作物杂志,2019, 第6期: 120–126 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.06.019

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

不同光质对马铃薯腋芽薯结薯特性及光合性能的影响

郭津廷1,滕跃1,高玉亮2,张雁3,李葵花1   

  1. 1延边大学农学院,133002,吉林延吉
    2延边朝鲜族自治州农业科学院,133400,吉林龙井
    3吉林省吉林市农业农村局,132000,吉林吉林
  • 收稿日期:2019-06-06 修回日期:2019-07-14 出版日期:2019-12-15 发布日期:2019-12-11
  • 通讯作者: 李葵花
  • 作者简介:郭津廷,硕士研究生,主要从事马铃薯种薯生产研究
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31260470)

Effects of Different Light Quality on Characteristics of Sessile-Tuberization and Photosynthetic Performance with Single Node Stems in Potato

Guo Jinting1,Teng Yue1,Gao Yuliang2,Zhang Yan3,Li Kuihua1   

  1. 1Agricultural College of Yanbian University, Yanji 133002, Jilin, China
    2Yanbian Academy of Agricultural Sciences,Longjing 133400, Jilin, China
    3Bureau of Agricultural and Rural Affairs of Jilin, Jilin 132000, Jilin, China
  • Received:2019-06-06 Revised:2019-07-14 Online:2019-12-15 Published:2019-12-11
  • Contact: Kuihua Li

摘要:

将“延薯4号”单叶节茎段转入白光、红光、蓝光、红蓝光(4:1)下,测定了腋芽薯结薯特性、蔗糖和淀粉含量及光合性能等指标。结果表明,蓝光处理腋芽薯形成最早,单薯重和结薯率最高;在腋芽薯形成过程中,叶片蔗糖含量、干物质含量、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、净光合速率(Pn)、相对电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)、实际量子产量(YPSⅡ)显著高于其他光质处理;红光处理叶片的蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)显著高于其他光质处理,蓝光处理最低;相同扦插时间叶片的潜在最大光能利用率(Fv/Fm)在不同光质处理间无显著性差异。基于上述结果,蓝光为诱导马铃薯单叶节茎段腋芽薯的理想人工光源。

关键词: 马铃薯, 单叶节茎段, 腋芽薯, 光质, 光合性能

Abstract:

The stem segments of single leaf in Yanshu No.4 were transferred into white light, red light, blue light and red-blue light (4:1). The potato-bearing characteristics, the contents of sucrose and starch, and photosynthetic characteristics of axillary bud potato were determined. The results showed that, for the blue light treatment compared with the other light group, the initiation time of tuber formation was earlier, the average weight of tuber was the highest, and the contents of dry matter and sucrose reached the maximum. Of all the treatments, the contents of chlorophyll a and chlorophyll b, net photosynthetic rate (Pn), actual quantum yield (YPSⅡ), electron transport rate (ETR), photochemical quenching coefficient (qP) were the greatest in leaves under the blue light treatment. Under the red light treatment, transpiration rate (Tr), intercellular CO2 concentration (Ci) and stomatal conductance (Gs) were significantly higher than those of other treatments. There was no significance in the photochemical efficiency (Fv/Fm) among all of different light treatments at same culture time. Therefore, blue light is the most suitable artificial light source for inducing potato sessile-tuber formation.

Key words: Potato, Single node stem, Axillary bud potato, Light quality, Photosynthetic characteristics

表1

不同光质处理马铃薯腋芽薯的结薯特性"

光质
Light quality
结薯始期(d)
Initial days of tuber induction
平均薯重(g)
Average tuber weight
结薯率(%)
Percent tuberization
红光Red light 5.37±0.45ab 0.148±0.01c 61.2±1.86d
蓝光Blue light 3.50±0.30c 0.383±0.02a 93.3±2.72a
红蓝光Red-blue light 4.90±0.20b 0.247±0.03b 75.0±2.23b
白光White light 5.77±0.35a 0.237±0.02b 70.6±2.49c

表2

不同光质处理马铃薯单叶节茎段叶片光合色素含量的动态变化"

