高滲透壓PEG溶液發(fā)芽法鑒定煙草品種抗旱性研究

蘇福+王仁剛+丁燦

摘要 利用24%高滲透壓PEG溶液（PEG8000）模擬干旱脅迫，對20個煙草品種進行了試驗，研究了20個煙草品種在干旱條件下種子萌發(fā)和苗期生長情況，并對不同煙草品種抗旱性進行了鑒定。在正常供水和24% PEG8000溶液模擬干旱條件下測定了種子發(fā)芽勢、種子發(fā)芽率、種子發(fā)芽指數、煙苗長度、煙苗活力指數及其比值，以其作為評價品種抗旱性強弱的指標。結果表明，在發(fā)芽期和苗期抗旱性較強的煙草品種為凱里中號葉子、公會曬煙、麻江大廣煙、龍里大白花。

關鍵詞 煙草品種；高滲透壓PEG溶液；發(fā)芽法；抗旱性

中圖分類號 S572.037 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）10-0042-03

煙草是我國重要的經濟作物之一，在我國大部分地區(qū)廣泛種植。貴州是喀斯特高原山區(qū)，山高坡陡，降雨后易產生徑流流失，致使水分缺乏，是制約貴州煙草廣泛種植和優(yōu)質品質形成的主要因素，且貴州煙草種植區(qū)域大多不連片、不平整。目前，要實現機械灌溉或自動灌溉很難，且改進煙草栽培方式也不能從根本上解決問題。因此，選育推廣煙草抗旱品種是解決干旱條件對煙草品質影響的一個經濟有效的方法。利用高滲透壓PEG溶液研究作物品種抗性在小麥、水稻、大豆等作物上有很多報道[1-4]。2007年陳恒旺等[5]用PEG溶液研究了紅大和K326的抗旱性，說明這種方法在鑒定煙草品種抗旱性上可行。本試驗利用24%聚乙二醇（PEG8000）溶液模擬干旱脅迫，研究干旱脅迫對不同煙草品種種子萌發(fā)期及苗期生理指標的影響，為篩選煙草抗旱品種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本研究在福泉試驗基地組培室內進行，室內溫度控制在（25±1）℃。

1.2 試驗材料

供試煙草品種為福泉1號、花溪大青桿、惠水對筋煙、惠水三都大白花、凱里中號葉子、龍里大白花、麻江大廣煙、湄潭大黑煙（1）、湄潭大蒲扇（3）、盤縣大柳葉、平塘中壩曬煙、矮株一號、把柄煙、大花煙、大瓦垅煙、督葉尖桿煙、二黑煙、風林一號、公會曬煙、騰沖大柳葉及對照品種K326。供試藥品為PEG8000溶液。

1.3 試驗方法

采用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽法，參照《國際種子檢驗規(guī)程》[6]進行種子萌發(fā)試驗。將種子均勻置于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中發(fā)芽，培養(yǎng)皿分為2組，試驗組每個培養(yǎng)皿中加入1.2 mL 24% PEG8000溶液，對照組每個培養(yǎng)皿中加1.2 mL蒸餾水代替PEG8000溶液，且每隔1 d向培養(yǎng)皿內加1.2 mL蒸餾水，溫度控制在（25±1）℃。每個培養(yǎng)皿放50粒種子，每個處理設3次重復。

1.4 測定指標與方法

培養(yǎng)后1～14 d，每天統(tǒng)計種子發(fā)芽數量；第14天測發(fā)芽種子幼苗的苗長。計算公式如下：

發(fā)芽勢（%）=第7天發(fā)芽種子數/供試種子數×100；

發(fā)芽率（%）=第14天發(fā)芽種子數/供試種子數×100；

相對發(fā)芽勢（%）=處理發(fā)芽勢/對照發(fā)芽勢×100；

相對發(fā)芽率（%）=處理發(fā)芽數/對照發(fā)芽數×100；

發(fā)芽指數GI=Σ（Gt/Dt）；

煙苗活力指數=發(fā)芽指數×苗長（下胚軸+根長）；

相對煙苗苗長（%）=處理苗長/對照苗長×100；

相對煙苗活力指數（%）=處理活力指數/對照活力指數×100；

校正活力指數=煙苗活力指數/對照苗長；

株高脅迫指數（PHSI）=干旱下幼苗的株高/對照幼苗的株高×100。

式中：Gt為第t天的發(fā)芽種子數，Dt為發(fā)芽日數。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫下不同品種煙草種子發(fā)芽勢鑒定

