全 文 ：中国生态农业学报 2011年 7月 第 19卷 第 4期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Jul. 2011, 19(4): 799−804


* 国家现代农业产业体系建设专项(NYCYTX-35-GW23)和辽宁省教育厅创新团队项目(2007T159)资助
** 通讯作者: 孙周平(1967~), 男, 博士, 副研究员, 主要从事设施园艺栽培与生理等研究。E-mail: zhoupingsun@yahoo.com.cn
李亚玲(1984~), 女, 硕士, 主要从事马铃薯根际低氧逆境研究。E-mail: yaling7420142@sina.com
收稿日期: 2011-03-15 接受日期: 2011-05-30
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.00799
马铃薯幼苗对根际低氧胁迫的生长响应及耐性分析*
李亚玲 孙周平** 时 雪
(沈阳农业大学园艺学院 设施园艺省部共建教育部重点实验室 沈阳 110866)
摘 要 为明确马铃薯抗湿性, 筛选耐湿品种, 本文采用盆栽淹水处理的方法, 以国内外 14 个马铃薯品种资
源为试验材料, 研究了低氧胁迫对植株生长的影响, 并利用湿害指数(WI)、抗逆系数(ARC)以及聚类分析方法
分析了不同马铃薯品种资源幼苗耐低氧性的差异, 对 14个供试品种资源进行了耐低氧性综合评价。结果表明,
与正常栽培(对照)比较, 淹水处理显著降低了“乌洋芋”、“早大白”、“Favorita”和“Vagor”品种的植株鲜重、植
株干重、新叶数、株高和根系长度, 其平均抗逆系数为 0.61~0.68, 这 4个品种对根际低氧胁迫敏感; 而“竹根”、
“藏薯 1号”和“克新 12 号”品种在低氧逆境下, 植株生长受到的抑制相对较小, 其平均抗逆系数在 0.90~0.93，
说明其对低氧胁迫的抗性较强; 其余 7个品种( “克新 16号”、“克新 18号”、“713NS51-5”、“717NS78-7”、“Cersa”、
“458 DTO-33”和“川芋”)的平均抗逆系数在 0.75~0.83，对低氧胁迫有一定的抗性。此外, 在淹水处理第 8 d时,
“Vagor”和“Favorita”的湿害指数均达到 3.0, 死亡率分别为 47%和 50%, 耐湿性最差; “克新 18 号”、“乌洋芋”
和“早大白”的湿害指数为 2.5~2.8, 耐湿性较差; “竹根”、“克新 12号”、“藏薯 1号”和“克新 16号”的湿害指数
为 0.2~0.8, 耐湿性最强; 其余品种(“713NS51-5”、“717NS78-7”、“Cersa”、“458 DTO-33”和“川芋”)居中, 湿害
指数为 1.4~1.9。综合抗逆系数(ARC)、湿害指数(WI), 结合聚类分析的评价结果, 将供试的 14 个马铃薯品种分为 4
大类: 耐低氧品种(“竹根”、“藏薯 1 号”和“克新 12 号”), 中等耐低氧品种(“克新 16 号”、 “713NS51-5”、
“717NS78-7”、 “458DTO-33”、“川芋”和“Cersa”), 不耐低氧品种(“克新 18号”、“乌洋芋”和“早大白”), 低氧敏
感品种(“Favorita”和“Vagor”)。
关键词 马铃薯 根际低氧逆境 抗逆系数 湿害指数 生长指标
中图分类号: S532 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)04-0799-06
Growth response and tolerance of potato (Solanum tuberosum L.)
seedlings to root-zone hypoxia stress
LI Ya-Ling, SUN Zhou-Ping, SHI Xue
(Key Laboratory of Protected Horticulture of Ministry of Education; College of Horticulture,
Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)
Abstract In order to analyze the waterlogging resistance of different potato varieties and screen waterlogging resistant genotypes,
this paper investigated the effects of root-zone hypoxia stress on seedling growth of 14 potato varieties under pot-cultured waterlogg-
ing condition. The waterlogging-tolerance of these potato varieties was comprehensively evaluated according to the adversity resistance
coefficient (ARC), waterlogging index (WI) and cluster analysis. The results showed that compared with normal cultivation (control),
waterlogging significantly decreased plant fresh weight, dry weight, new leaf number, height and maximum length of new root of
“Wuyangyu”, “Zaodabai”, “Favorita” and “Vagor” with the average ARC of 0.61~0.68, which indicated that those four varieties were
sensitive to root-zone hypoxia stress. The plant growth was not significantly inhibited for “Zhugen”, “Zangshu-1” and “Kexin-12”
under hypoxic conditions with the average ARC of 0.90~0.93, those three species showed higher waterlogging tolerance.
“Kexin-16”, “Kexin-18”, “713NS51-5”, “717NS78-7”, “Cersa”, “458 DTO-33” and “Chuanyu” had a certain degree of tolerance to
hypoxia stress with the average ARC of 0.75~0.83. After 8 days for waterlogging treatment, “Vagor” and “Favorita” showed the
lowest waterlogging tolerability, with the highest WI of 3.0 and mortality rate of 47% and 50%. “Kexin-18”, “Wuyangyu” and
800 中国生态农业学报 2011 第 19卷


