烟草浸提液对烟草种子萌发的化感作用研究

李安 朱列书 彭妙 昌洪涛 杨超才

摘 要：通过烟草浸提液对野生烟、南肋半晒烟和云烟85的种子的处理分析比较，结果表明，烟草浸提液对烟草种子具有一定化感效应，不同品种烟草化感程度不同，烟草浸提液浓度不同化感程度也不同。在低浓度下烟草的发芽率和鲜重略有增加，但是浓度增高后对烟草发芽率和烟草生长表现出显著抑制作用，随着烟草浸提液浓度的增加化感效应指数减小。

关键词：烟草种子；萌发；化感作用

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2016.10.026

Abtract： Comparing with water extract of tobacco on the germination of wild tobacco， nan-lei-ban sun cured tobacco and Yun-yan 85's seeds. The results showed that tobacco water extract have certain allelopathic effects on tobacco seed. Different varieties of tobacco have different allelopathic degree. Different tobacco extract concentrations have different allelopathic degree too. At low concentrations the germination rate and the fresh weight of tobacco increased slightly. But at high concentration the germination rate and the fresh weight of tobacco was significantly inhibited. The allelopathic index decreased with the increase of tobacco extract concentration.

Key words： tobacco seeds； germination； allelopathy

植物化感作用指各植物之间存在的一种化学相互作用，包括促进和抑制两方面。具有化感作用的物质称为化感物质[1]。种子萌发是植物生活史的重要阶段， 化感物质可通过影响种子萌发而影响种群的建立和更新，所有的化感物质都对一些植物的种子萌发产生影响[2]。烟草是一种高敏感的化感植物，进年来对烟草的化感作用研究较多，主要以根系分泌物，烟草叶片浸提物，叶片腐解液等为研究材料[3-5]。对化感作用对烟草后续作物的影响如水稻，莴苣[6]等有一定研究。目前，我国烟草连作是一个比较严重的现象。研究烟草的化感自毒作用是克服烟草连作障碍的一个重要研究方向。目前烟草化感物质对水稻[5]和莴苣[7]等作物种子萌发，其他杂草化感物质对烟草种子萌发[8]有一定研究。本研究通过采用不同浓度的烟草浸提液对烟草种子的萌发情况进行分析，为烟草的育苗及克服烟草化感自毒作用提供一定参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

烟草种子由湖南农业大学提供，选取3种类型烟草（野生烟、晒烟：南肋半晒烟、烤烟：云烟85）裸种。

浸提液制备：取烟草品种k 326叶片置于60 ℃的烘箱中烘干，取50.0 g叶片干样，将其粉碎。在1 L蒸馏水中震荡，同时浸泡24 h。随后过滤，制成50 g·L-1水浸液。然后稀释成不同浓度的水浸液。本试验共设6个处理，浸提液浓度分别为0，10，20，30，40，50g·L-1。放置于4 ℃冰箱中保存备用。

1.2 试验方法

试验于2016年3月在湖南农业大学进行。将培养皿，定性滤纸及脱脂棉高温灭菌，将选取的3种烟草种子用次氯酸钠浸泡10 min。用无菌水漂洗去除劣质种子，选取颗粒饱满的烟草种子。每个培养皿下垫一定厚度脱脂棉及一层定性滤纸。在无菌条件下，分别将上述浸提液（0，10，20，30，40，50 g·L-1）共6个处理，每个处理取5 mL浸提液加入培养皿。分别将选取的烟草种子（野生烟、南肋半晒烟、云烟85）各50颗分别播入不同处理培养皿中。将培养皿放置于恒温光照培养箱中（25 ℃，12 h光照，12 h黑暗）。每隔24 h补充1 mL相应浸提液。第7天开始测定种子发芽势，并且记录每天发芽数变化，第14天测定种子发芽率，并且随机选取10株发芽的烟苗测定其根长和鲜质量。本试验每个处理进行3次重复。

1.3 测定项目和方法

根长用游标卡尺测量，烟苗鲜质量用千分之一天平称质量。

发芽势=播种后第7天的种子发芽数/供试种子数×100%

发芽率=播种后第14天的种子发芽数/供试种子数×100%

发芽指数（GI）= ∑（Gt/Dt）

Dt：发芽日数，Gt：与Dt相对应的每天发芽种子数与发芽日数。

化感效应指数（RI）：RI = T/C - 1，C为对照值，T为处理值。当RI > 0时，表示促进作用；当RI < 0时，表示抑制作用。RI绝对值的大小代表化感作用的强度。

1.4 数据处理与分析

试验测定的数值用WPS软件进行处理；数据用SPSS软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度浸提液对烟苗根长和鲜重的影响

