煙草品種在不同海拔生產(chǎn)的農(nóng)藝性狀與環(huán)境互作效應(yīng)分析

馬文廣，盧秀萍，鄭昀曄，徐向麗，姚 恒，宋碧清

(1.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，云南玉溪 653100;2.玉溪中煙種子有限責(zé)任公司，云南玉溪 653100)

云南和我國(guó)的西南大部煙區(qū)屬立體型生態(tài)區(qū)，地理海拔分布為500～2 200 m。2005年來(lái)，云南和全國(guó)部分煙區(qū)的煙葉生產(chǎn)用種均在西雙版納冬繁基地生產(chǎn)，版納種子基地的平均海拔為500 m，并由玉溪中煙種子有限責(zé)任公司統(tǒng)一供種。對(duì)云南煙區(qū)而言，最適宜烤煙生產(chǎn)種植的海拔高度一般在1 400～1800 m，產(chǎn)區(qū)的海拔高度高于1 900 m稱為高海拔煙區(qū)，低于1 000 m則稱為低海拔煙區(qū)。

近年來(lái)，煙葉生產(chǎn)上出現(xiàn)了同一品種在不同生態(tài)區(qū)的性狀表型差異，導(dǎo)致產(chǎn)區(qū)對(duì)煙草種子生產(chǎn)海拔條件提出了質(zhì)疑。甚至認(rèn)為部分高海拔煙區(qū)在低海拔生產(chǎn)的煙草種子在高海拔產(chǎn)區(qū)種植，煙葉的性狀會(huì)發(fā)生改變，不利于煙葉生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外研究人員開(kāi)展過(guò)不同海拔對(duì)植物 (作物)種子活力、大小、長(zhǎng)度、產(chǎn)量的影響等研究［1-6］，但對(duì)于不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子，在大田種植的品種農(nóng)藝性狀與環(huán)境互作適應(yīng)性、穩(wěn)定性及互作效應(yīng)分析鮮見(jiàn)報(bào)道。作者以目前全國(guó)主栽的烤煙品種MS云煙85和MS K326為材料開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究，應(yīng)用基于多年多點(diǎn)的聯(lián)合方差及適應(yīng)性穩(wěn)定性分析模型，充分驗(yàn)證不同海拔產(chǎn)地?zé)煵莘敝撤N子的品種農(nóng)藝性狀與環(huán)境互作的適應(yīng)性、穩(wěn)定性及互作效應(yīng)分析，以期為煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)消除疑慮，提供翔實(shí)、科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2008年分別在云南省4個(gè)不同海拔高度的煙草產(chǎn)地，使用同一親本原種進(jìn)行MS K326和MS云煙85種子生產(chǎn)。4個(gè)種子生產(chǎn)地的海拔高度分別為曲靖市宣威縣1 942 m，西雙版納州景洪市500 m，昭通市朝陽(yáng)區(qū)1 948 m，大理州祥云縣1 980 m。其中v1，v3，v5，v7為以上4個(gè)不同海拔地點(diǎn)生產(chǎn)的MS K326品種種子編號(hào)，v2，v4，v6，v8為MS云煙85品種種子編號(hào)。

1.2 方法

大田種植比較試驗(yàn)于2009-2010年在云南省主產(chǎn)煙區(qū)曲靖市宣威 (s1，104°05'12″S，26°03'24″N，海拔 1 942 m)，楚雄州蒼嶺 (s2，101°23'25″S，25°11'36″N，海拔 1 764 m)，大理州彌渡(s3，100°20'38″S，22°22'17″，海拔 1 680 m)，昭通市昭陽(yáng) (s4，103°32'57″S，27°16'40″N，海拔1 948 m)， 文 山 州 開(kāi) 化 (s5，104°10'04″S，104°10'04″N，海拔1 363 m)5 個(gè)州市進(jìn)行。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目

試驗(yàn)調(diào)查的農(nóng)藝性狀有株高、莖圍、節(jié)距、葉片數(shù)、腰葉長(zhǎng)、腰葉寬等。每個(gè)性狀調(diào)查10株計(jì)算平均值。

株高。封頂后自地表量至莖頂端煙株的生長(zhǎng)高度。

莖圍。煙株主莖的周長(zhǎng)，在莖高約1/3處測(cè)量莖的圓周長(zhǎng)度。

節(jié)距。2片相鄰葉片基部之間的距離，測(cè)定時(shí)在莖高的1/3處，上下各5節(jié) (共10節(jié))的平均長(zhǎng)度。

葉片數(shù)。為封頂煙株的實(shí)際采收的葉片數(shù)。

腰葉長(zhǎng)、寬。腰葉長(zhǎng)即煙株腰部葉片自莖葉連接處量至葉尖的長(zhǎng)度，腰葉寬即煙株腰部葉片最寬處葉緣到葉緣的長(zhǎng)度。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

