[0001] 本发明属于育种技术领域，特别涉及一种通过种内嫁接改变马铃薯薯形的方法及装置。

[0002] “桂农薯1号”马铃薯是广西农科院经济作物研究所经有性杂交选育而成，并于2013年通过广西农作物品种审定委员会的审定，成为广西首个自主选育的马铃薯品种。“桂
农薯1号”薯形为卵圆形，薯皮和薯肉都呈淡黄色，熟食有马铃薯香味，产量高且具有较强的耐寒性并较抗晚疫病，在频繁发生霜冻害及晚疫病的马铃薯冬作区发展潜力巨大。但目前
市场上薯形为长椭圆形的马铃薯由于方便削皮、省工、薯损失率较低，市场接受度更高，因
此将“桂农薯1号”马铃薯薯形进行改变，得到薯形为长椭圆形，且耐寒性和产量不变的马铃薯新种质具有重要的意义。

[0003] 嫁接是将两个植株切口接在一起使其愈合成新的组合植株，农业上嫁接技术主要用于提高产量和抗逆性。许多研究表明，嫁接后植物体内有物质交流，植物激素、小分子代
谢物、无机盐、糖类、蛋白质、DNA和RNA等均可在砧木和接穗之间进行传递，因此，嫁接可使植株基因表达发生变化。“费乌瑞它”马铃薯是从荷兰引入的马铃薯品种，其块茎为长椭圆
形，但不耐寒也不抗晚疫病，所以生产效益不稳定。由于“桂农薯1号”和“费乌瑞它”都是广西区内种植面积较大的品种，因此，申请人尝试将“桂农薯1号”和“费乌瑞它”进行嫁接，得到薯形为长椭圆形且耐寒性较高的马铃薯新种质，稳定冬作区马铃薯生产、满足市场需求。

[0004] 另一方面，现有的马铃薯雾培装置一般在雾培箱顶部放置2‑3cm厚的泡沫板，板中开有定植孔来种植植株。马铃薯嫁接后一般会通过固定夹来固定嫁接部位，然后再将固定
夹架设在定植孔上，使嫁接部位处于泡沫板上方，不掉入箱体受营养液污染而腐烂。但是，
在嫁接初期，嫁接部位还未愈合而有伤口，很容易受到从箱底直喷穿过定植孔出来的营养
液污染而患病腐烂，降低嫁接苗的成活率。

[0039] 下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本
领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明
保护的范围。

[0040] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”“纵向”“横向“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“顶部”“底部”“顶面”“底面”“内”“外”“内侧”“外侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操
作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0041] 在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到术语
“第一”“第二”“第三”只是用于描述目的以及区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的
先后关系。

[0042] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。

[0043] 实施例1

[0044] 结合图1‑2，一种雾培装置，包括：第一雾培箱、第二雾培箱、第一喷雾系统、第二喷雾系统、定植板、环状橡胶垫片；所述第一雾培箱设在第二雾培箱的上方，所述第一雾培箱和第二雾培箱通过定植板相连；

[0045] 所述第一雾培箱内设有第一喷雾系统、控温装置、控光装置和湿度传感器；第一喷雾系统用于控制第一雾培箱内空气湿度；控温装置用于控制第一雾培箱内的温度等；控光
装置用于控制第一雾培箱内的光照等；湿度传感器用于感应第一雾培箱内的湿度等；所述
第一雾培箱顶部设为开口，需要喷施氯化钠溶液或疫霉菌悬浮液时可从开口处进行操作；

[0046] 第二雾培箱内设有第二喷雾系统，第二喷雾系统在四个角处都设有，用于定期给第二雾培箱内植物的根系和块茎喷水或营养液；第二雾培箱还设置有遮光帘，采集门等结
构；

[0047] 所述定植板上间隔设置有种植孔，所述定植板用于定植农作物，农作物的茎叶在定植板上方的第一雾培箱中生长，农作物的根系和块茎在定植板下方的第二雾培箱中生
长；

