光照对雾培马铃薯前期生长及块茎形成的影响

摘要

[目的]本研究旨在明确不同光照条件对雾培马铃薯块茎形成初期植株生长、块茎形成及其相关基因表达的影响。[方法]以马铃薯品种‘中薯18号’和‘中薯早35’为材料，选取接种3周长势一致的脱毒试管苗，设置2个光照周期[12 h/12 h(P1)、16 h/8 h(P2)]和3个光照强度[150μmol·m~(-2)·s~(-1)(L1)、350μmol·m~(-2)·s~(-1)(L2)和550μmol·m~(-2)·s~(-1)(L3)]共6个试验组合：P1L1、P1L2、P1L3、P2L1、P2L2和P2L3。取样测定生长和光合指标及相关基因的表达。[结果]P1条件下，2个品种的净光合速率、地上部生物量、地下部生物量、匍匐茎数、单株块茎数和单株产量从高到低的处理依次为P1L3、P1L2、P1L1;P1L3处理加速了‘中薯18号’和‘中薯早35’的块茎形成，分别比P1L1、P1L2处理提早了10.3、3.1 d和7.4、4.2 d。匍匐茎发生期和膨大期StPHYF、StCO1、StSP6A以及StSWEET-1基因在叶片和匍匐茎中的表达量也随光照强度的增加显著上升。P2L2与P2L3处理2个品种净光合速率无明显差异，但都显著高于P2L1。P2处理的2品种地上部生物量、地下部生物量、匍匐茎数随光照强度增强而增加，且显著高于P1。长日照显著抑制了2个品种块茎的形成，与P1L1、P1L2和P1L3相比，P2L1、P2L2和P2L3处理‘中薯18号’和‘中薯早35’块茎形成时间分别推迟了22.3、12.8和13.7 d以及12.4、3.7和3.6 d,并使StPHYF、StCO1在叶片和匍匐茎中表达上调，StSP6A和StSWEET-1的表达被显著抑制。[结论]生产上在较高光照强度下可采用前期长日壮苗促进匍匐茎发生，中后期短日诱导促进块茎形成的方法提高雾培马铃薯生产效率。

关键词

光照强度 / 光周期 / 雾培 / 马铃薯 / 块茎形成 / 基因表达