姜洪君
(西昌學院,四川 廣安 638500)
PVY病毒在我國煙草種植中至少有四個株系,從而導致在整個煙草種植過程中都會感染病毒發病,導致煙草大面積減產。盡管當下有很多煙草抗PVY品系,但彼此在適應性、綜合抗病能力、煙草品質等方面仍有一定差異,因此有必要通過試驗對不同煙草抗PVY品系進行比較分析,從中篩選出適宜大規模推廣的抗PVY煙草植株,這對于降低PVY病毒的影響,提高煙草種植產量與品質,推動煙草種植產業實現更好的發展有著重要意義。
PVY的中文名稱指的是馬鈴薯Y病毒,主要會對一些茄科植物帶來一定的危害,比如本文重點研究的煙草、馬鈴薯、番茄等。從當下我國煙草種植現狀來看,PVY感染有蔓延加重的趨勢。而為了降低PVY對煙草種植的影響,提高煙草種植品質與種植產量,需要加強對煙草抗PVY產品的研究。在以往研究的煙草抗PVY產品中,雖然有一定的成效,但由于各種原因影響,所研究的產品在地區適應性、綜合抗病能力、煙草品質等方面,依然存在不同程度的缺陷問題,因此只能小范圍種植,無法大面積進行推廣?;诖?,文章提出了煙草抗PVY新品系比較試驗,主要目的是選育出新的抗PVY品種。在本次研究中,供選擇了13個煙草品系,并且這些品系均由中國煙草育種研究中心復雜進行相應的選育,它們分別是YNN-N4(Y1) YNN-2(Y2)、V3-1-1Y3)、Y2F-10(Y4)、Y2F-1Y6)、V3-2(Y7)、V3-7(Y8)、V8-16(Y12)、V8-2(Y13)除此之外,還采用了云煙97品種與K236作為試驗對照,通過在專門的試驗田開展田間試驗,做好抗PVY的鑒定和篩選,希望從中找出更優質的抗PVY備選品種。
首先從生物學現狀的角度來進行分析,從最終試驗結果來看,具體可包含以下幾點內容:
一是生育期。Y1、Y2、Y3煙草品系與云煙97現蕾期時間最早,僅花費了65d時間。而在大田生育期,只有Y1、Y2、Y6時間相對短一些,生育期時間為148d,其余生育期均相對較長,具體生育期時間為156d。從腳葉成熟期來看,只有Y1、Y2、Y3、Y6表現比較優秀,成熟期相對比較早,具體為95d,其余均在98至114d范圍內。
二是生物學性狀。從具體煙草的長勢來看,在生長前期,相較于K236而言,Y1、Y2、Y6雖然稍弱一些,但后期長勢開始迅猛提升。與K236相比,Y4、Y5與其相當,但與云煙97相比,Y4、Y5則稍微弱一些。而在其他處理長勢時期,Y4、Y5表現比較強。從具體葉色來看,Y1、Y2、Y6的葉色逐漸加深,從淡綠色逐漸提升至深綠色,并且均有著良好的耐肥性。而對于Y11、Y12、Y13而言,葉色均呈深綠色,且整體的長勢也非常的旺盛,但耐肥性相對弱一些,且成熟期稍晚。
三是煙草農藝性狀。從最終的試驗結果來看,單從打頂株高而言,Y7、Y8、Y9、Y11、Y12整體均比較高,株高范圍在130.8至138.6cm之間。而Y1、Y2、Y10、Y13則稍遜一些,打頂株高在120.5至129.3cm之間。其他打頂株高則更矮,在106.4至119.5cm之間。從有效葉數上來看,相較于K236而言,Y10、Y11、Y12有著更多的有效葉數,其中Y10比K236多2.7片有效葉數,Y11比K236多4.9片有效葉數,Y2比K236多1.8片有效葉數。相較于云煙97而言,Y10比云煙97多6.7片有效葉數,Y11比云煙97多9.1片有效葉數,Y12比云煙97多6.2片有效葉數。
四是原煙外觀品質。從新品抗PVY品系外觀品質的記載來看,對于Y2、Y3、Y10而言,自身有著非常好的綜合表現,而對于Y7、Y8、Y9而言,在實際處理時更容易烤制,在烤制過程中,通常會產生大量的黃煙,但烤制出的油分比較少,在整體結構上比較疏松,整體香味稍淡一些。
五是產量與質量。從兩個對照試驗田來看,在產量以及畝產值上,與其他處理相比均比較低。其中對于Y3、Y11、Y12而言,自身有著較高的處理產量,一般能夠達到0.376kg/m2,同時對于Y13而言,在均價、級指等方面均比對照組要低一些。而對于其他處理,比如產指、上等煙比例、畝產量等,均比對照要高一些。對于Y8、Y9而言,在處理方面位于第一與第二。而從上等煙比例來看,則Y8最高,能夠達到驚人的80.04%,在處理指標方面比對照組低一些的只有Y13,上等煙比例僅有21.68%。
其次從PVY調查以及抗病性結果來看,主要包含以下幾部分內容:
