1、 学科分类号（二级）180.51本科学生毕业论文（设计）题 目 矮壮素对马铃薯米拉 试管苗生长的影响 姓 名 学 号 114120206 院、 系 生命科学学院 专 业 应用生物教育 指导教师 职称（学历） 讲师（硕士研究生） 0矮壮素对马铃薯米拉试管苗生长的影响摘要：以 MS 为基本培养基，以马铃薯米拉的试管苗为实验材料，研究矮壮素对马铃薯米拉试管苗生长的影响。结果表明，在 MS 培养基中加入100mg/L 的矮壮素能有效仰制马铃薯试管苗腋芽的萌发，可使试管苗节间长度变短、茎变粗、叶片浓绿，保持马铃薯试管苗的正常生长，有利于培养出健壮的试管苗，达到壮苗的目的，有效防止试管苗发生徒长和倒伏现象
2、。关键词：马铃薯试管苗；矮壮素；壮苗马铃薯（学名：Solanum tuberosum） ，属茄科多年生草本植物，块茎可供食用，是全球第三大重要的粮食作物，仅次于小麦和玉米。马铃薯又称地蛋、土豆 、洋山芋等，茄科植物的块茎。是世界上种植和食用国家最多的作物，与小麦、玉米、稻谷、高粱并成为世界五大作物 1。随着马铃薯生产的发展马铃薯茎尖脱毒离体培养 2试管脱毒微型薯的诱导 3-5等研究取得了很大的进展,很好地解决了由于病毒侵染积累品种严重退化的问题，并为大规模工厂化种苗繁育、品种资源的长期保存积累了经验，但频繁的继代培养过程中脱毒试管苗常常出现严重的徒长现象，不仅降低了有效繁殖倍数，而且影响到下一
3、代扩繁。矮壮素(CCC)是一种优良的植物生长延缓剂，又名稻麦立，它的化学名称为 2-氯乙基三甲基氯化物。CCC 是通过仰制赤霉素生物合成过程中GGPPCPP 的环节来使植物生长延缓的。可用于小麦；水稻；棉花；烟草；玉米及西红柿等作物 6-7，抑制作物细胞伸长，但不抑制细胞分裂，能使植株变矮，杆茎变粗，叶色变绿，可使作物耐旱耐涝，防止作物徒长倒伏，抗盐碱，又能防止棉花落铃，可使马铃薯块茎增大。马铃薯品种米拉中晚熟品种，生育期从出苗到成熟 105-115 天左右。株型开展，分枝数中等，株高 60cm，茎绿色基部带紫色，生长势较强，叶绿色。抗晚疫病，所以适于无霜期较长、雨多湿度大、晚疫病易流行的西南
4、一季作山区。本实验以米拉马铃薯试管苗作为材料，通过在 MS 培养基中加入不同浓度的矮壮素，研究不同浓度的 CCC 对米拉马铃薯试管苗生长的影响。达到马铃薯试管苗壮苗的目的，提高马铃薯的生产效率。1、材料与方法1.1 实验材料实验材料米拉（Mira ）的脱毒试管苗有云南师范大学组织培养实验室提供。矮壮素采用四川国关实业公司的产品。1.2 实验方法1本次实验采用的是植物组织离体培养法，实验分为两个阶段，第一阶段是米拉脱毒试管苗的扩繁，第二阶段是加入不同浓度矮壮素对米拉试管苗的培养。1.2.1 培养基的配制以 MS 培养基为基本培养基，以蒸馏水代替无菌水，加入不同浓度的矮壮素，PH 值调至 5.8，
5、总共有 6 个矮壮素浓度梯度，每个梯度分装 10 瓶，分装到果酱瓶中，每瓶装 50mL 培养基，封口采用不透气封口膜，放入高压灭菌锅进行常规灭菌。试验中采用的 6 种不同矮壮素浓度的培养基列于表 1。表 1 含不同浓度矮壮素的培养基处理 矮壮素（CCC）浓度水平（mg/L）1(对照) MS+02 MS+203 MS+504 MS+1005 MS+1506 MS+2001.2.2 接种从培养好的脱毒马铃薯米拉试管苗中选取大小均匀一致的试管苗，采用带一个叶片和腋芽的单节茎段，长度 1 厘米左右，将茎段腋芽朝上插在培养基上。总共 6 个处理，每个处理 10 瓶，每瓶接种 5 个茎段。整个过程在严格的
6、无菌环境下进行。1.2.3 培养条件将接种好的培养瓶放到培养室中进行培养， 。培养室中的温度为 251、光照时间为 14h/d、光照强度为 10001500lx。1.2.4 观察记录每 7 天观察和记录一次马铃薯米拉试管苗的生长情况，及时清理和统计污染数，培养到 40 天时记录结果。记录每一株苗的分支数、根数和叶数（叶数只记录可见叶的数量） ，株高用直尺测量从培养基以上到茎尖的部分，选取苗的茎段中间比较均匀的部分用游标卡尺测量其茎粗。记录完分支数、根数、叶数、株高和茎粗这几个数据后，把苗去除其根部放到烘箱中烘干（先在 105温度下处理 30min，再在 80温度下处理 12h） ，烘干后用分析
7、天平测量其干重，计算其干重和株高的比值。2、结果与分析在恒温培养室里培养 40d 后，不同培养基培养马铃薯米拉试管苗的生长情况如图 1 所示。其根数、叶数、株高、茎粗和干重/ 株高的平均值及其腋芽萌发2情况的测定结果见表 2。图 1 不同浓度 CCC 处理下马铃薯米拉试管苗的生长情况表 2 不同浓度 CCC 对马铃薯米拉试管苗生长的影响浓度（mg/L）根数(条/棵)叶数（片/棵）株高（cm ）茎粗（mm）分支（条/棵）干重/株高（mg/cm）0 7.08 11.02 8.15 0.76 2.1 116.820 6.9 9.88 4.63 0.92 0 217.2850 7.16 10 3.56
