不同低温环境对烟苗理化性的影响

周 然，杨 柳，殷雪艳，刘 彪，赵 爽

(四川省烟草公司 凉山州公司，四川 西昌 615000)

引言

烟草作为一种喜温植物[1]，在高温或低温对烟草进行胁迫时，促使烟草理化性发生改变[2-4]，如幼苗承受低温胁迫的程度具有一定的限度，即使在短时间的低温胁迫条件，不影响烟草的生存与繁殖，但对烟叶的产量和质量造成严重的影响[5]，如叶片数量降低、叶片展开程度降低，氮类化合物和碳类化合物比例失调[6]等，其中游离型脯氨酸(PRO)含量在氮类化合物占有重要的地位，尤其在低温胁迫时，通过自身的变化，调节植物体的内在环境，进而减少低温对植物造成的影响[7]；丙二醛(MDA)含量在碳类化合物占有重要的地位，它属于过氧化物被分解的产物，能够较为灵敏的响应低温胁迫，其含量的变化幅度具有体现植物对低温的耐受性[8]；导电率具有反映植物细胞在低温胁迫下的破损程度，以及细胞体内总体物质成分的变化[9]。因此，作者通过研究烟草幼苗在不同低温胁迫的条件下，以及相同低温胁迫下的不同品种的导电率、PRO含量和MDA含量，以期该理化性指标反映烟草品种的自身特性，以及作为烟草幼苗在低温胁迫下的特性指示，为指导烟农的合理种植提供参照。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的烟草品种为云烟85和K326，开展试验地为会理县四川中烟基地单元。

1.2 试验设计

筛选籽粒饱满，大小较为一致的云烟85和K326两个品种，并于基地单元中的温室大棚内采用漂浮法进行育苗，其光照要求为自然光，待烟株幼苗生长至6片真叶时，每个品种选择大小一致的有品种200株，并将其分别分为4组，其中云烟85品种分为A1、A2、A3和A4组，K326品种分为B1、B2、B3和B4组。各组烟株幼苗均已栽至培养基成分相同，并等量的花盆中，于25℃，自然光照的条件下培养48h。待烟株幼苗返苗后，将A1和B1组作为对照组，即烟株幼苗放置于25℃的人工智能气候箱中进行低温处理；A2和B2组烟株幼苗放置于4℃的人工智能气候箱中进行低温处理；A3和B3组烟株幼苗放置于6℃条件下进行低温处理；A4和B4组烟株幼苗放置于10℃条件下进行低温处理。对烟株幼苗进行低温处理24h后，取5株烟草幼苗的第4片真叶，并混合，测定其导电率、PRO和MDA含量。

1.3 测定项目及方法

导电率性测定参照尹航运用电导仪测定烟草的相对导电率[10]；PRO含量的测定，利用含量磺基水杨酸、茚三酮和甲苯试剂，采用分光光度法测定其含量[11]，MDA含量的测定，运用硫代巴比妥酸法测定其含量[12]。

2 结果与分析

2.1 不同低温处理对导电率的影响

图1显示，烟草幼苗通过低温处理后，云烟85和K326 叶片内导电率随着温度的降低，而呈现升高的趋势，其中在4 ℃低温胁迫的条件下，导电率达到最大值，云烟85和K326的导电率分别为27.7%和34.6%。除对照组外，低温胁迫致使两品种之间的导电率存在显著性差异(p<0.05)，即在相同的处理组之间，云烟85小于K326叶片内导电率。对于同一个品种不同的的低温胁迫，云烟85叶片的导电率在10 ℃条件下，上升幅度较小(9.4%)，与对照组无显著性差异，但与4和6 ℃条件下的叶片导电率存在显著性差异，此外，对照组同样与4 ℃和6 ℃条件下的叶片导电率存在显著性差异，而与4 ℃和6 ℃的低温胁迫处理组的增幅分别为75.4%和31.2%，且两组之间存在显著性差异；K326各处理之间的叶片导电率，其显著性差异规律与云烟85相同，其在4 ℃、6 ℃和10 ℃低温胁迫下，导电率的增幅分别为89.1%、40.9%和12.8%。

图1 低温影响导电率的变化

图2 低温影响PRO含量的变化

2.2 不同低温处理对PRO含量的影响

图2显示，烟草幼苗经低温处理后，云烟85和K326的PRO含量均呈现较为相似的变化规律，即PRO含量升高，且低温胁迫的温度越低，其含量越高，但云烟85的PRO含量始终大于K326，且两品种间存在显著性差异(p<0.05)。由于烟草幼苗的品种不同，各处理间PRO含量增幅有所差异，云烟85幼苗在4、6和10 ℃低温胁迫的条件下，其PRO含量均与对照组存在显著性差异，且各低温胁迫组之间存在显著性差异，其增幅分别为195.3%、142.9%和83.6%；K326幼苗在低温的胁迫下，其各组之间PRO含量的显著性差异，以及与对照组之间的显著性差异的规律，与云烟85相同，K326幼苗在4、6和10 ℃低温胁迫下，其叶片中PRO含量的增幅分别为151.7%、112.6%和65.8%。云烟85和K326烟草幼苗在响应低温胁迫时，叶中PRO含量和增幅程度有所差异，表明两者防御低温胁迫的代谢途径可能有所差异。

2.3 不同低温处理对MDA含量的影响

云烟85和K326烟草幼苗经低温胁迫后，两者的酶活性均大于对照组，但随着温度的降低，呈现下降的趋势，即低温胁迫温度为4 ℃时，烟草幼苗的MDA含量最低，其次是低温胁迫温度为6 ℃时，最后是低温胁迫温度为10 ℃的烟草幼苗。图3表明，云烟85和K326烟草幼苗在相同的温度处理间，云烟85小于K326，但对照组之间不存在显著性差异，而其余组之间的两个品种的MDA含量存在显著性差异(p<0.05)。在相同的品种，不同的处理组之间，云烟85的低温胁迫组的MDA含量均与对照组存在显著性差异，而4和6 ℃低温胁迫组的MDA含量无显著性差异，但均与10 ℃低温处理组存在显著性差异，各低温胁迫组MDA含量的增幅分别为41.2%、78.4%和133.8%；K326烟草幼苗在4、6和10 ℃低温胁迫下，其MDA含量均与对照组存在显著性差异，且各胁迫组之间同时存在显著性差异，其MDA含量的增幅分别为53.4%、95.7%和163.2%。综上所述，低温胁迫在一定程度上影响到烟草幼苗叶片内MDA含量，使其含量升高，此外，表明该物质可作为烟草幼苗响应低温胁迫的特性指标。

图3 低温影响MDA含量的变化

3 结论与讨论

云烟85和K326烟草幼苗受到低温胁迫时，导电率随温度降低，而呈升高的趋势，与尹航等研究的结果较为一致[10]，其原因可能为低温造成细胞膜的通透性改变，即通透性增加，破损程度增加；PRO含量随温度降低，呈逐渐升高的趋势，其研究结果与晋艳等研究较为一致[1]，呈现该结果的原因为脯氨酸自身组分的积累，改善细胞的渗透性等，进而增加植物对低温胁迫的抗性；MDA含量随温度降低，逐渐降低，但均大于对照组，与尹航等研究有所差异[10]，其原因可能为烟草品种，且尹航等研究的不同品种，具有不同的变化规律。肖玉洁[13]等认为耐低温型品种的植物，其导电率和MDA含量低，且PRO含量高，而低温敏感型品种于此相反，因此，云烟85可能属于耐低温型，K326可能属于低温敏感型。