“Zaodabai” were poorly waterlogging resistant with the WI of 2.5~2.8; while “Zhugen”, “Zangshu-1”, “Kexin-12” and “Kexin-16”
had higher waterlogging tolerance with the WI of 0.2~0.8. “713NS51-5”, “717NS78-7”, “Cersa”, “458 DTO-33” and “Chuanyu”
were intermediately waterlogging tolerant with the WI of 1.4~1.9. The comprehensive evaluation on hypoxia stress tolerance with
ARC, WI and cluster analysis divided 14 potato varieties into four groups, the high tolerant varieties of “Zhugen”, “Zangshu-1” and
“Kexin-12”; medium tolerant varieties of “Kexin-16”, “713NS51-5”, “717NS78-7”, “458DTO-33”, “Chuanyu” and “Cersa”;
no-tolerant varieties of “Kexin-18”, “Wuyangyu” and “Zaodabai”; sensitive varieties of “Favorita” and “Vagor”.
Key words Potato, Root-zone hypoxia stress, Adversity resistance coefficient, Waterlogging index, Growth indicator
(Received Mar. 15, 2011; accepted May 30, 2011)
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是世界四大粮食
作物之一 , 在我国是重要的粮食蔬菜兼用作物。
2008 年我国马铃薯种植面积近 500 万公顷, 居世界
第一位, 占亚洲种植面积的 60%, 世界种植面积的
25%。然而, 我国马铃薯生产水平低下, 单产水平只
有 15.1 t·hm−2, 低于世界平均水平(16 t·hm−2)。一个
重要原因是, 每到收获季节, 我国东北、西南及长江
以南地区(近 50%的面积)常由于降水过多而引起大
量薯块腐烂, 导致严重减产[1]。因此, 开展马铃薯植
株块茎的耐涝研究, 对于促进我国马铃薯生产水平
提高和保障粮食安全具有重要意义。研究表明[2−3],
洪涝灾害或湿害对作物生长带来的直接危害是土壤
O2 不足 , 即形成低氧胁迫。Mendelssohn 等 [4]和
Albrecht 等[5]研究发现, 在低氧胁迫下, 与不耐低氧
的植物相比, 适应性强的植物种类在形态和生理上
都发生了适应性变化, 说明基因型决定的形态、生理
特征是植物产生低氧耐性的原因之一。目前, 国内外
已对低氧胁迫下沙棘[6]、玉米[7]、羽扇豆[8]、黄瓜[9]、
大麦[10]、苹果[11]、花生[12]等的生理生化反应进行了
研究, 表明植物对低氧胁迫的响应因物种而异, 即
使同一物种不同基因型品种间也存在显著差异。与
其他大田作物相比, 马铃薯作为以丰富的地下块茎
为产品器官的作物, 其块茎、匍匐茎和根系等根际器
官需要吸收更多的 O2。因此, 洪涝灾害或湿害对于
马铃薯植株的生长有更大的危害。然而在我国, 马铃
薯是外来作物, 遗传基因狭窄, 品种资源较少。目前
对马铃薯的耐涝、耐低氧胁迫研究还很缺乏, 对形成
品种间耐低氧胁迫差异的生理基础了解甚少。为此,
本试验选用 14 个国内外马铃薯品种为试验材料, 以
植株生长量为主要衡量指标, 通过耐淹特性的研究,
对不同马铃薯品种的根际耐低氧性进行比较鉴定 ,
以了解不同基因型马铃薯品种的根际低氧耐性, 为
马铃薯栽培及其抗涝育种提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本文选用 14个国内外马铃薯品种为试材, 其脱
毒苗来源见表 1。