發(fā)芽勢是指種子在發(fā)芽試驗初期規(guī)定的天數內，正常發(fā)芽種子數占試驗種子數的百分比，是反映種子質量優(yōu)劣的重要指標之一。由表1可知，在PEG8000溶液中，各品種的發(fā)芽勢均較清水對照低。抗旱性較強的煙草品種在干旱脅迫下相對發(fā)芽勢較高，反之抗旱性較弱的品種則相對發(fā)芽勢較低。在本試驗中，凱里中號葉子（90.38%）、公會曬煙（80.77%）、花溪大青桿（47.06%）、風林一號（42.23%）、大瓦垅煙（39.50%）、湄潭大黑煙（1）（38.10%）6個品種相對發(fā)芽勢較高，其余品種相對發(fā)芽勢較低；其中騰沖大柳葉（18.85%）相對發(fā)芽勢最低。

2.2 干旱脅迫下不同品種煙草種子發(fā)芽率鑒定

發(fā)芽率是指種子在發(fā)芽試驗所規(guī)定時間內的正常發(fā)芽種子數占試驗種子數的百分比，是反映種子活力的重要指標之一。在干旱脅迫時抗旱性較高的品種，具有較高的相對發(fā)芽率，而抗旱性較低的品種，則具有較低的相對發(fā)芽率。由表1可知，不同品種對干旱脅迫的反應程度不同。其中凱里中號葉子（113.04%）、公會曬煙（110.66%）、大瓦垅煙（109.73%）、督葉尖桿煙（104.78%）、麻江大廣煙（92.64%）、龍里大白花（91.57%）、大花煙（90.91%）等品種對比其余品種相對發(fā)芽率較高，其余品種相對發(fā)芽率較低；其中騰沖大柳葉（24.66%）相對發(fā)芽率最低。

2.3 干旱脅迫下不同煙草種子發(fā)芽指數鑒定

發(fā)芽指數是發(fā)芽率指標的細化和深化，它放大了種子活力的特征，使種子的差異加大，是衡量干旱脅迫對種子發(fā)芽影響程度的一個重要指標[7]。在干旱脅迫條件下，煙草種子相對發(fā)芽指數越高，表明該品種的抗旱性越高；反之相對發(fā)芽率越低，表明該品種抗旱性越低。由表1可知，凱里中號葉子（77.34%）、公會曬煙（68.94%）、花溪大青桿（66.58%）、麻江大廣煙（62.74%）、大花煙（60.46%）、大瓦垅煙（58.72%）、龍里大白花（58.71）、惠水對筋煙（57.72%）、福泉1號（56.67）等品種的相對發(fā)芽指數較高；騰沖大柳葉（20.36%）相對發(fā)芽指數最低。

2.4 干旱脅迫下不同品種煙草煙苗全長鑒定

在干旱脅迫下，相對煙苗全長越大，則表明該品種抗旱性越高；反之，相對煙苗全長越小，則表明該品種抗旱性越低。由表2可知，凱里中號葉子（36.21%）、龍里大白花（35.52%）、麻江大廣煙（33.72%）、惠水三都大白花（33.19%）、平塘中壩曬煙（30.81%）、盤縣大柳葉（29.99%）、公會曬煙（28.99%）相對煙苗全長較大，其余品種相對煙苗全長較小；其中騰沖大柳葉（5.65%）相對煙苗全長最小。

2.5 干旱脅迫下不同品種煙苗活力指數鑒定

活力指數是種子發(fā)芽速率和生長量的綜合反映，是種子活力的更好指標[8]。由表2可知，凱里中號葉子（28.06%）、麻江大廣煙（21.11%）、龍里大白花（20.83%）、公會曬煙（19.96%）、花溪大青桿（19.52%）等品種相對活力指數較高，其余品種相對活力指數相對較低，其中騰沖大柳葉（1.15%）相對活力指數最低。在干旱脅迫下，相對活力指數越高，則表明該品種抗旱性越高；反之相對活力指數越低，則表明該品種抗旱性越低。

