利用光周期延长技术突破唐菖蒲种球大小限制以提升切花与繁殖效率

《Journal of Histotechnology》：Mitigating corm size-related constraints in Gladiolus through daylength extension for improved spike and corm production

本研究针对唐菖蒲繁殖速度慢（年产1-2个种球）和成熟周期长（2-3年）的产业瓶颈，通过50天萌芽后实施2小时白光LED光周期延长（DLE）干预，系统评估了不同规格种球的生产性能。结果表明DLE可显著促进中小型种球的花穗发育，使中型种球的花穗长度（74.32cm）、重量（48.45g）等指标提升12.27%-17.86%，同时子代种球数量（2.17个）和重量（67.17g）增长27.85%，并通过碳水化合物代谢酶活性变化揭示生理机制。该技术为替代大规格种球提供了可持续生产方案。

　　

作为重要的商业观赏球根植物，唐菖蒲（Gladiolus）主要通过种球（corm）进行繁殖，但其缓慢的增殖速度（每年仅产生1-2个新种球）和漫长的成熟周期（需2–3年）严重制约了规模化栽培。为突破这一瓶颈，研究人员探索了通过光周期调控提升生产效率的创新策略。

本研究重点评估了在种球萌芽后50天开始实施、每天2小时的白光LED光周期延长（Daylength Extension, DLE）处理，对不同规格种球——包括小型（1.5–2.5cm）、中型（2.5–3.5cm）和大型（>3.5cm）——的花穗（spike）发育及子代种球产量的影响。结果显示，DLE处理显著加快了花穗的发育进程，这一促进作用在中、小型种球中尤为明显。

以中型种球为例，在DLE条件下，其花穗长度达到74.32cm，重量为48.45g，直径9.12mm，小花尺寸9.44cm，相较于自然光周期（Natural Daylength, NDL）下的大型种球，分别提升了12.27%、17.86%、17.52%和7.52%。更值得注意的是，DLE处理同样显著改善了子代种球的产量与质量。中型种球产生的子代种球数量增至2.17个，尺寸达50.35mm，重量提升至67.17g，与NDL下的大型种球相比，增幅分别为24.00%、1.68%、27.85%和23.30%。

深入的生化分析揭示，DLE处理促进了子代种球中碳水化合物的积累，并伴随着蔗糖代谢相关酶活性的升高，这从生理层面解释了花穗和种球质量得以改善的内在原因。

综上所述，光周期延长技术有效加速了种球的成熟过程，它甚至能诱导中型种球提前开花，使其表现媲美原本需要更大规格种球才能达到的水平。这项研究凸显了DLE作为一种可持续且成本效益高的栽培策略，在提高唐菖蒲切花与种球产量、减少对大规格种球依赖方面的巨大应用潜力。