晾曬煙種質資源收集與表型初步鑒定

胡俊杰, 周 游, 陳利偉, 向世鵬, 許金亮, 李洋洋,周世民, 何命軍, 翟爭光, 謝鵬飛, 龍大彬, 李 強

(1.湖南農業大學農學院, 長沙 410128; 2.湖南省煙草公司長沙市公司, 長沙 410007;3.湖南省煙草科學研究所, 長沙 410004; 4.重慶市煙草公司石柱分公司, 重慶 409100)

煙草種質資源是研究煙草遺傳理論、生物技術研究、煙草生產示范的寶貴資源[1],是實現煙草產業可持續發展的物質基礎,是煙草新品種的培育與應用的先決條件與保障。種質資源是生物體內遺傳物質的載體[2],是一種生物或某一區域的基因材料的總稱。

晾曬煙在19世紀中葉傳入我國,是通過人工晾曬的方式來調制的煙草種類[3]。晾曬煙與傳統的烤煙相比,具有獨特的香氣與吃味,能夠充分滿足工業企業的生產需求[4-5]。煙葉產量、質量的好壞主要由遺傳因素和環境共同影響[6],優良的品種是獲得優質煙葉的內因,也是煙葉生產的基石[7-8]。篩選符合特定區域的優良品種是達到高產、穩產、優質最有效的手段和措施[9-10]。該研究利用湖南農業大學煙草種質資源庫中晾曬煙種質資源進行田間初步鑒定,對41份晾曬煙品種生育期、農藝性狀、光合參數與冠層光合分布等表型進行觀測記載,通過對生育進程、農藝性狀、病害發生等方面進行初步分析,篩選初步鑒定優良品種,為長沙煙區的晾曬煙生產品種的利用與選擇提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

供試品種:湖南農業大學煙草種質資源庫中的晾曬煙品種41份。

試驗地點:長沙市煙草公司喻家坳試驗基地。

試驗肥料:煙草專用基肥(8.5-10-11),煙草專用提苗肥(20-9-0),發酵餅肥(總養分8%)、專用追肥(10-0-32)硫酸鉀(0-0-50)和硝酸鉀(13.5-0-44)。

氮肥用量為13.6 kg/667 m2,磷肥全部作基肥,氮磷鉀比例為1∶0.6∶3.1。

1.2 試驗設計

采用大區試驗方法,每個品種種植200株,株行距統一為1.2 m×0.5 m,選取生長均勻一致的煙株10株掛牌用于生育期記載和農藝性狀觀測。

1.3 測定項目與方法

1.3.1生育期記載

觀察記載移栽期、現蕾期、中心花開放期。

1.3.2農藝性狀調查

對各晾曬煙品種選取10株生長發育均勻一致的煙株觀察記錄其現蕾期農藝性狀,3次重復,主要測量指標包括株高、最大葉長、最大葉寬、莖圍、葉數(有效葉數),同時,還計算晾曬煙煙葉最大葉片面積(最大葉面積=最大葉長×最大葉寬×0.634 5)。

1.3.3病害調查

于腳葉采收晾制前分別統計所有品種發病株數,主要調查病害為青枯病、黑莖病以及花葉病,計算所有晾曬煙品種發病率。發病率/%=(某品種發病株數/該品種總株數)×100%。

1.3.4光合參數

在現蕾期和中心花開放期,每品種選取10株長勢均勻一致的晾曬煙,選定第6片完全展開葉(自上而下),分別測定光合參數(Phi2、SPAD值),重復3次。

1.4 數據整理與分析

采用Excel軟件整理數據,并用SPSS數理統計軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種(系)晾曬煙生育期記載

由表1可知,不同品種(系)晾曬煙在移栽時間相同的情況下,現蕾期與中心花開放期時間存在顯著差異。就現蕾期而言,移栽至現蕾的天數為46～65 d,現蕾時間最早的晾曬煙品種為SY-10～SY-19、SY-33和SY-36(4月28日),現蕾時間最晚的晾曬煙品種為SY-30(5月17日),其次為SY 28與SY 29(5月15日);就中心花開放期而言,移栽至中心花開放的天數為47～76 d,中心花開放最早的晾曬煙品種為SY-10～SY 14(5月8日),中心花開放最晚的晾曬煙品種為SY-30(5月30日),其次為SY-28與SY-29(5月28日)。說明長沙煙區各晾曬煙品種現蕾和中心花開放時間存在較大差異,現蕾時間最長差異天數達19 d,中心花開放時間最長差異天數達22 d。由于7月份是長沙地區高溫多雨季節,田間高溫高濕現象較為嚴重,是病害集中發生的高風險時期[11],要求在高溫高濕時期到來前將煙葉采收完畢。本試驗由現蕾期和中心花開放期時間初步推測SY-10～SY-19、SY-33、SY-36生育期最短,多數品種在高溫高濕時間來臨前基本能適熟采收完成。

