白肋烟烟叶表皮腺毛密度品种间的差异性研究

程君奇，周 群，王 毅，黄文昌，林国平*

(1.中国烟草白肋烟试验站，湖北省烟草科学研究所，武汉 430030；2.华中科技大学同济医学院药学院，武汉 430030)

烟叶腺毛是烟叶表面具有分泌功能的毛状体，一般占总表皮的85%左右[1-2]，根据形态可分为长柄腺毛和短柄腺毛[2-3]。烟草腺毛密度和种类因品种基因型、生态环境和栽培措施的不同存在一定差异[3]。查宏波[4]等研究了烤烟不同品种烟叶腺毛密度的差异性，表明不同烤烟品种间腺毛密度差异很大。王宝华等[5]系统地研究了腺毛密度在烤烟不同品种、不同叶位、不同脉间区的变异，发现腰叶腺毛密度变化相对小。许自成等[6]研究了烤烟腺毛密度的遗传变异，分析了不同烤烟亲本间的配合力效应，认为烤烟腺毛密度在亲本间和杂交组合 F2代个体存在较大的遗传变异，F2代不同个体间腺毛密度的次数符合正态分布。周世民等[7]研究了肥料类型对香料烟叶片腺毛密度的影响，表明肥料类型对长柄腺毛影响较大，对中部叶和上部叶的腺毛密度影响较大。柴家荣等[8]的研究表明,中等种植密度、高施肥量的白肋烟表皮腺毛密度高。目前对白肋烟烟叶腺毛密度在品种间的差异性研究报道较少，本研究检测了不同白肋烟品种上部叶、中部叶的烟叶上表皮、下表皮、全表皮的不同腺毛类型及其密度，分析了不同类型腺毛密度在不同白肋烟品种间的差异。旨在探讨白肋烟烟叶表面腺毛密度的品种间差异，为研究白肋烟不同品种的腺毛密度及其分泌物对烟叶内在品质的影响奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验设在湖北省烟草科研所恩施州崔坝基地，参试品种为9个白肋烟品种，包括22074、22084、鄂白 009、JB04－03、JB04-05、9902、22081、23014和鄂烟一号，田间采用随机排列，不设重复。

1.2 试验方法

取白肋烟调制后的上部叶和中部叶，每个品种每个部位取10片烟叶。腺毛密度观测方法：1)从叶尖开始向叶基第 5～6侧脉中部，避开大侧脉，主脉左右对应位置各撕取一小片，以苏丹Ⅲ试液染色，加热透化，滴加稀甘油，盖上盖玻片；2)用Nikon显微镜观察烟叶上、下表皮腺毛类型及数量，每个表皮连续扫描2个视野（单个视野面积2.67 mm2）；3)各品种10片烟叶20个观察值的平均值为腺毛数量，统计上部叶和中部叶的上、下表皮及全表皮的腺毛密度(根/cm2)。

1.3 统计方法

描述性统计分析采用SPSS16.0进行。

2 结 果

2.1 白肋烟腺毛类型与结构

图1显示了白肋烟烟叶表面各腺毛分泌物形态，其中主要有长柄腺毛、短柄腺毛、无头腺毛，以及少量的分枝腺毛，其中以长柄腺毛、短柄腺毛及无头腺毛为主。总腺毛密度中部叶高于上部叶，上表皮总腺毛密度高于下表皮。腺毛由基细胞、柄部和腺头3部分组成。腺毛基部只有一个细胞，与表皮紧密相连，呈上小下大的圆筒状。长柄腺毛柄部一般由2～5个长柱型细胞组成(少数6～8细胞)，腺头由 1～8个分泌细胞组成，外观膨大。分枝腺毛有1或2个分枝，其中一个分枝头部呈棒状，另一个分枝头部为棒状或尖头状，腺头由单个或多个分泌细胞组成，柄部一般由 3～6个长柱型细胞组成。短柄腺毛的柄部由一个较短的柄细胞组成，腺毛的头部呈圆球型，具有多个分泌细胞，且细胞质丰富、内含物较多。烟叶成熟后部分腺毛的腺头萎缩，分泌物外溢，部分长柄腺毛的柄因萎缩而断裂。在几个品种中发现小腺毛，我们推测是没有发育好的长柄腺毛。