8、 0.88 0 176.4100 7.42 10.4 2.22 0.98 0 487.38150 7.47 9.88 2.06 0.95 0 457.28200 5.68 10.43 1.58 0.72 0 651.6注：表中数据是接种后生长 40d 后数据，为调查样本的平均值。2.1 不同浓度 CCC 对米拉试管苗根系生长的影响根的主要作用是固定植物体，并从土壤里吸收水分和无机盐 8。健壮的苗应该要有健壮的根作为基础。从表 3 中可以看出，在不同浓度 CCC 的影响下，只有当 CCC 浓度达到 200mg/L 时马铃薯米拉试管苗根的数量与其他几个浓度的表现出显著性差异。从表 2 中看出 20
9、0mg/LCCC 影响下马铃薯米拉试管苗的平均根数为 5.68 条，少于其余浓度影响下的根数。所以当 CCC 浓度达到200mg/L 时马铃薯米拉试管苗的根数明显减少，不利于其生长。表 3 在不同浓度 CCC 培养后马铃薯米拉试管苗根数的差异性395% 置信区间因变量 (I) 浓度 (J) 浓度 均值差 (I-J) 标准误 显著性 下限 上限20.00 .18000 .42265 .671 -.6519 1.011950.00 -.08000 .42265 .850 -.9119 .7519100.00 -.34000 .42265 .422 -1.1719 .4919150.00 -.386
10、67 .43423 .374 -1.2414 .4681.00200.00 1.39818* .43682 .002 .5384 2.258050.00 -.26000 .42265 .539 -1.0919 .5719100.00 -.52000 .42265 .220 -1.3519 .3119150.00 -.56667 .43423 .193 -1.4214 .288120.00200.00 1.21818* .43682 .006 .3584 2.0780100.00 -.26000 .42265 .539 -1.0919 .5719150.00 -.30667 .43423 .48
11、1 -1.1614 .548150.00200.00 1.47818* .43682 .001 .6184 2.3380150.00 -.04667 .43423 .914 -.9014 .8081100.00200.00 1.73818* .43682 .000 .8784 2.5980根数 LSD150.00 200.00 1.78485* .44804 .000 .9029 2.6668注：均值差的显著性水平为 0.05。2.2 不同浓度 CCC 对米拉试管苗叶片数以及叶片生长的影响从表 4 可看出，在 CCC 的各浓度梯度处理下，叶数与对照组无显著性差异。但是被 CCC 处理的马铃薯米
12、拉试管苗的叶片与对照组相比，叶片变厚变大、叶色变深，叶绿素含量更高，有利于光合作用 9。表 4 在不同浓度 CCC 培养后马铃薯米拉试管苗叶数的差异性多重比较95% 置信区间因变量 (I) 浓度(J) 浓度均值差 (I-J)标准误 显著性下限 上限20.00 1.14000* .38220 .003 .3877 1.892350.00 1.02000* .38220 .008 .2677 1.7723100.00 .62000 .38220 .106 -.1323 1.3723150.00 1.13111* .39267 .004 .3582 1.9040.00200.00 .58818 .3
13、9502 .138 -.1894 1.3657叶数 LSD20.00 50.00 -.12000 .38220 .754 -.8723 .63234100.00 -.52000 .38220 .175 -1.2723 .2323150.00 -.00889 .39267 .982 -.7818 .7640200.00 -.55182 .39502 .164 -1.3294 .2257100.00 -.40000 .38220 .296 -1.1523 .3523150.00 .11111 .39267 .777 -.6618 .884050.00200.00 -.43182 .39502 .2
14、75 -1.2094 .3457150.00 .51111 .39267 .194 -.2618 1.2840100.00200.00 -.03182 .39502 .936 -.8094 .7457150.00 200.00 -.54293 .40516 .181 -1.3404 .2546注：均值差的显著性水平为 0.05。2.3 不同浓度 CCC 对米拉试管苗株高的影响从表 5 看出，在 CCC 不同浓度梯度处理下，马铃薯米拉试管苗的株高有显著性差异。但是浓度为 100mg/L 和 150mg/L，150mg/L 和 200mg/L 这两组的株高差异性不显著。从图 1 可看出 CCC 的