[0048] 所述环状橡胶垫片设于所述定植板上方，且与所述种植孔的位置上下对应；所述环状橡胶垫片用于阻挡来自第二雾培箱内的水汽并固定定植板上的农作物。

[0049] 具体的，结合图3‑4，所述环状橡胶垫片包括层叠的第一垫片、第二垫片和第三垫片，所述第一垫片设于所述第二垫片上方，所述第一垫片的内径小于所述第二垫片的内径，
所述第一垫片和第二垫片的内圆设有易撕口。所述第三垫片层叠于所述第一垫片和第二垫
片之间，所述第三垫片的内径大于所述第一垫片的内径、且小于所述第二垫片的内径，所述
第三垫片的内圆也设有易撕口。环状橡胶垫片由橡胶制成，具有一定的弹性，可适应农作物
的生长，易撕口的设置，可根据农作物茎的生长情况脱下该垫片。优选的，第一垫片、第二垫片和第三垫片的易撕口相互错开。

[0050] 结合图2，所述第二喷雾系统的喷头从定植板底部与第二雾培箱结合部按照30‑45度倾斜向下伸出10‑20厘米进行喷雾。一方面避免喷头从下面直射容易喷进定植板上的种
植孔造成嫁接口污染，另一方面可近距离喷雾，更均匀的喷在根上，让根部能更高效的吸收
营养，促进嫁接口更快愈合及植株生长。

[0051] 进一步地，所述控温装置包括温度探针、加热管和温度控制器，所述温度探针和加热管分别与所述温度控制器电连接，通过温度控制器控制第一雾培箱内的温度。

[0052] 进一步地，所述控光装置包括LED灯和时间控制器，LED灯和时间控制器电连接，通过时间控制器控制第一雾培箱内的光照时间，LED灯设置在顶部四周，以使植株获得的光照
更均匀。

[0053] 进一步地，所述湿度传感器与第一喷雾系统相连，控制第一雾培箱内的空气湿度。

[0054] 此外，在另一个实施例中，第一雾培箱也用支撑架代替，当设为支撑架时，植物的茎和叶的温度、光照和湿度的控制都由空调房内的设备进行统一控制。

[0055] 本发明的雾培装置用于培养马铃薯嫁接苗，通过在定植板上设有环状橡胶垫片，可阻挡来自第二雾培箱内的水汽并抬高嫁接伤口，减少嫁接伤口与从箱体出来的水汽接
触，减少患病腐烂等现象，提高嫁接苗的成活率。营养液喷头，从定植板底部与箱体结合部
按照30‑45度倾斜向下伸出15厘米左右，一方面避免喷头从下面直射容易喷进定植板上的
种植孔造成嫁接口污染，另一方面可近距离喷雾，更均匀的喷在根上，让根部能更高效的吸
收营养，促进嫁接口更快愈合及植株生长。

[0056] 实施例2

[0057] 在广西农科院经济作物研究所马铃薯雾培室进行材料培育与嫁接，自然光照，温度20℃，相对湿度60％。所述马铃薯雾培室设置有多个实施例1所述的雾培装置。“桂农薯1
号”和“费乌瑞它”马铃薯均可购于广西农科院或一般市场。

[0058] 一种通过种内嫁接改变马铃薯薯形的方法，包括如下步骤：

[0059] (1)马铃薯苗的培育：

[0060] 分别将已经萌芽的脱毒“桂农薯1号”种薯和“费乌瑞它”种薯种植在铺有育苗基质的花盆中，自然光照条件下培育其长至4‑5张复叶，然后从种薯连接处剪切，保留2‑3张复
叶，放入生根液中浸泡25min，移栽到自制的雾培装置中，在没生根前，只喷放有生根粉的生根液，待根长有1‑2cm长时，开始喷施营养液，进行常规的雾培管理培育植株；

[0061] (2)互为砧穗嫁接：用“桂农薯1号”做砧木，“费乌瑞它”做接穗；嫁接时间选择元旦前一周内；

[0062] 嫁接操作包括：方法为劈接法，即在遮光条件下在砧木茎粗壮处切断，并从中间劈开1‑2cm开口，随后将粗细相近的接穗下端斩断，保留1‑2片功能叶，将接穗茎段削成平缓斜面，保持两面对称且长度与砧木开口相等，然后将接穗插入砧木使砧木切面与接穗切面紧
密贴合，用嫁接夹固定；