图1 白肋烟不同形态腺毛图Fig.1 Glandular trichome forms of burley tobacco

2.2 上部叶腺毛密度和组成比例在品种间的差异

表1列出了9个白肋烟品种上部叶的上表皮、下表皮、全表皮的长柄腺毛、短柄腺毛、无头腺毛和小腺毛的密度与比例，及上部叶总腺毛的密度，结果表明不同类型的腺毛密度和比例在白肋烟品种之间有一定差异，同一品种的上表皮和下表皮之间也存在差异，上表皮的短柄腺毛和所有腺毛总密度比下表皮的大。从变异系数可以看出，上部叶各类型腺毛密度以小腺毛密度在品种间的变异最大。

2.2.1 上表皮腺毛密度在品种间的差异 上部叶上表皮短柄腺毛密度＞无头腺毛＞长柄腺毛＞小腺毛。长柄腺毛密度范围为75～160根/cm2，平均108根/cm2，除了JB04-05外，其余品种长柄腺毛密度均高于鄂烟1号的，其中9902和22084的最高。短柄腺毛密度范围为 153～232根/cm2，平均 199根/cm2，所有品种的均高于鄂烟1号的，其中22084和 23014的最高。无头腺毛密度范围为 107～174根/cm2，平均 152根/cm2，所有品种的均高于对照鄂烟1号的，其中22081、9902、22084、JB04-05和23014的较高。小腺毛密度范围为0～217根/cm2，平均27根/cm2，JB04-05的小腺毛密度明显高于其他品种，达217根/cm2，其余品种小腺毛密度不超过10根/cm2。上表皮总腺毛密度范围为340～658根/cm2，平均487根/cm2，所有品种的均高于鄂烟1号的，其中以JB04-05的最高。

2.2.2 下表皮腺毛密度在品种间的差异 上部叶下表皮无头腺毛密度＞长柄腺毛＞短柄腺毛＞小腺毛。长柄腺毛密度范围为74～287根/cm2，平均152根/cm2，品种JB04-03、22081和22084的长柄腺毛密度高于鄂烟1号的。短柄腺毛密度范围为34～84根/cm2，平均58根/cm2，品种JB04-03和JB04-05的最高，鄂烟1号的最低。无头腺毛密度范围为48～274根/cm2，平均172根/cm2，品种9902和23014的最高，鄂烟1号的最低。小腺毛密度范围为0～48根/cm2，平均11根/cm2，鄂烟009的最高。下表皮总腺毛密度范围为253～473根/cm2，平均395根/cm2，以22081的最高，鄂烟1号的最低。

2.2.3 全表皮腺毛密度和比例在品种间的差异上部叶总腺毛密度从多到少依次为：22084＞JB04-05＞22081＞23014＞9902＞JB04-03＞ 鄂 白 009＞22074＞鄂烟一号。22084、JB04-05、22081、23014和 9902的上部叶总腺毛密度＞900根/cm2，鄂烟 1号上部叶总腺毛密度只有593根/cm2。腺毛密度比例的组成在品种间存在一定差异，长柄腺毛比例15%～43%，JB04-03的长柄腺毛密度和比例均最大，为380根/cm2和43%，鄂烟1号的长柄腺毛比例也达42%，JB04-05的长柄腺毛密度最小，只有148根/cm2。短柄腺毛比例在品种间的组成为23%～34%，22074短柄腺毛比例最高，9902的最低。9902和23014的无头腺毛密度最大，分别占其全表皮腺毛密度的47%和45%。JB04-05全表皮的小腺毛数量最多，达243根/cm2，占上部叶总腺毛密度的24%，其它8个品种的小腺毛密度占总腺毛密度不到1%。

表1 不同白肋烟品种上部叶各类型腺毛密度（根/cm2）和组成比例(%)Table 1 Different types of glandular trichome densities(piece/cm2) and compositive ratios of coronas leaves of different burley tobacco varieties

2.3 中部叶腺毛密度和组成比例在品种间的差异

表2列出了8个白肋烟品种中部叶的上表皮、下表皮、全表皮的长柄腺毛、短柄腺毛、无头腺毛、小腺毛的密度和比例，以及总腺毛的密度。不同类型的腺毛密度和比例在不同品种间存在差异，同一品种中部叶的上下表皮之间也存在差异，22074、22084、9902、22081和23014的下表皮总腺毛密度比上表皮总腺毛密度大，鄂白 009、JB04-03和JB04-05的上表皮总腺毛密度比下表皮大。从变异系数看出，中部叶各类型腺毛密度以小腺毛密度在品种间变异最大。

