晾曬煙種質(zhì)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(zhēng)光, 謝鵬飛, 龍大彬, 李 強(qiáng)

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 長(zhǎng)沙 410128; 2.湖南省煙草公司長(zhǎng)沙市公司, 長(zhǎng)沙 410007;3.湖南省煙草科學(xué)研究所, 長(zhǎng)沙 410004; 4.重慶市煙草公司石柱分公司, 重慶 409100)

煙草種質(zhì)資源是研究煙草遺傳理論、生物技術(shù)研究、煙草生產(chǎn)示范的寶貴資源[1],是實(shí)現(xiàn)煙草產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),是煙草新品種的培育與應(yīng)用的先決條件與保障。種質(zhì)資源是生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體[2],是一種生物或某一區(qū)域的基因材料的總稱。

晾曬煙在19世紀(jì)中葉傳入我國(guó),是通過人工晾曬的方式來調(diào)制的煙草種類[3]。晾曬煙與傳統(tǒng)的烤煙相比,具有獨(dú)特的香氣與吃味,能夠充分滿足工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)需求[4-5]。煙葉產(chǎn)量、質(zhì)量的好壞主要由遺傳因素和環(huán)境共同影響[6],優(yōu)良的品種是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的內(nèi)因,也是煙葉生產(chǎn)的基石[7-8]。篩選符合特定區(qū)域的優(yōu)良品種是達(dá)到高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)最有效的手段和措施[9-10]。該研究利用湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草種質(zhì)資源庫(kù)中晾曬煙種質(zhì)資源進(jìn)行田間初步鑒定,對(duì)41份晾曬煙品種生育期、農(nóng)藝性狀、光合參數(shù)與冠層光合分布等表型進(jìn)行觀測(cè)記載,通過對(duì)生育進(jìn)程、農(nóng)藝性狀、病害發(fā)生等方面進(jìn)行初步分析,篩選初步鑒定優(yōu)良品種,為長(zhǎng)沙煙區(qū)的晾曬煙生產(chǎn)品種的利用與選擇提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

供試品種:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草種質(zhì)資源庫(kù)中的晾曬煙品種41份。

試驗(yàn)地點(diǎn):長(zhǎng)沙市煙草公司喻家坳試驗(yàn)基地。

試驗(yàn)肥料:煙草專用基肥(8.5-10-11),煙草專用提苗肥(20-9-0),發(fā)酵餅肥(總養(yǎng)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(yàn)設(shè)計(jì)

采用大區(qū)試驗(yàn)方法,每個(gè)品種種植200株,株行距統(tǒng)一為1.2 m×0.5 m,選取生長(zhǎng)均勻一致的煙株10株掛牌用于生育期記載和農(nóng)藝性狀觀測(cè)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1生育期記載

觀察記載移栽期、現(xiàn)蕾期、中心花開放期。

1.3.2農(nóng)藝性狀調(diào)查

對(duì)各晾曬煙品種選取10株生長(zhǎng)發(fā)育均勻一致的煙株觀察記錄其現(xiàn)蕾期農(nóng)藝性狀,3次重復(fù),主要測(cè)量指標(biāo)包括株高、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、莖圍、葉數(shù)(有效葉數(shù)),同時(shí),還計(jì)算晾曬煙煙葉最大葉片面積(最大葉面積=最大葉長(zhǎng)×最大葉寬×0.634 5)。

1.3.3病害調(diào)查

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

1.3.4光合參數(shù)

在現(xiàn)蕾期和中心花開放期,每品種選取10株長(zhǎng)勢(shì)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(cè)定光合參數(shù)(Phi2、SPAD值),重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)整理與分析