15、浓度越高，试管苗生长越缓慢。图 2 不同浓度 CCC 对马铃薯米拉试管苗株高的影响表 5 在不同浓度 CCC 培养后马铃薯米拉试管苗株高的差异性95% 置信区间因变量 (I) 浓度(J) 浓度均值差 (I-J)标准误 显著性下限 上限5注：均值差的显著性水平为 0.05。2.4 不同浓度 CCC 对米拉试管苗茎粗的影响从表 6 看出，在 CCC 不同浓度梯度处理下，马铃薯米拉试管苗的茎粗与对照组相比有显著性差异。但 200mg/LCCC 处理下的米拉试管苗的茎粗与对照组没有显著性差异，结合图 2 和表 2 说明 CCC 浓度为 20、50、100、 150mg/L有助于马铃薯米拉试管苗茎的加粗
16、，CCC 浓度为 100mg/L 的处理茎最粗。茎较粗，生长健壮，苗不容易发生倒伏现象，有利于苗的生长和繁殖。表 6 在不同浓度 CCC 培养后马铃薯米拉试管苗茎粗的差异性95% 置信区间因变量 (I) 浓度 (J) 浓度 均值差 (I-J) 标准误 显著性 下限 上限20.00 -.01660* .00303 .000 -.0226 -.010650.00 -.01300* .00303 .000 -.0190 -.0070100.00 -.02260* .00303 .000 -.0286 -.0166150.00 -.01976* .00312 .000 -.0259 -.0136.00
17、200.00 .00307 .00314 .328 -.0031 .0092茎粗 LSD20.00 50.00 .00360 .00303 .236 -.0024 .009620.00 3.51400* .22361 .000 3.0738 3.954250.00 4.59200* .22361 .000 4.1518 5.0322100.00 5.92600* .22361 .000 5.4858 6.3662150.00 6.08356* .22974 .000 5.6313 6.5358.00200.00 6.55936* .23111 .000 6.1044 7.014350.00 1
18、.07800* .22361 .000 .6378 1.5182100.00 2.41200* .22361 .000 1.9718 2.8522150.00 2.56956* .22974 .000 2.1173 3.021820.00200.00 3.04536* .23111 .000 2.5904 3.5003100.00 1.33400* .22361 .000 .8938 1.7742150.00 1.49156* .22974 .000 1.0393 1.943850.00200.00 1.96736* .23111 .000 1.5124 2.4223150.00 .15756
19、 .22974 .493 -.2947 .6098100.00200.00 .63336* .23111 .007 .1784 1.0883株高 LSD150.00 200.00 .47581* .23705 .046 .0092 .94246100.00 -.00600* .00303 .049 -.0120 .0000150.00 -.00316 .00312 .312 -.0093 .0030200.00 .01967* .00314 .000 .0135 .0258100.00 -.00960* .00303 .002 -.0156 -.0036150.00 -.00676* .003
20、12 .031 -.0129 -.000650.00200.00 .01607* .00314 .000 .0099 .0222150.00 .00284 .00312 .362 -.0033 .0090100.00200.00 .02567* .00314 .000 .0195 .0318150.00 200.00 .02283* .00322 .000 .0165 .0292注：均值差的显著性水平为 0.05。图 3 不同浓度 CCC 对马铃薯米拉试管苗茎粗的影响2.4 不同浓度 CCC 对米拉试管苗分支的影响从表 2 可以看出，没有添加 CCC 的对照组马铃薯米拉试管苗的分支平均数为 2
21、.1，添加不同浓度 CCC 的实验组均没有分支。说明 CCC 能够有效仰制马铃薯米拉试管苗腋芽的萌发。2.5 不同浓度 CCC 对米拉试管苗干重/株高的影响干重/株高的值越高说明马铃薯试管苗生长越健壮。从图 4 我们可以看出，对照组干重/株高的值最低，随着 CCC 浓度的升高，干重/ 株高的值有逐渐增加的趋势。但 50mg/L 与 20mg/L 相比有所下降，150mg/L 与 100mg/L 相比也有所7下降。图 4 不同浓度 CCC 对马铃薯米拉试管苗干重/株高的影响3、结论与讨论矮壮素是一种植物生长延缓剂，对马铃薯的株高有明显的抑制效果，使作物矮化，促进作物的横向生长，可使茎段加粗，叶变
