孝杰, 合金鑫. IAA、 GA3和壳寡糖浸种对滇油杉种子发芽的影响. 西部林业科学, 2021, 50(6): 110-116, 123. doi: 10.16473/j.cnki.xblykx1972. 2021.06.015.
doi: 10.16473/j.cnki.xblykx1972. 2021.06.015. |
doi: 10.16473/j.cnki.xblykx1972.2021.06.015. |
|
[31] |
杜晨曦, 王金丽, 周华坤, 殷恒霞. 赤霉素对植物种子萌发及幼苗生长影响的研究进展. 湖北农业科学, 2019, 58(22): 9-14. doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.002.
doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.002. |
doi: 10. 14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.22.002. |
|
[32] |
杨柏云, 连勇, 章敏华, 罗丽萍, 蔡奇英. 马铃薯休眠阶段中内源激素变化的研究. 中国马铃薯, 2004, 18(6): 321-325. doi: 10.3969/ j.issn.1672-3635.2004.06.001.
doi: 10.3969/ j.issn.1672-3635.2004.06.001. |
doi: 10.3969/j.issn.1672-3635.2004.06.001. |
|
[33] |
doi: 10.1007/s11816-021-00689-y |
[34] |
刘悦善, 李成, 王东霞, 徐刚, 王玉萍, 程李香, 张俊莲, 王蒂, 张峰. 加工型马铃薯品种微型薯种薯贮藏期内源激素含量、阈值和休眠期相关性分析. 中国农业科学, 2015, 48(2): 262-269.
|
|
|
[35] |
张玲. 生长素和细胞分裂素在马铃薯块茎发育中的作用. 中国农业信息, 2014(11): 14.
|
|
|
[36] |
doi: 10.1016/j.pmpp.2020.101544 |
[37] |
张灵, 陶亚军, 方琳, 范方军, 李文奇, 王芳权, 许扬, 陈智慧, 蒋彦婕, 杨杰, 王军. 植物多胺的代谢与生理研究进展. 植物生理学报, 2020, 56(10): 2029-2039. doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2019.0550.
doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2019.0550. |
doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2019.0550. |
|
[38] |
刘彦超, 左仲武, 胡景江. 外源多胺对苹果幼苗生长及抗旱性的影响. 西北林学院学报, 2010, 25(1): 39-42.
|
|
|
[39] |
朱大恒, 韩锦峰, 林学梧, 郑英. 多胺与植物激素的关系. 河南农业大学学报, 1993, 27(1): 10-15.
|
|
[1] | 逄洪波, 程露, 于茗兰, 陈强, 李玥莹, 吴隆坤, 王泽, 潘孝武, 郑晓明. 栽培稻芽期耐低温全基因组关联分析[J]. 中国农业科学, 2022, 55(21): 4091-4103. |
[2] | 沙月霞, 黄泽阳, 马瑞. 嗜碱假单胞菌Ej2对稻瘟病的防治效果及对水稻内源激素的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(2): 320-328. |
[3] | 马玉峰,周忠雄,李雨桐,高雪琴,乔亚丽,张文斌,颉建明,胡琳莉,郁继华. 氮素水平及形态对娃娃菜根系特征及生理指标的影响[J]. 中国农业科学, 2022, 55(2): 378-389. |
[4] | 王君杰,田翔,秦慧彬,王海岗,曹晓宁,陈凌,刘思辰,乔治军. 光周期对糜子生长发育及叶片内源激素的调控效应[J]. 中国农业科学, 2021, 54(2): 286-295. |
[5] | 李艳林,SHAHID Iqbal,侍婷,宋娟,倪照君,高志红. 梅PmARF17克隆及其在花发育中与内源激素的调控模式[J]. 中国农业科学, 2021, 54(13): 2843-2857. |
[6] | 刘海英,冯必得,茹振钢,陈向东,黄培新,邢晨涛,潘茵茵,甄俊琦. BNS和BNS366小麦雄性不育与内源激素的关系[J]. 中国农业科学, 2021, 54(1): 1-18. |
[7] | 陈焱芳,张名位,张雁,邓媛元,魏振承,唐小俊,刘光,李萍. 发芽及挤压膨化对糙米挥发性风味物质的影响[J]. 中国农业科学, 2021, 54(1): 190-202. |
[8] | 郭美俊,白亚青,高鹏,申洁,董淑琦,原向阳,郭平毅. 二甲四氯胁迫对谷子幼苗叶片衰老特性和 内源激素含量的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(3): 513-526. |
[9] | 葛霞,徐瑞,李梅,田甲春,李守强,程建新,田世龙. 香芹酮对马铃薯种薯发芽的调控机制[J]. 中国农业科学, 2020, 53(23): 4929-4939. |
[10] | 张雪,杨洪坤,郑亭,肖云,莫飘,樊高琼. 外源ABA对两粒色小麦品种穗发芽及品质的影响[J]. 中国农业科学, 2020, 53(23): 4750-4763. |
[11] | 王琴,刘泽厚,万洪深,魏会廷,龙海,李涛,邓光兵,李俊,杨武云. 川麦42和川农16抗穗发芽QTL定位及聚合效应分析[J]. 中国农业科学, 2020, 53(17): 3421-3431. |
[12] | 刘波,陈倩倩,王阶平,阮传清,陈燕萍,夏江平,车建美,陈峥,潘志针,文笑,朱育菁,张海峰,郑雪芳. 整合微生物组菌剂的提出、研发与应用[J]. 中国农业科学, 2019, 52(14): 2450-2467. |
[13] | 郭芸珲,于媛媛,温立柱,孙翠慧,孙宪芝,王文莉,孙霞,郑成淑. 硝态氮影响菊花根系形态结构变化的分子基础[J]. 中国农业科学, 2017, 50(9): 1684-1693. |
[14] | 方勇,王红盼,杨文建,裴斐,刘俊飞,汤晓智,马宁,胡秋辉. 金针菇复配发芽糙米挤压膨化工艺及产品品质特性[J]. 中国农业科学, 2016, 49(4): 727-738. |
[15] | 张冬媛,邓媛元,张名位,马永轩,张雁,魏振承,张瑞芬,刘磊,唐小俊,遆慧慧. 发芽-挤压-淀粉酶协同处理对速食糙米粉品质特性的影响[J]. 中国农业科学, 2015, 48(4): 759-. |
|