應(yīng)用昆明方山科技開(kāi)發(fā)的煙草科研統(tǒng)計(jì)分析軟件，基于多年多點(diǎn)的聯(lián)合方差及適應(yīng)性穩(wěn)定性分析模型［7-12］，對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀與環(huán)境互作適應(yīng)性、穩(wěn)定性及互作效應(yīng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 株高性狀聯(lián)合方差分析及與環(huán)境互作的適應(yīng)性和穩(wěn)定性

聯(lián)合方差分析及SSR測(cè)試結(jié)果表明，同一品種，高海拔生產(chǎn)的種子和低海拔生產(chǎn)的種子，其株高在同一試點(diǎn)差異不顯著，但在不同試點(diǎn)差異極顯著，文山的煙株最高，其次分別為楚雄、昭通、曲靖，大理的最低。不同品種株高存在顯著差異，MS云煙85的平均株高顯著高于MS K326(表1)。

表1 煙草株高性狀品種間和地點(diǎn)間的測(cè)試結(jié)果

同一品種，不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子，其株高在5個(gè)不同生態(tài)區(qū)表現(xiàn)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性相當(dāng)，但是不同品種，適應(yīng)性和穩(wěn)定性表現(xiàn)存在差異，MS云煙85株高的適應(yīng)性和穩(wěn)定性優(yōu)于MS K326(表2)。

表2 煙草株高性狀品種×地點(diǎn)的互作效應(yīng)

2.2 莖圍性狀聯(lián)合方差分析及與環(huán)境互作的適應(yīng)性和穩(wěn)定性

同一試點(diǎn)，同一品種不同海拔生產(chǎn)的種子，其莖圍性狀差異不顯著，不同品種間的莖圍差異也不大，MSK326的平均莖圍與MS云煙85相當(dāng);但不同試點(diǎn)間的莖圍性狀存在顯著或極顯著差異，文山和昭通的煙株莖圍較粗，其次是大理和曲靖，楚雄的最細(xì) (表3)。

同一品種，不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子其品種莖圍性狀在不同生態(tài)產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性相當(dāng);但不同品種間的適應(yīng)性和穩(wěn)定性存在差異。MS K326莖圍性狀的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較差，MS云煙85的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較好 (表4)。

表3 煙草莖圍性狀品種間和地點(diǎn)間的測(cè)試結(jié)果

表4 煙草莖圍性狀品種×地點(diǎn)的互作效應(yīng)

2.3 節(jié)距性狀聯(lián)合方差分析及與環(huán)境互作的適應(yīng)性和穩(wěn)定性

同一品種，不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子在同一試點(diǎn)，其節(jié)距無(wú)顯著差異，但是不同品種的種子在同一試點(diǎn)的節(jié)距存在極顯著差異，MS云煙85的節(jié)距極顯著大于MSK326。同一品種，同一海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子在5個(gè)不同生態(tài)產(chǎn)區(qū)間的節(jié)距存在極顯著差異，文山的煙株節(jié)距最稀，其次是曲靖，楚雄和昭通居中，大理的最密 (表5)。

MS云煙85和MS K326的節(jié)距在不同試點(diǎn)表現(xiàn)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性存在顯著差異，MS云煙85節(jié)距的適應(yīng)性和穩(wěn)定性優(yōu)于MS K326。但同一品種，在不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子在5個(gè)不同生態(tài)區(qū)節(jié)距性狀的穩(wěn)定性和適應(yīng)性相當(dāng) (表6)。

表5 煙草節(jié)距性狀品種間和地點(diǎn)間的測(cè)試結(jié)果

表6 煙草節(jié)距性狀品種×地點(diǎn)的互作效應(yīng)

2.4 葉片數(shù)性狀聯(lián)合方差分析及與環(huán)境互作的適應(yīng)性及穩(wěn)定性

同一品種，不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子在同一試點(diǎn)其葉片數(shù)差異不顯著，但是同一試點(diǎn)的不同品種葉片數(shù)存在顯著差異，MS K326的平均葉片數(shù)顯著多于MS云煙85。同一品種同一海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子，其葉片數(shù)性狀在不同產(chǎn)區(qū)差異極顯著，綜合2個(gè)品種，楚雄的葉片數(shù)最多，其次是大理和文山，曲靖和昭通的葉片數(shù)較少 (表7)。

表7 煙草葉片數(shù)性狀品種間和地點(diǎn)間的測(cè)試結(jié)果

不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子其品種葉片數(shù)性狀在同一品種內(nèi)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性相當(dāng);在不同品種間存在差異。MS K326葉片數(shù)性狀的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較好，MS云煙85的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較差 (表8)。