一是PVY在田間自然發病的情況調查。在發病初期,經6月18日的調查發現,兩個對照品種發病情況為:K236的發病植株率為3.33%,病情指數為0.96,而對于云煙97而言,自身發病植株率更高,具體為13.0%,病情指數高達4.11。而對于處理的Y3、Y6、Y9、Y12而言,發病植株率比較低,僅為1.0%,其中Y3的病情指數為0.12,Y6的病情指數為0.55,Y9的病情指數為0.11,Y12的病情指數為0.11。在剩余的9個處理之中,并沒有發現有病植株。在時隔33天后,在發病中期,經6月18日的調查發現,處理的Y3、Y6、Y9、Y12在發病植株與病情指數方面表現均比較穩定。而之前沒有發病跡象的Y11開始發病,發病植株率為5.0%,病情指數為1.68。與此同時,在兩個對照品種之間,危害的程度有明顯加重的跡象。在8月29日的發病末期,經過調查我們可以發現,在兩個對照組之中,煙草植株的發病率在具體表現方面均比較穩定,但同時我們也應認識到,上述煙草植株的病情指數在不斷的上升,具體上升至驚人的10.67,對于處理Y11而言,病株率與病情指數增加幅度相對小一些,其中病株率增加到了6.0%,病情指數增加到了2.22,而對于Y3、Y6、Y9、Y12而言,它們在病情指數與病株率方面均比較穩定,而對于其余8個處理煙草植株,仍沒有表現出具體的發病癥狀。
二是田間自然抗病性評價。從最終結果中我們可以了解到,Y2的病情指數是0.56,Y3的病情指數是1.0,Y10的病情指數是0.56,Y11的病情指數是2.22,Y2的病情指數是0.11,這些均屬于抗病(R)PVY。在兩個對照K236與云煙97而言,他們的病情指數分別是45.52與49.67,這些均屬于中感(MS)PVY,其余的病情指數為0,那么屬于(I)PVY。
三是其他病害發病情況調查結果。在發病初期通過調查發現,除了PVY病害,還有煙蚜、CMV、TMV病害,這些病害除了沒有感染Y1、Y3、Y10外,其余煙草植株均有著不同程度的感染。其中在Y4 、Y7、Y8中,遭受上述病害的危害最為嚴重,病株率高達50%。從發病中期的調查結果來看,對于炭蛆病而言,其在Y1、Y2、Y3、Y10植株中有著較高的發病率,但在整體危害方面相對較低。但對于條紋病而言,除了兩個對照煙草植株沒有被病害感染,其與煙草植株均受到了不同程度的感染與危害。其中對于Y4、Y5、Y11、Y13而言,這些植株受條紋病的感染危害最為嚴重,病株率高達50%,病情指數在10至20之間。而在Y13煙草植株的上部,還發生了一種未知的病害,且有著非常高的發病類別。而對于用于對照的云煙97而言,則出現了脈帶花葉病害。
四是從煙草植株內在化學成分含量來看,經檢測,在13個抗PVY新品系之中,針對于總糖與還原糖之差,煙草植株Y3數值表現最低,Y9則表現為最低。而在總氮與氯以及鹽堿含量方面,煙草植株Y3最高,而總氮含量最低的煙草植株是Y11,總鹽堿含量最低的煙草植株是Y9,總氯含量最低的是Y10。而對于鉀元素含量而言,煙草植株Y12最高,煙草植株Y1最低。對于磷元素含量而言,煙草植株Y13最高,煙草植株Y2最低。
劉勇等相關的學者研究指出:在眾多煙草植株中,從煙100的EMS突變體庫入手,通過提取一些樣本,并篩選出PVY病毒突變體pvyr1,在此基礎上,圍繞該病毒變體,研究了其PVY抗性遺傳規律[1]。陳榮平等相關學者則是通過調查病圃發病情況,并對溫室接種進行了相應的鑒定,初步篩選出了三種常規的抗PVY材料,分別用CV91、87414、8031表示,其中對于CY91而言,無論是在田間調查,還是在溫室接種進行鑒定,最終結果均表現為高抗PVY病毒。在此借此狐上,該學者還對CY91進行了充分了利用,最終成功培育出了中抗PVY的新品系9111-21[2]。朱常香針對于煙草抗PVY的研究,則是利用了RNA介導,在抗病毒基因工程的幫助下,獲得同時抗PVY、CMV、TMV轉基因煙草,并且這種抗病性在第一代與第二代之中均能夠實現穩定遺傳。T0代擴繁植株和T1代植株中得到穩定遺傳[3]。從上述研究結果來看,在人工接種后的pvyr1和9111-21對PVY抗性表現為中抗。
而在文章選育的13個品系之中,在田間種植試驗中我們能夠了解到,針對PVY自然發病率,整體均比較低,即使發病,但病情均表現的比較輕,整體維護程度低,或者不會發生危害。同時在抗PVY方面,也表現出了優良的性能,能夠達到中抗病(R)至高抗(I)且為非轉基因煙草。并且從上述試驗結果來看,針對延長植株的生物學性狀、依據具體的病害發生情況、具體煙草植株的外觀品質等研究來看,獲得的一些數據均為后續更為深入的研究打下了堅實的基礎。但是從具體實踐來看,在不同品系之中,其抗病能力只能在一年的氣候條件下的表現結果。因此如果遇到不同的氣候條件,其抗病能力是否能夠得到充分的表現,仍需要在后續做進一步的研究與試驗。而對于當下抗PVY表現比較好的各煙草植株品系而言,可以在疫區進行大面積推廣種植。與此同時,還需要通過進行大田試驗,再做進一步的田間篩選,不僅要注重煙草植株外觀質量的提升,還應注重感官評吸鑒定,從而逐步篩選出更為優質的煙草,最終在疫區逐步穩推抗病品種的種植面積。在后續試驗中采用Y2、Y3、Y5、Y7、Y10進行生產示范種植,從而有效提高煙草種植的品質與產量,降低后續化學農藥投入成本。
綜上所述,PVY病毒是煙草種植時常被感染的一種病毒,不僅會嚴重影響煙草種植品質的提升,還會導致煙草種植大面積減產。因此需要做好煙草抗PVY新品系試驗,從中篩選出最為優質的抗PVY病毒煙草植株,從而有效提升煙草種植產量,提高農民經濟收入水平。