2.3.1 上表皮腺毛密度在品种间的差异 中部叶上表皮短柄腺毛密度＞无头腺毛密度＞长柄腺毛密度＞小腺毛密度。长柄腺毛密度范围为108～184根/cm2，平均127根/cm2，22081上表皮长柄腺毛密度最高，22074的最低。短柄腺毛密度范围为 153～209根/cm2，平均187根/cm2，其中22084和23014的最高。无头腺毛密度范围为123～173根/cm2，平均150根/cm2，22084和鄂白009的最高。小腺毛密度范围为0～31根/cm2，平均7根/cm2，以22074的最高。上表皮总腺毛密度范围为 442～502根/cm2，平均472根/cm2，其中以22081和22084的最高。

2.3.2 下表皮腺毛密度在品种间的差异 中部叶下表皮无头腺毛密度＞长柄腺毛密度＞短柄腺毛密度＞小腺毛密度。长柄腺毛密度范围为 81～328根/cm2，平均 163根/cm2，其中以 22081的最高，JB04-05和23014的最低。短柄腺毛密度范围为36～116根/cm2，平均64根/cm2，其中以22081的最高。无头腺毛密度范围为92～240根/cm2，平均172根/cm2，其中以22084和23014的最高，22081的最低。小腺毛密度范围为0～149根/cm2，平均50根/cm2，其中以22074的最高。下表皮总腺毛密度范围为 304～587根/cm2，平均 450根/cm2，其中以22074、22081和22084的最高。

表2 不同白肋烟品种中部叶各类型腺毛密度（根/cm2）和组成比例(%)Table 2 Different types of glandular trichome densities(piece/cm2) and compositive ratios of cutter leaves different burley tobacco varieties

2.3.3 全表皮腺毛密度和比例在品种间的差异 8个白肋烟品种的中部叶全表皮以长柄腺毛、短柄腺毛、无头腺毛为主。中部叶总腺毛密度从多到少依次为：22074、22081、22084、23014、9902、JB04-03、鄂白009和JB04-05。22081的长柄腺毛数量和比例最大，达到512根/cm2和49%；22081的短柄腺毛数量最多，为 307根/cm2，占全表皮腺毛密度的30%；22084的无头腺毛密度最多，为405根/cm2，占全表皮腺毛密度的40%。22074、22084和23014的小腺毛密度最大，分别为180、109和117根/cm2，分别占全表皮总腺毛密度的17%、11%和13%，中部叶的小腺毛密度普遍比上部叶大。

3 讨 论

本研究观察到白肋烟腺毛主要有长柄腺毛（包括单细胞头长柄腺毛、两细胞头长柄腺毛、多细胞头长柄腺毛、分枝腺毛）、短柄腺毛、无头腺毛和小腺毛组合，其中以长柄腺毛、短柄腺毛和无头腺毛为主；总腺毛密度中部叶高于上部叶，上表皮高于下表皮，长柄腺毛密度中部叶高于上部叶，短柄腺毛和无头腺毛密度中部叶和上部叶无明显差异；不同白肋烟品种间腺毛密度也存在差异：上部叶的上表皮总腺毛密度以品种JB04-05的最大，下表皮总腺毛密度以品种22081和23014的最大，上部叶总腺毛密度以22084和JB04-05的最高，品种鄂烟1号的上部叶总腺毛密度最小。中部叶的上表皮总腺毛密度以22081和22084的最高，下表皮及全表皮总腺毛密度以22074、22081和22084的最高，但由于试验设计时未设重复，无法对各类腺毛密度在不同白肋烟品种间的差异进行统计显著性检验。

白肋烟各品种上部叶总腺毛密度范围为 593～1000根/cm2，均值882根/cm2；长柄腺毛密度范围为148～380根/cm2，均值261根/cm2；短柄腺毛密度范围为187～295根/cm2，均值258根/cm2。中部叶总腺毛密度范围为786～1 068根/cm2，均值922根/cm2；长柄腺毛密度范围为193～512根/cm2，均值 291根/cm2；短柄腺毛密度范围为 207～307根/cm2，均值 251根/cm2。查宏波[4]等的研究结果表明，8个烤烟品种腰叶(9～11叶位)腺毛密度范围为460～2 250根/cm2，均值1 327根/cm2，其中K326最高，为2 250根/cm2，RG17最低，为460根/cm2；刘云等[12]的研究结果表明，烤烟品种K326的上部叶长柄腺毛密度820根/cm2，短柄腺毛300根/cm2，中部叶长柄腺毛密度660根/cm2，短柄腺毛密度230根/cm2。香料烟品种Komotini Basma的上部叶长柄腺毛密度875根/cm2，短柄腺毛密度318根/cm2，总腺毛密度1 193根/cm2；中部叶长柄腺毛密度901根/cm2，短柄腺毛密度206根/cm2，总腺毛密度1 107根/cm2。烤烟品种腰叶腺毛密度均值高于白肋烟各品种总腺毛密度，也高于香料烟品种 Komotini Basma的中部叶总腺毛密度；香料烟品种Komotini Basma上部叶的长柄腺毛密度、短柄腺毛密度和总腺毛密度高于白肋烟品种，中部叶长柄腺毛密度和总腺毛密度高于白肋烟品种，短柄腺毛密度低于白肋烟品种。