表1 不同品種(系)生育期記載

2.2 不同品種(系)晾曬煙農藝性狀比較

各類主要農藝性狀中(見表2,表3),現蕾期各品種在株高、最大葉長、最大葉寬、莖圍、有效葉數、最大葉面積上均存在較大差異,在株高和最大葉面積上差異最大。株高最高的是SY-36,為140 cm,最矮的是SY-37,為58 cm,平均值為101.0 cm,標準差為23.8,變異系數為23.6%;葉長最大的是SY-24、SY-31、SY-35,為66 cm,最小的是SY-19,為41.0 cm,平均值為57.0 cm,標準差為6.7,變異系數為11.7%;葉寬最大的是SY-32,為47 cm,最小的是SY-26,為25 cm,平均值為34.3 cm,標準差為4.7,變異系數為13.6%;莖圍最大的品種是SY-19、SY-40,均為11 cm,最小的是SY-33,為6.0 cm,平均值為8.7 cm,標準差為1.1,變異系數為12.5%;有效葉數最多的是SY-17、SY-25、SY-29、SY-35,為18片,最少的是SY-33,為12片,平均值為15.5片,標準差為1.5,變異系數為9.8%;最大葉面積最大的是SY-32,為1 908.6 cm2,最小的是SY-33,為692.9 cm2,平均值為1 247.6 cm2,標準差為252.1,變異系數為20.2%。綜合各晾曬煙品種現蕾期株高、最大葉長、最大葉寬、莖圍、有效葉數、最大葉面積等指標,農藝性狀表現較好的晾曬煙品種為SY-4、SY-6、SY-7、SY-9、SY-12、SY-15、SY-17、SY-29、SY-32、SY-35、SY-39。

表2 主要農藝性狀

表3 主要農藝性狀比較及變異系數

2.3 不同品種(系)晾曬煙病害調查

不同品種(系)晾曬煙病害發生情況存在較大差異(表4)。其中SY-1、SY-4、SY-8、SY-9、SY-11等22個晾曬煙品種發病率為0,屬于高抗病品種;SY-10發病率最高,達42.31%,屬高感病品種;SY-14、SY-19、SY-22群體發病率在15%～25%之間,屬于易感病品種。總體上看,各品種對田間高危病害黑莖病的抗性較強,但部分晾曬煙品種對花葉病的抗性較差。

表4 不同品種(系)病害調查

2.4 不同品種(系)晾曬煙光合參數

不同品種(系)晾曬煙光合參數見表5、表6。由表5可知,不同品種(系)晾曬煙現蕾期光合參數Phi2值[12]在0.4～0.6之間,結果表明,除了少數幾個品種(SY-3、SY-4、SY-7、SY-8)之外,其他品種的光合效率差別不大,多數品種在0.5～0.6之間,差異較小,表明實際光合效率之間差異很小;SPAD值[13]在35～65之間,不同品種間差異達顯著水平,其中SY-4、SY-5、SY-20、SY-27、SY-34、SY-37、SY-39SPAD值在60～65之間,顯著或極顯著高其他晾曬煙品種,SY-10、SY-14、SY-17、SY-18、SY-23、SY-29SPAD值低于40,顯著或極顯著低于其他品種。由表6可知,中心花開放期光合參數Phi2值在0.4～0.6之間,多數品種在0.5～0.6之間,除少數品種外(SY-12、SY-13、SY-14等Phi2值小于0.5)差異較小;SPAD值為41～68,不同品種間的差異有顯著性或極顯著性。與現蕾期相比,不同品種間Phi2值和SPAD值均無明顯規律,說明不同品種間光合特性存在較大差異,品種特性與氣候共同決定各品種光合能力的強弱。例如,SY-12、SY-13等品種雖SPAD值較大,但Phi2值較小,這些品種可能能適應更高的光照條件,其機理尚待進一步研究。

表5 不同品種(系)現蕾期光合參數

表6 不同品種(系)中心花開放期光合參數

3 討論與結論

煙草優良種質資源的篩選與選育,包括煙草農藝性狀、適應性鑒定、產量等方面的內容。本研究初步綜合41份晾曬煙品種生育期、農藝性狀、病害與光合參數,初步推測SY-6、SY-9、SY-32、SY-35生長整齊,長勢強,綜合抗病性較強,為最適栽培品種,其次為SY-7、SY-12、SY-15、SY-17、SY-39,但由于本年度晾房容量有限,主要針對部分晾曬煙進行采收晾制,后期化學成分與感官評吸質量測定未完成,后續將對這些指標進行測定,進一步篩選更多的優質晾曬煙種質資源供育種利用,并在下個年度繼續對晾曬煙品種進行進一步篩選研究。