表 1 供试材料及来源
Table 1 Tested materials and its source
编号
Code
种类
Species
来源
Source
A 克新 12号
Kexin-12
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
B 克新 16号
Kexin-16
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
C 克新 18号
Kexin-18
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
D 藏薯 1号
Zangshu-1
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
E 早大白
Zaodabai
辽宁省本溪马铃薯研究所
Benxi Potato Research Institute, Liaoning Province
F 713 NS51-5
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
G 717NS78-7
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
H Cersa
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
I Vagor
黑龙江省大兴安岭地区农业科学研究所
Agricultural Sciences Institute of Daxinganling
District, Heilongjiang Province
J 乌洋芋
Wuyangyu
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
K Favorita
沈阳农业大学马铃薯课题组
Potato Research Group, Shenyang Agricultural
University
L 458 DTO-33
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
M 川芋
Chuanyu
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences
N 竹根
Zhugen
黑龙江省农业科学院克山马铃薯研究所
Keshan Potato Research Institute, Heilongjiang
Academy of Agricultural Sciences

1.2 定植与管理
将组培室繁育的 5~6 cm 高的脱毒试管苗定植
在草炭和蛭石 1︰1混合的基质中炼苗, 大约 20 d后,
选择高度在 15 cm、长势一致的幼苗移入基质营养钵
育苗, 每 3 d浇 1次 1/2剂量的 Hoagland营养液, 其
余时间浇清水。定植后 7 d 内挂遮阳网遮荫。在试
验期间, 喷洒灭蚜灵 1 次, 防治蚜虫; 使用灭蝇胺 2
次, 防治美洲斑潜蝇。
第 4期 李亚玲等: 马铃薯幼苗对根际低氧胁迫的生长响应及耐性分析 801


1.3 淹水低氧试验
试验于2010年4~7月在沈阳农业大学园艺试验
基地日光温室进行, 观察各处理下所有供试品种植
株的生长状况。以基质盆栽淹水形成根际低氧逆境
为处理, 以正常基质盆栽为对照(CK)。选用具8片叶,
长势一致的盆栽苗进行处理。每个品种取24盆苗 ,
其中12盆进行淹水处理 , 另外12盆为对照 ; 3次重
复, 每4盆为一个小区。将营养钵放入长410 cm、宽
290 cm、高30 cm的水槽中, 淹水处理槽内放入1/2
剂量的Hoagland营养液, 并超过营养钵上沿1 cm左
右; 对照槽内放入约2 cm深的1/2剂量Hoagland营养
液。每天观察低氧处理槽内液位的变化情况, 液位
低于盆钵高度时, 用营养液补足。对照盆也始终保
持槽内2 cm深的营养液。
1.4 耐湿性比较试验
试验于2010年4~7月在沈阳农业大学园艺试验
基地日光温室进行, 观察各处理下所有供试品种植
株的受害情况。选用具12片叶, 长势一致的盆栽苗
进行处理。将营养钵放入装有1/2Hoagland营养液的
塑料盆(长420 cm×宽290 cm×高30 cm)中进行淹水,
淹水超过营养钵上沿2 cm, 每个品种30株, 对照正
常管理。每2 d观察记录生长情况并统计死亡率。
1.5 测定指标
淹水低氧试验测定指标: 处理48 h后取样测定
株高、最长根系长、植株鲜重、植株干重, 并记录
新叶数, 重复测定3次, 取平均值。
耐湿性比较试验测定指标: 在处理第2 d、4 d、
6 d、8 d记录存活和死亡株数, 计算湿害指数。
1.6 数据分析处理
根冠比=地下部干物质量/地上部干物质量。
抗逆系数(adversity resistance coefficient, ARC)=
胁迫处理指标值/对照指标值[13−14]。
湿害分级标准[15]: 0级——无受害症状; l级——
轻度湿害, 少部分(1/3)叶片的叶尖、叶缘或叶脉变
黄; 2级——中度湿害, 约 1/2的叶尖、叶缘焦枯; 3
级——重度湿害, 大部分(2/3)叶尖、叶缘焦枯或落
叶。湿害指数=(0×S0+1×S1+2×S2+3×S3)/总株数 [16]。
其中, S为相应湿害级的株数。
数据用 Excel 和 DPS 软件处理, 用欧氏距离、
类平均数法进行聚类分析。
2 结果与分析
2.1 低氧胁迫对不同马铃薯品种幼苗生长的影响
马铃薯幼苗低氧处理 48 h后, 各品种生长状况
见图 1。从图 1可以看出, 与对照相比, 根际低氧胁
迫下, 14 个马铃薯品种幼苗的新叶数(图 1A)、株高
(图 1B)和根系长(图 1C)均有不同程度的降低。其中
“竹根”、 “藏薯 1号”和“克新 12号”在低氧胁迫下生
长受抑制程度相对较小 , 新叶数依次为对照的
92.5%、91.5%和 85.7%, 株高依次为 96%、97.01%
和 93%, 根长依次为 92.98%、92.05%和 92%, 处理
和对照间差异不显著。而低氧胁迫 48 h 后, “Fa-
vorita”的新叶数、株高、根长分别为对照的 53.5%、
73.99%和 61%, “Vagor”依次为 51.5%、76.7%和 64%,
生长严重受到抑制, 新叶数、株高和根系长均显著
低于对照。
2.2 低氧胁迫对不同马铃薯品种幼苗生物量的影响
从图 2 可以看出, 与对照相比, 根际低氧胁迫
下, 14个马铃薯品种幼苗的鲜重(图 2A)、干重(图 2B)
均有不同程度的降低。其中“竹根”、“藏薯 1号”和“克
新 12 号”在低氧胁迫下生长受抑制程度相对较小,
鲜重依次为对照的 93.02%、91.02%和 90.99%, 干重
依次为 87.74%、84.78%和 88.89%, 处理和对照间差
异不显著。而低氧胁迫 48 h后, “Favorita”的鲜重和
干重分别为对照的 58.02%和 62.28%, “Vagor”的鲜重
和干重分别为对照的 52.99%和 58.96%, 生长严重受
到抑制, 鲜重和干重均显著低于对照。