白肋烟各品种上部叶和中部叶烟叶上表皮长柄腺毛密度低于短柄腺毛密度，下表皮长柄腺毛密度高于短柄腺毛密度；上部叶全表皮长柄腺毛密度与短柄腺毛密度无明显差异，中部叶全表皮长柄腺毛密度高于短柄腺毛密度；上部叶和中部叶上表皮总腺毛密度高于下表皮。此结果与烤烟品种烟叶长柄腺毛的密度大于短柄腺毛的密度有一定差异[12-13]。上表皮短柄腺毛密度高于长柄腺毛的原因主要是：1）由于长柄腺毛在上表皮易受雨水的冲刷和阳光的直接照射损伤而脱落，而短柄腺毛则不易脱落；2）由于采用的白肋烟烟样均为晾制后干样，在晾制过程中，较多长柄腺毛因腺头脱落而成为无头腺毛。

JB04-05上部叶小腺毛密度达 243根/cm2，占上部叶总腺毛密度的24%；22074、22084和23014中部叶小腺毛数量最多，分别为 180根/cm2、109根/cm2和117根/cm2，分别占中部叶总腺毛密度的17%、11%和 13%。研究结果发现，小腺毛未被苏丹Ⅲ试液染色，说明其不含分泌物，没有分泌能力。由于小腺毛没有分泌能力，小腺毛数量和比例的增加影响烟叶腺毛分泌物含量，也将影响白肋烟品种的感官和评吸质量；如果能降低烟叶小腺毛密度和比例，增加长柄腺毛、短柄腺毛密度和比例，将有可能提高烟叶内在品质，通过施用不同类型肥料[7-9]、采用不同覆膜方式[10]、干旱胁迫[11]等栽培措施促进腺毛的生长。

[1]Barrera R,Wrensman E.A.Trichome type,density and distribution on the leaves of certain tobacco varieties and hybrids[J].Tobacco Science,1996 (10):157-161.

[2]孔光辉，王伟，崔国民.烤烟烟叶腺毛及其分泌物研究进展[J].烟草农业科学，2006，2(3)：235-238.

[3]李霞，蔡恒，杨超，等.烟叶腺毛研究进展[J].中国农学通报，2008,24(4)：261-264.

[4]查宏波，蔡忠山，黄韦华，等.不同烤烟品种烟叶腺毛密度的差异性[J].烟草科技，2003（10）：43-44.

[5]王宝华，吴帼英，黄静勋.烟叶植物学特征的观察 I 烤烟烟叶腺毛的密度及其与烟叶品质性状和化学成分的关系[J].中国烟草，1983（2）：1-6.

[6]许自成，肖汉乾，丁永乐，等.烤烟腺毛密度的遗传变异及配合力效应分析[J].河南农业大学学报，2002,36(3):210-213.

[7]周世民，韩延，符云鹏，等.肥料类型对香料烟叶片腺毛密度的影响[J].烟草科技，2007(7)：55-57.

[8]柴家荣，刘敬业，戴福斌.密度与施肥对白肋烟香味物及品质的影响[J].昆明师范高等专科学校学报，2005，27(4)：20-24.

[9]韩锦峰，王广山，远彤，等.烤烟叶面分泌物的初步研究[J].中国烟草，1995(2):10-13.

[10]李天福，王彪，王伟.不同覆膜方式对成熟期烤烟叶片腺毛密度的影响[J].烟草农业科学，2006,2(2)：193-196.

[11]齐永杰，徐锦锦，梁伟.干旱胁迫对烟草腺毛密度及叶面分泌物的影响[J].广东农业科学，2008(6)：39-41,49.

[12]刘云，陈今朝，韩善华.烟草叶片腺毛的研究[J].四川师范大学学报（自然科学版），2003,26(4)：414-416.

[13]李鹏飞，周冀衡，邵岩，等.不同烤烟品种成熟过程中各类腺毛密度的变化[J]，湖南农业大学学报（自然科学版）2005,31(2)：133-137.