表8 煙草葉片數(shù)性狀品種×地點(diǎn)的互作效應(yīng)

2.5 腰葉長(zhǎng)性狀聯(lián)合方差分析及與環(huán)境互作的適應(yīng)性及穩(wěn)定性

同一品種，不同產(chǎn)地生產(chǎn)的種子在同一試點(diǎn)的腰葉長(zhǎng)性狀差異不顯著，但是不同品種間存在顯著差異，MS云煙85比MS K326長(zhǎng)。同一品種，同一海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子，在不同試點(diǎn)間的腰葉長(zhǎng)性狀存在顯著或極顯著差異。文山和昭通的煙株腰葉長(zhǎng)較長(zhǎng)，其次分別是曲靖、大理、楚雄 (表 9)。

MS云煙85和MS K326的腰葉長(zhǎng)在不同產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性存在顯著差異，MS K326腰葉長(zhǎng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性優(yōu)于MS云煙85。但同一品種，在不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子在5個(gè)不同生態(tài)區(qū)節(jié)距性狀的穩(wěn)定性和適應(yīng)性相當(dāng) (表10)。

表9 煙草腰葉長(zhǎng)性狀品種間和地點(diǎn)間的測(cè)試結(jié)果

表10 煙草腰葉長(zhǎng)性狀品種×地點(diǎn)的互作效應(yīng)

2.6 腰葉寬性狀聯(lián)合方差分析及與環(huán)境互作的適應(yīng)性及穩(wěn)定性

MS K326和MS云煙85 2個(gè)品種不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子其品種腰葉寬性狀在同一品種內(nèi)無(wú)明顯差異;品種間差異達(dá)極顯著水平。MS云煙85的平均腰葉寬比MS K326寬，開(kāi)片比MS K326好;地點(diǎn)間的腰葉寬性狀存在極顯著差異，其中昭通的煙株腰葉寬最寬，大理的最窄 (表11)。

表11 煙草腰葉寬性狀品種間和地點(diǎn)間的測(cè)試結(jié)果

2個(gè)烤煙品種在5個(gè)不同生態(tài)區(qū)腰葉寬性狀與環(huán)境互作的適應(yīng)性及穩(wěn)定性分析結(jié)果 (表12-14)顯示，不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的種子其品種腰葉寬性狀在同一品種內(nèi)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性相當(dāng);在不同品種間存在差異。MS K326腰葉寬性狀的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較差，MS云煙85的適應(yīng)性和穩(wěn)定性較好。

表12 煙草腰葉寬性狀品種×地點(diǎn)的互作效應(yīng)

表13 煙草品種農(nóng)藝性狀的適應(yīng)性

表14 煙草品種農(nóng)藝性狀的穩(wěn)定性

3 小結(jié)

通過(guò)不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的煙草種子及其品種經(jīng)濟(jì)性狀與環(huán)境互作效應(yīng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，不同海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的煙草種子，其品種農(nóng)藝性狀無(wú)顯著差異，品種農(nóng)藝性狀的適應(yīng)性與穩(wěn)定性相當(dāng)，差異不顯著;在煙葉生產(chǎn)上使用高海拔或低海拔產(chǎn)地生產(chǎn)的煙草種子，不會(huì)對(duì)煙葉的農(nóng)藝性狀造成直接的顯著性差異和影響。不同品種間、地點(diǎn)間的品種農(nóng)藝性狀及其適應(yīng)性和穩(wěn)定性差異達(dá)到顯著或極顯著水平，這與品種和環(huán)境的互作效應(yīng)以及各產(chǎn)區(qū)的煙葉生產(chǎn)技術(shù)措施及管理方式的差異性密切相關(guān)。

南志標(biāo)等［13］提出箭舌豌豆種子產(chǎn)量和千粒重等性狀的基因型與生態(tài)環(huán)境互作效應(yīng)達(dá)到極顯著水平，生態(tài)環(huán)境對(duì)各農(nóng)藝性狀的可塑性貢獻(xiàn)較大，在不同生態(tài)環(huán)境間各農(nóng)藝性狀差異達(dá)到了顯著水平。周東升等［14］研究得出玉米葉面積遺傳受到不同遺傳體系及基因型與環(huán)境互作效應(yīng)控制，不同葉位葉片面積的遺傳率在不同發(fā)育時(shí)期達(dá)到極顯著或顯著水平。馬洪文等［15］提出粳稻株高、穗數(shù)、穗長(zhǎng)、每穗總粒數(shù)、千粒質(zhì)量等性狀與環(huán)境互作效應(yīng)方差比率均達(dá)極顯著水平。本試驗(yàn)結(jié)果與上述研究結(jié)果和相關(guān)文獻(xiàn)［16］相符。

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