[0063] (3)嫁接植株处理：将嫁接完成的“费乌瑞它”/“桂农薯1号”(接穗/砧木)嫁接苗在雾培装置中继续培育，控制雾培装置所处的环境温度20℃，相对湿度60％，避免嫁接苗脱水死亡，第1周用遮光率70％的遮阳网遮盖，之后自然光照，继续培育4周，期间将所长匍匐茎
全部剪掉，得嫁接苗1；

[0064] (4)薯形为长椭圆形且耐寒的种质筛选：

[0065] S1、将所述嫁接苗1在温度为20℃、光照14h(光照强度10000Lux)后暗10小时的条件下继续培育，期间保留匍匐茎及长出的薯，并适时采收块茎，筛选薯形为长椭圆形的，得
块茎1；

[0066] S2、用所述块茎1代替“桂农薯1号”按照上述步骤(1)‑(3)的方法进行培育和嫁接，得嫁接苗2，然后按照S1方法管理，筛选薯形为长椭圆形的，得块茎2；

[0067] S3、将所述块茎2重复S2步骤2次，收获长椭圆形的块茎，得薯形为长椭圆形的马铃薯种质；

[0068] S4、将所述薯形为长椭圆形的马铃薯种质进行低温处理，选出耐低温的植株进行盆栽，适时收获，得薯形为长椭圆形且耐寒的马铃薯种质；耐低温的植株在雾培装置中培
育，结的薯形为长椭圆形，如图7所示；

[0069] 所述低温处理为：将长椭圆形的马铃薯种质按照步骤(1)进行培育，在常规的雾培管理培育植株3周后将雾培装置降温至16℃维持3天，再降温至10℃维持5天，最后降温至5
℃维持5天；整个过程保持空气湿度70％，光照强度10000Lux，每天光照16h、暗培养8h；

[0070] 所述耐低温的植株是：叶片颜色未变淡或变黄、叶片的边缘和尖端未出现褐色的植株。

[0071] 实施例3

[0072] 在广西农科院经济作物研究所马铃薯雾培室进行材料培育与嫁接，自然光照，温度24℃，相对湿度70％。所述马铃薯雾培室设置有多个实施例1所述的雾培装置。“桂农薯1
号”和“费乌瑞它”马铃薯均可购于广西农科院或一般市场。

[0073] 一种通过种内嫁接改变马铃薯薯形的方法，包括如下步骤：

[0074] (1)马铃薯苗的培育：

[0075] 分别将已经萌芽的脱毒“桂农薯1号”种薯和“费乌瑞它”种薯种植在铺有育苗基质的花盆中，自然光照条件下培育其长至4‑5张复叶，然后从种薯连接处剪切，保留2‑3张复
叶，放入生根液中浸泡35min，移栽到自制的雾培装置中，在没生根前，只喷放有生根粉的生根液，待根长有1‑2cm长时，开始喷施营养液，进行常规的雾培管理培育植株；

[0076] (2)互为砧穗嫁接：用“费乌瑞它”做砧木，“桂农薯1号”做接穗；嫁接时间选择元旦后一周内；

[0077] 嫁接操作包括：方法为劈接法，即在遮光条件下在砧木茎粗壮处切断，并从中间劈开1‑2cm开口，随后将粗细相近的接穗下端斩断，保留1‑2片功能叶，将接穗茎段削成平缓斜面，保持两面对称且长度与砧木开口相等，然后将接穗插入砧木使砧木切面与接穗切面紧
密贴合，用嫁接夹固定；

[0078] (3)嫁接植株处理：将嫁接完成的“桂农薯1号”/“费乌瑞它”(接穗/砧木)嫁接苗在雾培装置中继续培育，控制雾培装置所处的环境温度24℃，相对湿度70％，避免嫁接苗脱水死亡，第1周用遮光率80％的遮阳网遮盖，之后自然光照，继续培育3周，期间将所长匍匐茎
全部剪掉，得嫁接苗1；

[0079] (4)薯形为长椭圆形且耐寒的种质筛选：

[0080] S1、将所述嫁接苗1在温度为24℃下、光照16h(光照强度10000Lux)后暗8小时的条件下继续培育，期间保留匍匐茎及长出的薯，并适时采收块茎，筛选薯形为长椭圆形的，得
块茎1；