图 1 低氧胁迫对不同马铃薯品种幼苗生长的影响
Fig. 1 Effects of hypoxia stress on the seedling growth of different potato varieties
802 中国生态农业学报 2011 第 19卷


此外, 在根际低氧胁迫下, 14 个马铃薯品种幼
苗的根冠比也均有所下降(图 2C), 比对照减少 4%~
36%。由此说明, 低氧胁迫对植株不同部位生物量的
积累有不同影响, 相对于地上部而言, 根系生物量
积累受到了较强抑制, 由此引起根冠比发生改变。
2.3 低氧胁迫对不同马铃薯品种幼苗湿害指数的
影响
植物耐湿性的高低, 在一定程度上能反映根际
低氧耐性的强弱。从表 2 可以看出, 随着淹水时间
的延长, 各品种的湿害指数呈增加趋势。淹水处理 2
d时, 除“竹根”、“克新 12号”、“藏薯 1号”、“克新
16 号”、“458DTO-33”和“713NS51-5”品种的叶片无
受害症状外, 其余品种开始表现出不同程度的受害
症状。淹水处理 4 d时, 除“竹根”和“克新 12号”外,
其余品种受害症状明显。淹水处理 6 d时, 所有品种
表现出受害症状 , 受害最严重的是 “Vagor”和
“Favorita”, 湿害指数高达 3.0, 其次是“克新 18号”、
“乌洋芋”和“早大白”, 湿害指数依次为 1.6、1.9 和
2.2。淹水处理 8 d时, “Vagor”和“Favorita”受害最重,
多数叶片 (2/3)已干枯脱落 , 死亡率分别为 47%和
50%。结果表明: “Vagor”和“Favorita”的耐湿性最差,
“克新 18 号”、“乌洋芋”和“早大白”的耐湿性较差,
“竹根”、“克新 12 号”、“藏薯 1 号”和“克新 16 号”
的耐湿性最强, 其他品种居中。
2.4 不同马铃薯品种根际低氧耐性综合评价
2.4.1 生长抗逆系数及抗性比较
抗逆系数可以反映作物对逆境胁迫的敏感性和
相对抗逆能力, 因此, 本试验采用 5 个生长形态指
标作为主要鉴定依据。由表 3 可以看出, 不同马铃
薯品种的平均抗逆系数存在较大差异, 说明供试的
14个马铃薯品种的根际低氧耐性差异较大。“竹根”、
“藏薯 1号”和“克新 12号”的平均抗逆系数分别达到
0.93、0.91和 0.90, 且 3个品种间无显著差异, 表明
生长受低氧胁迫抑制较小, 表现出较强的根际低氧
耐性。“乌洋芋”、“早大白”、“Favorita”和“Vagor”的
平均抗逆系数在 0.68以下。低氧耐性较强品种的新
叶数抗逆系数在 0.86 以上, 而“Favorita”和“Vagor”
的新叶数抗逆系数仅为 0.53 和 0.52, 表明其受低氧



