李華鵬，彭小荷，王 琳，梁 曉，王 平，沈學善

(1.四川省農業(yè)科學院作物研究所, 四川 成都 610066；2.四川省農業(yè)科學院, 四川 成都 610066)

【研究意義】我國馬鈴薯育種工作始于1947年,到目前已培育出百余個品種[1]。盡管隨著生物技術的發(fā)展及其應用,各種先進的技術手段在創(chuàng)造資源和選育新品種方面起到了重要的作用[2-8]，但是目的基因與目標性狀在新品種上的體現最終還是要通過常規(guī)育種途徑來實現[9]?！厩叭搜芯窟M展】馬鈴薯起源于南美洲的冷涼山區(qū),長期的自然選擇使其植株開花坐果過程中需要長日照的環(huán)境條件。光照充足、長日照能促進花蕾的分化與形成,尤其對開花少的早熟品種(系)更為明顯[10-11]。在成都平原地區(qū)，栽培馬鈴薯多為中早熟品種，栽培季節(jié)多為秋冬兩作,其花蕾分化期處于短日照條件下,導致開花很少,難以進行雜交育種工作。【本研究切入點】嘗試在大棚內人工提供長日照條件，以此來促使中早熟品種馬鈴薯開花?！緮M解決的關鍵問題】摸索雜交條件，提高成都平原地區(qū)常規(guī)育種的效率。

表1 花期及開花數量記錄

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2014-2015年間在四川省成都市新都區(qū)進行。供試品種：中早熟品種川芋10號。

1.2 試驗方法

試驗設計：在自然光照條件下使用LED燈增加光照時間，LED燈光照時間如下。T0:空白對照，不增加光照時間；T1:7:00-19:00時間段補增光照，全天光照時間長12 h； T2:6:00-20:00時間段補增光照，全天光照時間長14 h；T3:5:00-21:00時間段補增光照，全天光照時間長16 h；T4: 5:00-7:00,19:00-21:00時間段補增光照。2014年試驗每處理18株，2015年試驗每處理30株。

光照強度：每處理使用2個35 W正白LED球形燈泡。觀察記錄與測定：記錄株高，開花時間，開花數量及結薯數量。葉綠素含量測定：使用SPAD-502Plus葉綠素儀記錄葉片葉綠素含量。每個處理隨機選擇5株植株，分別測定其頂部、中部、下部葉面的葉綠素數值，每葉測3次取平均值記錄。

2 結果與分析

2.1 開花時間數據

開花時間的數據顯示，試驗各組和對照組始花期相當接近，不同的光照周期對始花期沒有影響。而試驗各組和對照組停止開花的時間則顯著不同，花期長度差異巨大，越長的光照周期導致可開花時間越晚，花期越長(表1)。

2.2 每日開花數量數據

從始花期開始記錄每日各組試驗的開花數量并同期新都的每日最高、最低溫度，記錄如圖1～2所示。

2年試驗中，增加光照時間的試驗組在花期長度和每日的開花數量上均明顯高于對照組。且光照增加的時間越多，每日開花數量的增加越顯著。

圖1 2014年開花數量-日期對應及同期氣溫Fig.1 Correspondence between quantities of flower per day and the temperature curve of the same period in 2014

圖2 2015年開花數量-日期對應及同期氣溫Fig.2 Correspondence between quantities of flower per day and the temperature curve of the same period in 2015

試驗組T4和T3每日的光照時間均增加到16h，其中T4僅在早上和晚上增加光照。試驗顯示，T4和T3的花期長度接近，但T4在每日開花數量上多于T3，且全花期總的開花數量遠大于T3。

對應2年的新都地區(qū)的氣溫比較，2014和2015年分別在4月下旬和4月上旬有階段性降溫。降溫期間，試驗各組的每日開花數量均大幅降低，對照組更是停止開花。而在氣溫上升后，增加光照的各試驗組則恢復了開花。

各試驗組和對照組的始花期基本相同，但對照組的花期集中在整個階段的初期。2014年對照組僅在4月中旬開花。而2015年相同階段的溫度過低，日間均溫不到20 ℃，導致對照組不能開花。而錯過該階段后，即使氣溫升高，后期對照組也完全不再開花。

2.3 單株株高數據分析

2014年記錄的株高數據及統(tǒng)計分析如表2。

表2 株高及統(tǒng)計分析

表3 葉綠素含量及統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析表明，5 %顯著水平下，T1，T3，T4 3組株高無顯著差異，T0，T1，T2，T4 4組之間株高無顯著差異。

2.4 葉綠素數據分析

2014年記錄葉綠素數據。在每個試驗組及對照組中各隨機選擇5株植株，分別測定其頂部、中部、下部葉面的葉綠素數值，每葉測3次取平均值記錄。葉綠素數據及統(tǒng)計分析如表3所示。在5 %顯著水平下，植株頂部葉片的葉綠素含量各試驗組無顯著差異，但與對照組有顯著差異；中部葉片的葉綠素含量，T1、T2、T3無顯著差異，T1、T4無顯著差異，但各試驗組與對照組有顯著差異；下部葉片的葉綠素含量，T1、T2、T3無顯著差異，T1、T4無顯著差異，T4和對照組無顯著差異。

3 討論與結論

馬鈴薯開花結實除與品種有密切關系外，對溫度、濕度和光照等外界條件示范敏感。一般要求開花期間日平均溫度在18～20 ℃，空氣相對濕度在80 %～90 %，每日日照時數不低于12 h[12]。

試驗結果顯示，每日光照時數在12 h以上時，增加光照時數能顯著的增加開花。同時，增加光照時數也能增加葉片的葉綠素含量，但光照時數的變化對植株高度沒有影響。

試驗使用的馬鈴薯品種川芋10號，是一種典型的中早熟品種，其生育期為81.6 d。早熟品種一般開花持續(xù)時間短，花序少，開花數量少[12]。試驗結果顯示，一方面增加日照時數顯著的增加了花序數量和每日開花的數量，光照時數16 h時每日開花數量最高可以達到光照時數12 h的4倍以上；另一方面增加日照時數顯著的延長了開花持續(xù)的時間，將中早熟品種的開花持續(xù)時間從10 d以內延長到了30～60 d，達到了晚熟品種的開花持續(xù)時間水平。

同時，試驗結果顯示增加光照時間顯著提升了開花對于低溫的抗性。2014年的試驗中，在4月中旬氣溫驟降后，各組均減少每日開花數量，但其后氣溫回升后，增加光照時間的試驗組的每日開花數量得到回升，而對照組和日照時間12 h的T1組的每日開花數量不再恢復。2015年的試驗中，由于始花期氣溫低于適宜開花溫度，對照組全生育期不能開花，日照時間12 h的T1組的每日開花數量少，且在其后4月上旬的降溫中停止開花。同時段的T2、3、4試驗組則在始花期開始大量開花，并能在降溫階段后恢復開花。對比各試驗組，特別是2年的T3和T4試驗組的照明時間差別，光照導致的溫度變化與每日開花數量和開花持續(xù)時間關系不大。試驗顯示，增加光照時數后，在較低的溫度環(huán)境下馬鈴薯也能開花，而且即使因溫度驟降暫時停止開花，在溫度回升后，增加光照時數可以恢復植株的開花能力。

在花期增加光照時間，有利于馬鈴薯植株提高開花數量，延長開花周期，增強對花期低溫的抵抗能力。因此，在進行雜交育種工作時，適度的增加每日光照時間，能取得更好的工作結果。

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