如表1、2所示，烟草叶片浸提液对烟草种子产生了化感效应，当浸提液浓度在10 g·L-1时，各品种处理根长和鲜重与对照相比略有增加，但差异性只有南肋半晒烟在烟苗鲜质量上表现显著，其他差异性都不显著。当浸提液浓度为20 g·L-1时，各品种烟草根长及鲜质量与对照相比都开始表现出差异性。随着浸提液浓度的增高，根长变小，鲜质量减少。不同品种对不同浓度的浸提液表现有所不同。在根长方面，云烟87在20 g·L-1与30 g·L-1浓度下相互没有表现出差异性。野生烟和南肋半晒烟在30 g·L-1与40 g·L-1浓度下相互没有表现出差异性。在鲜质量方面，云烟87在20 g·L-1与30 g·L-1浓度下相互没有表现出差异性。南肋半晒烟在30 g·L-1与40 g·L-1浓度下相互没有表现出差异性。野生烟在浓度增加到20 g·L-1后，各处理间都表现出差异性。

2.2 不同浓度浸提液下烟草种子发芽势比较

处理第7天时测定种子的发芽势。从表3可知，烟草叶片浸提液对种子发芽有一定影响。总体上看，各品种在10 g·L-1和20 g·L-1浓度下发芽势比CK有所上升，在10 g·L-1时发芽势最大。在20 g·L-1浓度之后随着浓度的上升，发芽势下降，在50 g·L-1浓度下最低。表现出低促高抑的影响结果，说明浸提液处理对烟草种子生命力产生影响。从单个品种分析，云烟87在10 g·L-1和20 g·L-1浓度下与CK相比发芽势上升，差异性显著。云烟87在40 g·L-1和50 g·L-1浓度之间差异性不显著。野生烟在0～20 g·L-1浓度下差异性不显著。但是也可以看出发芽势有波动。在30～50 g·L-1浓度下发芽势下降，差异性显著。南肋半晒烟在0～30 g·L-1浓度下各处理之间差异性显著。40 g·L-1和50 g·L-1浓度之间差异性不显著。且南肋半晒烟受烟草叶片浸提液影响波动相对较小，对化感作用影响相对较大。

2.3 不同浓度浸提液对烟草种子发芽率的影响

处理第14天时测定种子的发芽率。从表4可知，种子发芽率与发芽势表现类似。总体上，与CK相比种子在10 g·L-1和20 g·L-1浓度下发芽率上升表现出促进作用，在30～50 g·L-1浓度下发芽率下降表现出抑制作用。在10 g·L-1浓度下达到最大，在50 g·L-1浓度下最小。各品种均表现出了差异性，表现出低促高抑的影响结果。说明烟草叶片浸提液影响了种子的活力。通过各品种发芽率与发芽势相比较，可以发现烟草叶片浸提液对延缓种子发芽有一定影响，在高浓度下抑制更加明显。

2.4 不同浓度浸提液对烟草种子发芽指数的影响

从表5可知，各品种发芽指数与对照相比均表现出了差异性。在0～10 g·L-1之间发芽指数上升。在10 g·L-1时达到最大，随后随着浓度的上升发芽指数开始下降，在50 g·L-1时达到最低。从各品种处理梯度上来看，云烟87，南肋半晒烟总体表现出差异，但相邻梯度之间差异性并不显著。野生烟各梯度之间差异性均显著。发芽指数能表明种子发芽时的活力。试验表明，不同浓度烟草叶片浸提液对烟草种子活力有低促高抑的影响。

2.5 不同浓度浸提液对烟草种子化感效应指数的影响

化感效应指数是衡量植物受到化感效应程度的指数。从表6可知，各品种在10 g·L-1浓度下化感效应最大，在10～20 g·L-1浓度下呈现正相关，在50 g·L-1浓度下最低，在30～50 g·L-1浓度下呈现负相关。其中野生烟受化感效应影响最大，最为敏感，在50 g·L-1浓度下有较大抑制作用。南肋半晒烟在低浓度下受到化感效应促进较小，相对来说，在高浓度下抑制作用更为明显。云烟87各浓度下化感效应有较明显梯度。试验结果表明烟草叶片浸提液对烟草有明显化感作用。随着浓度增加化感作用更加明显，影响更大。

3 结论与讨论

通过烟草叶片浸提液对烟草种子萌发的化感作用分析表明，烟草浸提液对烟草种子的萌发有一定的化感作用，对不同品种烟草种子的鲜质量、根长、发芽率、发芽势和发芽指数均表现出显著差异，总体表现为低浓度促进，高浓度抑制，说明烟草浸提液中存在化感物质。不同品种对于化感作用的化感程度不一样。同一品种在同一浓度处理下不同性状化感作用表现也不一样。烟草种子发芽率和发芽势在20 g·L-1浓度下表现为促进。但是其根长和鲜质量表现为抑制。相比于对发芽率的影响，烟草浸提液对烟草鲜质量和根的生长化感效应更加明显。

总的来说，烟草浸提液在低浓度时对烟草种子的萌发和幼苗的生长表现出一定的促进作用。而浓度升高后表现出明显的抑制作用。发芽率降低，阻碍烟草幼苗的生长。在高浓度条件下，烟草种子难以发芽并且幼苗生长困难。烟草浸提液对烟草种子萌发的化感作用，对不同品种的化感效应敏感度不同，化感效应指数表现有所差异，但是总体趋势表现一致。

本研究是对烟草化感效应的初步探索。由于目前国内烟草连作现象严重，研究烟草的化感效应，克服烟草连作障碍，选育抗杂草或烟田前期作物的化感效应的新品种烟草，是一种趋势。

参考文献：

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