2.6 干旱脅迫下不同品種煙草校正煙苗活力指數鑒定

校正煙苗活力指數是綜合反映在高滲透壓下，種子發(fā)芽能力與生長受影響程度的指標。在變化不大時，校正煙苗活力指數就會產生較大變化，是一個較為敏感的數據。能較為準確地評價煙草品種抗旱性。由表2可知，龍里大白花（9.65）、麻江大廣煙（8.78）、凱里中號葉子（8.25）、花溪大青桿（7.88）、惠水對筋煙（7.06）、平塘中壩曬煙（6.30）等品種校正煙苗活力指數較高，其余品種煙苗活力指數較低，其中騰沖大柳葉（0.33）煙苗活力指數最低。

2.7 干旱脅迫下不同品種煙草根長脅迫指數鑒定

根長脅迫指數是不考慮發(fā)芽的多少，只反映已發(fā)芽種子生長情況受高滲透壓影響的指標。由表2可知，凱里中號葉子（100.00）、麻江大廣煙（52.70）、龍里大白花（45.86）、平塘中壩曬煙（45.86）、惠水三都大白花（41.12）、盤縣大柳葉（40.00）、公會曬煙（39.44）等品種根長脅迫指數較高，其余品種根長脅迫指數較低；其中騰沖大柳葉（6.45）相對根長脅迫指數最低。

3 結論與討論

煙草品種的抗旱性受到多種因素影響，其中主要因素是遺傳因素和環(huán)境因素。因此，鑒定煙草品種抗旱性不能單獨根據某一個因素指標，單一指標也難以全面準確地表現出煙草品種抗旱性強弱，且不同的品種對同一因素的抗旱性表現也存在一定的差異，所以煙草品種的抗旱性需要結合多個因素指標來鑒定。在作物抗逆性鑒定中，可使用逆境脅迫下與正常生長條件下測定值的比值（相對值）作為評價指標，采用相對比值進行分析，能減少不同品種各自的遺傳背景差異，使結果更具代表性[9]。在本次試驗中，根據相對發(fā)芽勢篩選出來抗旱性較高的品種有凱里中號葉子、公會曬煙、花溪大青桿、風林一號、大瓦垅煙、湄潭大黑煙（1）。根據相對發(fā)芽率篩選出來抗旱性較高的品種有凱里中號葉子、公會曬煙、大瓦垅煙、督葉尖桿煙、麻江大廣煙、龍里大白花、大花煙。根據相對發(fā)芽指數篩選出來抗旱性較高的品種有凱里中號葉子、公會曬煙、花溪大青桿、麻江大廣煙、大花煙、大瓦垅煙、龍里大白花、惠水對筋煙、福泉1號。根據相對煙苗全長篩選出來抗旱性較高的品種有凱里中號葉子、龍里大白花、麻江大廣煙、惠水三都大白花、平塘中壩曬煙、盤縣大柳葉、公會曬煙。根據相對煙苗活力指數篩選出來抗旱性較高的品種有凱里中號葉子、麻江大廣煙、龍里大白花、公會曬煙、花溪大青桿。根據煙苗校正活力指數篩選出來抗旱性較高的品種有龍里大白花、麻江大廣煙、凱里中號葉子、花溪大青桿、惠水對筋煙、平塘中壩曬煙。根據根長脅迫指數篩選出來抗旱性較高的品種有凱里中號葉子、麻江大廣煙、龍里大白花、平塘中壩曬煙、惠水三都大白花、盤縣大柳葉、公會曬煙。綜合這20個煙草品種在24%PEG8000溶液模擬的干旱脅迫條件下，從相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽指數、相對煙苗全長、相對煙苗活力指數、煙苗校正活力指數和根長脅迫指數等7項指標的變化趨勢綜合考慮，篩選出凱里中號葉子、公會曬煙、麻江大廣煙、龍里大白花4個在發(fā)芽期和苗期抗旱性較強的品種。本試驗僅測了煙草品種在發(fā)芽期和苗期的種子發(fā)芽特性及幼苗生理等指標，因此本試驗的結果只代表煙草品種在發(fā)芽期和苗期的抗旱性強弱。

4 參考文獻

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