扦插后培养天数
Days after cutting (d)
光质
Light quality
叶绿素a (mg/gFM)
Chlorophyll a
叶绿素b (mg/gFM)
Chlorophyll b
叶绿素a/b
Chlorophyll a/b
类胡萝卜素(mg/gFM)
Carotenoid
1 红光Red light 2.001±0.086c 0.754±0.009c 2.655±0.084a 0.261±0.002b
蓝光Blue light 2.335±0.049a 0.911±0.016a 2.566±0.020a 0.278±0.009a
红蓝光Red-blue light 2.176±0.032b 0.838±0.012b 2.596±0.075a 0.268±0.007ab
白光White light 2.161±0.050b 0.853±0.024b 2.534±0.101a 0.266±0.001b
3 红光Red light 1.969±0.121b 0.725±0.009c 2.715±0.138a 0.259±0.006b
蓝光Blue light 2.242±0.048a 0.879±0.018a 2.634±0.071a 0.291±0.009a
红蓝光Red-blue light 1.993±0.080b 0.752±0.011c 2.652±0.134a 0.277±0.015ab
白光White light 2.086±0.062ab 0.796±0.011b 2.623±0.108a 0.256±0.014b
4 红光Red light 1.944±0.157b 0.729±0.012c 2.666±0.197a 0.271±0.004b
蓝光Blue light 2.271±0.109a 0.846±0.012a 2.685±0.161a 0.289±0.006a
红蓝光Red-blue light 1.907±0.079b 0.743±0.009c 2.567±0.086a 0.269±0.007b
白光White light 2.101±0.059ab 0.799±0.007b 2.629±0.097a 0.253±0.011c
5 红光Red light 1.739±0.090b 0.687±0.011c 2.503±0.100a 0.271±0.007a
蓝光Blue light 2.028±0.111a 0.768±0.006a 2.597±0.073a 0.284±0.009a
红蓝光Red-blue light 1.725±0.055b 0.713±0.016b 2.512±0.113a 0.266±0.006a
白光White light 1.799±0.086ab 0.750±0.003a 2.446±0.045a 0.269±0.015a
10 红光Red light 1.702±0.065b 0.633±0.011c 2.592±0.071a 0.271±0.016a
蓝光Blue light 1.955±0.057a 0.755±0.011a 2.591±0.105a 0.285±0.008a
红蓝光Red-blue light 1.663±0.082b 0.668±0.014b 2.494±0.176a 0.262±0.017a
白光White light 1.837±0.071a 0.713±0.004b 2.576±0.086a 0.267±0.009a

表3

不同光质处理马铃薯单叶节茎段叶片光合参数的的动态变化"

扦插天数Days after cutting (d) 光质 Light quality Pn[μmol/(m·s)] Tr[mmol/(mol·s)] Ci (μmol/mol) Gs[mmol/(m2·s)]
1 红光Red light -1.002±0.095a 0.257±0.021a 518.501±9.226b 10.777±0.484a
蓝光Blue light -0.721±0.021a 0.137±0.012c 491.233±4.598c 06.223±0.179d
红蓝光Red-blue light -1.087±0.105a 0.161±0.011c 506.367±4.474b 08.651±0.187b
白光White light -0.851±0.031a 0.202±0.013b 497.567±5.129bc 07.517±0.161c
3 红光Red light -1.342±0.091d 0.233±0.006a 454.253±11.541a 12.353±0.880a
蓝光Blue light -0.501±0.031a 0.147±0.006c 357.813±3.179d 08.033±0.192d
红蓝光Red-blue light -1.181±0.056c 0.173±0.015b 419.693±7.207b 10.453±0.330b
白光White light -0.779±0.057b 0.223±0.015a 399.297±9.152c 09.487±0.292c
4 红光Red light -0.051±0.004d 0.250±0.017a 399.733±4.043a 11.101±0.794a
蓝光Blue light -0.627±0.068a 0.150±0.010b 280.617±1.530d 06.491±0.226d
红蓝光Red-blue light -0.243±0.041c 0.177±0.006b 376.867±10.735b 09.463±0.295b
白光White light -0.353±0.012b 0.241±0.020a 318.860±4.855c 08.293±0.203c
5 红光Red light -0.707±0.076c 0.357±0.032a 323.017±9.147a 17.741±0.118a
蓝光Blue light -1.696±0.077a 0.313±0.015a 219.677±8.074d 14.457±0.201c
红蓝光Red-blue light -1.370±0.035b 0.330±0.010a 295.333±7.234b 17.393±1.026ab
白光White light -1.581±0.054a 0.340±0.036a 275.025±5.001c 15.811±1.484bc
10 红光Red light -0.493±0.035b 0.147±0.012b 529.117±4.664a 10.643±0.405a
蓝光Blue light -1.341±0.013a 0.113±0.006c 336.627±6.916d 05.491±0.052d
红蓝光Red-blue light -0.643±0.293b 0.173±0.015b 487.407±3.137b 08.551±0.633b
白光White light -1.097±0.062a 0.225±0.027a 449.313±14.351c 07.490±0.205c

表4

不同光质处理对马铃薯单叶节段叶绿素荧光参数的影响"