22、厚。研究认为 CCC 对马铃薯试管苗株高的仰制作用不明显 10。但在本次实验中，高浓度的 CCC 对马铃薯米拉试管苗的仰制作用显著，试管苗生长极缓慢，有利于马铃薯试管苗的长期保存。而合适浓度的 CCC 可使试管苗节间长度变短、茎变粗、叶片浓绿，可用于培养壮苗。实验结果表明，1、当 CCC 浓度高达 200mg/L 时马铃薯米拉试管苗的根数减少；2、添加 CCC 对马铃薯米拉试管苗的叶数无影响，但与对照组相比叶片变大变厚；3、CCC 对马铃薯米拉试管苗的株高有较大影响，随着 CCC 浓度的增加株高逐渐降低，当 CCC 浓度达到 200mg/L 时株高还不到对照组的1/4；4、与对照组相比，除了
23、200mg/LCCC 的处理以外，其余几个处理都对马铃薯米拉试管苗的茎粗有促进作用，CCC 浓度为 100mg/L 的处理茎最粗；5、经 CCC 处理的马铃薯米拉试管苗均无分支现象，CCC 能有效仰制腋芽的萌发；6、在不同浓度的 CCC 处理下，随着 CCC 浓度的增加，马铃薯米拉试管苗的干干重/株高8重/株高的值有逐渐增加的趋势。综上所述，根据在不同浓度 CCC 处理下马铃薯米拉试管苗各指标的测定结果分析，当 CCC 浓度为 100mg/L 时，最有利于马铃薯试管苗的壮苗培养。参考文献1 Ancora G,A Sonnino, In vitro induction of mutation i
24、n potatoM, In Bajaj YPS(ed) Biotechnology in Agriculture and Forestry 3: Potato, Springer Verlag Berlin Heidelberg, Germany. IV 12,1987.2 林长春，李其文，马铃薯块茎培养脱毒与种质资源试管保存的研究J,马铃薯杂志，1989,3（2）：73-78.3 郭得平，应振土，Sham CA 植物激素与马铃薯块茎形成J. 植物生理学通讯，1991,27（2）：130-133.4 Hussey G,Stacey NJ.In Vitro Propagation of Pota
25、to(Solanum Tuberosum L)J.AnnBot,1981,48:789-796.5 Wang P J,Stacey N J.In Vitro Mass Tuberization and Virusfree Seed Potato Production in TaiwanJ.Amer Potato J,1982,59：33-37.6 王成社, 邹淑芳, 李景琪等, 小麦花培苗化学越夏技术研究, 西北农业学报, 1999,8（3）：53-55.7 毛龙生, 高勇, 姚亚英等, PP333、B 9、CCC 对盆栽一串红矮化效应研究,园艺学报, 1991,18（2）： 177-179.
26、8 马炜梁.植物学M. 高等教育出版社，9 潘瑞炽主编.植物生理学M(第六版) .高等教育出版社，2008，99.10 赵克蓉.植物生长调节剂控制马铃薯试管苗徒长的作用J.中国马铃薯,2000,14(3)：150-152.CCC effects on potato mira tube seedlings growthAbstract: With MS as the basic culture medium, the potato mira test-tube seedlings as experimental material, the CCC effects on potato mira t
27、ube seedlings growth. Results show that the MS culture medium with 20 150 mg/L cycocel effectively making potato test tube seedlings of axillary bud germination, can make the tube MiaoJie shorter length, stem thickness, leaf, thick, maintain normal growth of potato test tube seedlings, is conducive to produce robust tube seedlings, and achieve the goal of seedling, moderate growth and lodging occur effectively prevent the tube seedlings.Key words: Potato tube seedlings ；CCC ；Strong seedling