图 2 低氧胁迫对不同马铃薯品种幼苗生物量的影响
Fig. 2 Effects of hypoxia stress on the seedling biomass of different potato varieties

表 2 不同马铃薯品种的湿害指数及耐湿性评价
Table 2 Waterlogging index and appraisement for waterlogging tolerance of different potato varieties
湿害指数 Waterlogging index 品种
Variety 2 d 4 d 6 d 8 d
死亡率
Rate of death (%)
耐湿性
Waterlogging tolerance
N 0 0 0.1 0.2 0 高耐 High tolerance
A 0 0 0.2 0.5 0 高耐 High tolerance
D 0 0.1 0.4 0.6 0 高耐 High tolerance
B 0 0.2 0.5 0.8 0 高耐 High tolerance
L 0 0 0.7 1.4 13 中耐 Medium tolerance
F 0 0.4 1.1 1.5 20 中耐 Medium tolerance
H 0.1 0.4 0.9 1.6 23 中耐 Medium tolerance
G 0.2 0.5 1.2 1.6 28 中耐 Medium tolerance
M 0.3 0.6 1.2 1.9 31 中耐 Medium tolerance
C 0.5 0.9 1.6 2.5 33 低耐 Low tolerance
J 0.7 1.0 1.9 2.7 37 低耐 Low tolerance
E 0.6 1.3 2.2 2.8 40 低耐 Low tolerance
I 1.1 2.4 3.0 3.0 47 不耐 Non-tolerance
K 1.2 2.7 3.0 3.0 50 不耐 Non-tolerance

第 4期 李亚玲等: 马铃薯幼苗对根际低氧胁迫的生长响应及耐性分析 803


表 3 不同马铃薯品种生长抗逆系数及其根际低氧耐性评价
Table 3 Adverse resistance coefficient (ARC) and appraisement of root-zone hypoxia tolerance of different potato varieties
品种
Variety
鲜重
Fresh weight
干重
Dry weight
新叶数
New leaf
根长
Root length
株高
Plant height
平均抗逆系数
Average ARC
耐性
Tolerance
N 0.93 0.88 0.93 0.93 0.96 0.93a 高耐 High tolerance
D 0.91 0.85 0.91 0.92 0.97 0.91a 高耐 High tolerance
A 0.91 0.89 0.86 0.92 0.93 0.90a 高耐 High tolerance
B 0.84 0.86 0.79 0.86 0.82 0.83b 中耐 Medium tolerance
L 0.78 0.82 0.73 0.87 0.87 0.81bc 中耐 Medium tolerance
H 0.75 0.79 0.67 0.85 0.83 0.78bc 中耐 Medium tolerance
F 0.78 0.81 0.75 0.75 0.77 0.77bc 中耐 Medium tolerance
G 0.81 0.77 0.73 0.79 0.76 0.77bc 中耐 Medium tolerance
C 0.73 0.76 0.77 0.73 0.79 0.76c 中耐 Medium tolerance
M 0.68 0.72 0.63 0.86 0.86 0.75c 中耐 Medium tolerance
J 0.62 0.65 0.67 0.71 0.75 0.68d 低耐 Low tolerance
E 0.61 0.64 0.62 0.64 0.86 0.67d 低耐 Low tolerance
K 0.58 0.62 0.53 0.61 0.74 0.62d 不耐 Non-tolerance
I 0.53 0.59 0.52 0.64 0.77 0.61d 不耐 Non-tolerance
同列不同字母表示差异显著(P<0.05) Different letters in the same column mean significant difference at 0.05 level.