扦插天数Days after cutting (d) 光质Light quality Fv/Fm YPSⅡ ETR qP
1 红光Red light 0.789±0.003a 0.046±0.003a 16.567±0.351c 0.045±0.005c
蓝光Blue light 0.779±0.002a 0.051±0.003a 26.201±1.253a 0.103±0.012a
红蓝光Red-blue light 0.785±0.005a 0.045±0.005a 22.733±0.851b 0.075±0.003b
白光White light 0.779±0.008a 0.035±0.004b 24.001±0.265b 0.071±0.003b
3 红光Red light 0.787±0.006a 0.035±0.005c 12.833±0.737d 0.055±0.005d
蓝光Blue light 0.780±0.020a 0.058±0.003a 26.933±0.702a 0.106±0.005a
红蓝光Red-blue light 0.775±0.009a 0.035±0.005c 18.533±0.569c 0.068±0.003c
白光White light 0.777±0.006a 0.052±0.002b 23.767±0.723b 0.084±0.004b
4 红光Red light 0.774±0.023a 0.187±0.006c 14.433±0.208d 0.352±0.008d
蓝光Blue light 0.782±0.008a 0.351±0.031a 23.933±0.288a 0.551±0.019a
红蓝光Red-blue light 0.773±0.011a 0.183±0.012c 16.233±1.059c 0.436±0.002c
白光White light 0.781±0.011a 0.284±0.011b 21.201±1.201b 0.491±0.005b
5 红光Red light 0.787±0.002a 0.196±0.005c 17.333±0.551c 0.316±0.006c
蓝光Blue light 0.777±0.003a 0.306±0.004a 23.267±1.011a 0.453±0.016a
红蓝光Red-blue light 0.777±0.003a 0.203±0.006c 21.201±1.389b 0.401±0.010b
白光White light 0.776±0.004a 0.252±0.003b 22.433±0.208ab 0.417±0.011b
10 红光Red light 0.790±0.004a 0.167±0.002c 13.967±0.832c 0.248±0.022c
蓝光Blue light 0.773±0.006a 0.251±0.008a 22.567±1.059a 0.438±0.005a
红蓝光Red-blue light 0.781±0.018a 0.165±0.007c 17.733±1.258b 0.362±0.014b
白光White light 0.779±0.004a 0.222±0.015b 20.933±0.681a 0.418±0.006a

图1

不同光质对马铃薯单叶节茎段蔗糖与干物质含量变化的影响"

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[1] 王海涛,刘存敬,唐丽媛,张素君,李兴河,蔡肖,张香云,张建宏. 河北省杂交棉培育现状及发展趋势[J]. 作物杂志, 2019, (5): 1 –8 .
[2] 黄玉芳,叶优良,赵亚南,岳松华,白红波,汪洋. 施氮量对豫北冬小麦产量及子粒主要矿质元素含量的影响[J]. 作物杂志, 2019, (5): 104 –108 .
[3] 李松,张世成,董云武,施德林,史云东. 基于SSR标记的云南腾冲水稻的遗传多样性分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 15 –21 .
[4] 侯乾,王万兴,李广存,熊兴耀. 马铃薯连作障碍研究进展[J]. 作物杂志, 2019, (6): 1 –7 .
[5] 曹廷杰,张玉娥,胡卫国,杨剑,赵虹,王西成,周艳杰,赵群友,李会群. 黄淮南片麦区新育成品种(系)中3个矮秆基因分子标记检测及其与农艺性状的关系[J]. 作物杂志, 2019, (6): 14 –19 .
[6] 张婷,逯腊虎,杨斌,袁凯,张伟,史晓芳. 黄淮麦区4省小麦种质农艺性状的比较分析[J]. 作物杂志, 2019, (6): 20 –26 .
[7] 王永行,单飞彪,闫文芝,杜瑞霞,杨钦方,刘春晖,白立华. 基于向日葵DUS测试的遗传多样性分析及代码分级[J]. 作物杂志, 2019, (5): 22 –27 .
[8] 师赵康,赵泽群,张远航,徐世英,王宁,王伟杰,程皓,邢国芳,冯万军. 玉米自交系幼苗生物量积累及根系形态对两种氮素水平的反应及聚类分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 28 –36 .
[9] 张中伟,杨海龙,付俊,谢文锦,丰光. 玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析[J]. 作物杂志, 2019, (5): 37 –40 .
[10] 张永芳,钱肖娜,王润梅,史鹏清,杨荣. 不同大豆材料的抗旱性鉴定及耐旱品种筛选[J]. 作物杂志, 2019, (5): 41 –45 .