[0081] S2、用所述块茎1代替“桂农薯1号”按照上述步骤(1)‑(3)的方法进行培育和嫁接，得嫁接苗2，然后按照S1方法管理，筛选薯形为长椭圆形的，得块茎2；

[0082] S3、将所述块茎2重复S2步骤4次，收获长椭圆形的块茎，得薯形为长椭圆形的马铃薯种质；

[0083] S4、将所述薯形为长椭圆形的马铃薯种质进行低温处理，选出耐低温的植株进行盆栽，适时收获，得薯形为长椭圆形且耐寒的马铃薯种质；

[0084] 所述低温处理为：将长椭圆形的马铃薯种质按照步骤(1)进行培育，在常规的雾培管理培育植株3周后将雾培装置降温至20℃维持5天，再降温至15℃维持7天，最后降温至5
℃维持10天；整个过程保持空气湿度80％，光照强度20000Lux，每天光照16h、暗培养8h；

[0085] 所述耐低温的植株是：叶片颜色未变淡或变黄、叶片的边缘和尖端未出现褐色的植株。

[0086] 本实施例种质收获的薯形为长椭圆形，种质长成的幼苗在‑2℃环境中放置24h后，叶片和植株生长正常，耐寒性强。

[0087] 对比例1

[0088] 对比例1的方法与实施例2的近似，其区别在于：步骤(4)中无低温处理步骤，即无S4，将S3的薯形为长椭圆形的马铃薯作为种质。

[0089] 将实施例2和对比例1获得的种质进行种植后，将实施例2、对比例1的种质长成的幼苗在‑2℃环境中放置24h，鉴定耐寒情况，结果如图5所示，图5中，左边为实施例2植株，右边为对比例1植株，实施例2的叶片和植株生长正常，耐寒性强，收获时薯形为长椭圆形(见
图6)；而对比例1种质长成的幼苗有2～3片叶片萎蔫卷曲，说明本发明方法可选育出耐寒
的、薯形为长椭圆形的马铃薯材料。

[0090] 对比例2：对比例2的方法与实施例2的近似，其区别在于：采用常规的马铃薯雾培装置进行嫁接苗的雾培管理。即马铃薯雾培装置不设环状橡胶垫片，且第二喷雾系统的喷
头从第二雾培箱底部朝上伸出，结果嫁接成活率仅68％。而实施例1的马铃薯雾培装置培养
的嫁接苗成活率95％以上。

[0091] 综上，本发明将生长至4‑5张复叶的“桂农薯1号”马铃薯小苗和“费乌瑞它”马铃薯小苗的进行嫁接，嫁接后采用自制的雾培装置进行雾培管理，并进行薯形为长椭圆形的耐寒种质筛选，可选育出耐寒且薯形为长椭圆形的马铃薯新种质，满足了生产和市场需求，其
中，本发明筛选薯形为长椭圆形的耐寒种质时，先进行多代嫁接筛选出薯形为长椭圆形的
马铃薯种质，由于嫁接传递作用，使得该长椭圆形的马铃薯种质具有“桂农薯1号”传递的抗寒基因，但表达量较低，再通过低温处理，使该薯形为长椭圆形的马铃薯种质中的抗寒基因
得到充分表达，进而选育出性状稳定的薯形为长椭圆形且耐寒的马铃薯新种质，更有利于
生产应用。此外，雾培装置通过在定植板上设有环状橡胶垫片，可减少嫁接伤口与从箱体出
来的水汽接触，减少患病腐烂等现象，提高嫁接苗的成活率；营养液喷头，从定植板底部与
箱体结合部按照30‑45度伸出15厘米左右，一方面避免喷头从下面直射容易喷进定植板上
的种植孔造成嫁接口污染，另一方面可近距离喷雾，更均匀的喷在根上，让根能够更高效的
吸收营养，促进嫁接口更快愈合及植株生长。

[0092] 前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的，这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变
和变化，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，
其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施
例或示例中以合适的方式结合，对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的
特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够在阅读完本说明书后可在不脱离
本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换、
变型以及各种不同的选择和改变，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保
护。