胁迫时, 单株新叶数显著减少, 生长严重受到抑制,
导致干物质积累显著减少。其余品种间差异不明显,
属中等耐低氧型。耐湿性试验结果(表 2)表明, “克新
18 号”、“乌洋芋”、“早大白”、“Vagor”和“Favorita”
耐湿性最差, “竹根”、“克新 12号”、“藏薯 1号”和“克
新 16号”的耐湿性较强, 其他品种居中。这二者处理
的结果基本一致。
2.4.2 马铃薯品种抗逆相关性状的聚类分析
采用 DPS 软件的欧氏距离、类平均数聚类法,
以 6 个生长抗逆系数指标对 14 个品种进行聚类分
析。结果表明(图 3), 14个品种可分为 4类: 耐低氧
品种“竹根”、“藏薯 1号”和“克新 12号”聚为一类, 中
等耐低氧品种 “克新 16 号 ”、 “克新 18 号 ”、
“458DTO-33”、“713NS51-5”、“717NS78-7”、“川芋”
和“Cersa”聚为一类, 低氧敏感品种“乌洋芋”、“早大
白”、“Favorita”和“Vagor”聚为一类。



图 3 不同马铃薯品种根际低氧耐性聚类分析
Fig. 3 Cluster analysis of root-zone hypoxia tolerance of
different potato varietis
3 讨论与结论
根际低氧胁迫下, 所有供试马铃薯品种植株的
生长都受到了不同程度的抑制。低氧处理 48 h 后,
马铃薯品种幼苗新叶数、根系长、株高、生物量较
对照明显降低, 整株鲜重减少 7%~47%, 干重减少
11%~41%。不同马铃薯品种对低氧胁迫响应的敏感
性存在较大差异。本研究采用抗逆系数(ARC)及湿害
指数(WI)方法 , 结合聚类分析的综合评价结果 , 可
将供试的 14个马铃薯品种分为 4大类: 耐低氧品种
(“竹根”、“藏薯 1号”和“克新 12号”), 中等耐低氧品
种(“克新 16 号”、 “713NS51-5”、“717NS78-7”、
“458DTO-33”、“川芋”和“Cersa”), 不耐低氧品种(“克
新 18 号”、“乌洋芋”和“早大白”), 低氧敏感品种
(“Favorita”和“Vagor”)。
McNamara等[17−19]研究发现, 耐涝渍的番茄、甘
蓝、三叶草等植物在涝渍条件下, 地上部和根部的
生长量明显高于敏感品种。倪君蒂等[20]研究也发现,
大豆茎部淹水处理明显抑制大豆苗根的生长和降低
苗的根冠比。本研究表明, 根际低氧胁迫下, 马铃薯
幼苗生长明显受到抑制, 表现为新叶数减少, 根长、
株高和干物质积累均有不同程度降低, 但降幅因品
种不同而有显著差异, 对马铃薯幼苗生长量的影响
也存在基因型差异。这与 Zaidi等[7]在玉米上报道的
相一致。
根际低氧逆境下植株的受伤害程度与处理时间
长短有关。淹水处理 2 d后, 各品种仍保持一定的生
长速度和生长势, 但随着处理时间的延长, 第 6 d时
一些耐性较弱的品种如“Favorita”根系腐烂, 植株开
始死亡, 耐低氧性较强的品种如“克新 12 号”也开始
804 中国生态农业学报 2011 第 19卷


出现少量的根系腐烂现象, 说明随着根际低氧逆境
处理时间的延长, 水中 O2含量逐渐降低、根系器官
与大气间气体交换受阻、有氧呼吸受到抑制, 植株
受害程度逐渐加大。这与马月花和郭世荣[21]在黄瓜
上的研究结果相一致。
淹水导致植物组织与大气间的气体交换(尤其
是 O2)受阻, 因为 O2在水中的溶解度只有空气中的
万分之一[22−23], 加之土壤中微生物的呼吸作用及植
物根部的利用, 在 24 h内就可以将水中溶解氧耗尽,
植物的根部则从完全有氧变到缺氧的环境。Drew[24]
研究发现植物在淹水条件下出现了与水培充氮处理
时相同的受害症状, 说明淹水对植物的危害主要是
根际低氧。因此, 本试验通过基质盆栽淹水处理所
形成的逆境条件来分析不同马铃薯品种对根际低氧
胁迫的忍耐能力, 从中选择低氧耐性较高的马铃薯
品种是可行的。但是, 本试验淹水处理后各品种的
生长状况能否全面反映不同马铃薯品种的根际低氧
耐性强弱, 还有待于进一步试验证实。
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