采用Excel軟件整理數(shù)據(jù),并用SPSS數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)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(shí)間相同的情況下,現(xiàn)蕾期與中心花開放期時(shí)間存在顯著差異。就現(xiàn)蕾期而言,移栽至現(xiàn)蕾的天數(shù)為46～65 d,現(xiàn)蕾時(shí)間最早的晾曬煙品種為SY-10～SY-19、SY-33和SY-36(4月28日),現(xiàn)蕾時(shí)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(shù)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(zhǎng)沙煙區(qū)各晾曬煙品種現(xiàn)蕾和中心花開放時(shí)間存在較大差異,現(xiàn)蕾時(shí)間最長(zhǎng)差異天數(shù)達(dá)19 d,中心花開放時(shí)間最長(zhǎng)差異天數(shù)達(dá)22 d。由于7月份是長(zhǎng)沙地區(qū)高溫多雨季節(jié),田間高溫高濕現(xiàn)象較為嚴(yán)重,是病害集中發(fā)生的高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)期[11],要求在高溫高濕時(shí)期到來前將煙葉采收完畢。本試驗(yàn)由現(xiàn)蕾期和中心花開放期時(shí)間初步推測(cè)SY-10～SY-19、SY-33、SY-36生育期最短,多數(shù)品種在高溫高濕時(shí)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(nóng)藝性狀比較

各類主要農(nóng)藝性狀中(見表2,表3),現(xiàn)蕾期各品種在株高、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、莖圍、有效葉數(shù)、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(biāo)準(zhǔn)差為23.8,變異系數(shù)為23.6%;葉長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)差為6.7,變異系數(shù)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(biāo)準(zhǔn)差為4.7,變異系數(shù)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(biāo)準(zhǔn)差為1.1,變異系數(shù)為12.5%;有效葉數(shù)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(biāo)準(zhǔn)差為1.5,變異系數(shù)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(biāo)準(zhǔn)差為252.1,變異系數(shù)為20.2%。綜合各晾曬煙品種現(xiàn)蕾期株高、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、莖圍、有效葉數(shù)、最大葉面積等指標(biāo),農(nóng)藝性狀表現(xiàn)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(nóng)藝性狀

表3 主要農(nóng)藝性狀比較及變異系數(shù)

2.3 不同品種(系)晾曬煙病害調(diào)查

不同品種(系)晾曬煙病害發(fā)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(gè)晾曬煙品種發(fā)病率為0,屬于高抗病品種;SY-10發(fā)病率最高,達(dá)42.31%,屬高感病品種;SY-14、SY-19、SY-22群體發(fā)病率在15%～25%之間,屬于易感病品種。總體上看,各品種對(duì)田間高危病害黑莖病的抗性較強(qiáng),但部分晾曬煙品種對(duì)花葉病的抗性較差。

表4 不同品種(系)病害調(diào)查

2.4 不同品種(系)晾曬煙光合參數(shù)

不同品種(系)晾曬煙光合參數(shù)見表5、表6。由表5可知,不同品種(系)晾曬煙現(xiàn)蕾期光合參數(shù)Phi2值[12]在0.4～0.6之間,結(jié)果表明,除了少數(shù)幾個(gè)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(shù)品種在0.5～0.6之間,差異較小,表明實(shí)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(dá)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(shù)Phi2值在0.4～0.6之間,多數(shù)品種在0.5～0.6之間,除少數(shù)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(xiàn)蕾期相比,不同品種間Phi2值和SPAD值均無明顯規(guī)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(qiáng)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(yīng)更高的光照條件,其機(jī)理尚待進(jìn)一步研究。

表5 不同品種(系)現(xiàn)蕾期光合參數(shù)

表6 不同品種(系)中心花開放期光合參數(shù)

3 討論與結(jié)論

煙草優(yōu)良種質(zhì)資源的篩選與選育,包括煙草農(nóng)藝性狀、適應(yīng)性鑒定、產(chǎn)量等方面的內(nèi)容。本研究初步綜合41份晾曬煙品種生育期、農(nóng)藝性狀、病害與光合參數(shù),初步推測(cè)SY-6、SY-9、SY-32、SY-35生長(zhǎng)整齊,長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),綜合抗病性較強(qiáng),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(duì)部分晾曬煙進(jìn)行采收晾制,后期化學(xué)成分與感官評(píng)吸質(zhì)量測(cè)定未完成,后續(xù)將對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,進(jìn)一步篩選更多的優(yōu)質(zhì)晾曬煙種質(zhì)資源供育種利用,并在下個(gè)年度繼續(xù)對(duì)晾曬煙品種進(jìn)行進(jìn)一步篩選研究。