外源植物生长调节剂对不同发育天数烟草种子萌发的影响

索文龙， 周东洁， 王国平， 牛永志， 郑昀晔,2

(1.玉溪中烟种子有限责任公司， 云南 玉溪 653100；2.云南省烟草农业科学研究院， 云南 玉溪 653100)

烟草种子繁殖通常采用单个蒴果分批采摘，采摘时主要依据蒴果外观形态和种子颜色进行经验判断[1]，而不同发育天数的蒴果外观形态和种子颜色经常会受到外界干旱、高温、降雨等因素的影响，出现假熟现象，采摘时与真正达到成熟标准的蒴果和种子混在一起，经过晾晒脱粒筛选，造成种子成熟度不一致，对种子在常温下(25 ℃)萌发的质量影响不明显，而对低温下(15 ℃)种子萌发质量影响较大，导致种子萌发慢，整齐度差。烟叶生产主要在春季进行育苗，育苗期间经常会遇到低温，种子对低温的耐抗性差影响了烟叶正常生产。因此，如何提高种子成熟度一致性是亟待解决的问题。

植物生长调节剂(激素)能够调控植物生长、发育及衰老，在细胞分裂与伸长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老、休眠与萌发等方面起着重要的作用。植物生长期间喷施适宜浓度的外源生长调节剂可以有效提高不同成熟度种子萌发质量，提高种子产量和质量[2-4]。在烟叶生产上，利用外源植物生长调节剂促进烟株生长发育、调节烟叶内含物质的含量等方面的研究较多[5-8]，但在烟草种子生产上的应用研究鲜见报道。Acheska等[9]研究了乙烯利(ETH)对烟草品种“普里莱普”种子的成熟效应；王欣等[10]研究表明，施用适宜浓度的CCC、6-BA、VE和Put或Spd、Cad，可以提高单果种子粒数和种子产量，低浓度的IAA、NAA和6-BA、VE、Spm可以促进腋芽发育成侧花枝，提高其开花数量和花粉供应量。而关于外源植物生长调节剂对不同发育天数烟草种子质量影响的研究尚未见报道。

根据前期初步研究结果(未发表)，对喷施浓度和方法进行了调整，研究施用不同浓度的赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)、多效唑(PP)和乙烯利(ETH)对云烟97和K 326不同发育天数种子在低温下萌发质量的影响，旨在探索外源植物生长调节剂对烟草种子质量的田间调控效果，以期建立烟草种子质量田间调控技术体系。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验品种为云烟97和K 326。试剂为GA3、IAA、PP和ETH。

1.2 试验方法

1.2.1植物生长调节剂喷施

喷施GA3和IAA：分别在授粉前7 d、授粉当天(一次性授粉)、授粉后7 d 叶面喷施浓度为25 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1GA3和10 mg·L-1、20 mg·L-1、30 mg·L-1IAA；PP和ETH：从授粉当天开始每隔7 d喷一次浓度为200、400、600、800 mg·L-1PP和ETH，共喷施3次，以花枝和叶面滴液为准，喷施清水作为对照(ck)。

1.2.2不同发育天数蒴果采摘及种子质量测定

试验摘取各处理发育第27天、29天、31天、33天和第35天的蒴果，蒴果经过晾晒脱粒精选后，进行低温(15 ℃)发芽试验，统计种子发芽率、发芽时间和发芽指数[11]。

1.3 数据处理

采用Excel软件和SPSS 22.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同植物生长调节剂对不同发育天数种子发芽率的影响

从表1可以看出，与ck比，喷施不同植物生长调节剂对云烟97发育第27天和发育第33天种子的发芽率无显著影响；对于发育第29天种子，除600 mg·L-1PP处理的种子发芽率显著高于ck外，其他处理与ck差异不显著；与ck比，经30 mg·L-1IAA和400 mg·L-1PP处理显著降低了发育第31天的种子发芽率，其他处理对种子发芽率无显著影响；与ck比，除600 mg·L-1PP和400 mg·L-1ETH处理对云烟97发育第35天种子发芽率无显著影响外，其他处理均显著提高了种子发芽率。

表1 不同植物生长调节剂对不同发育天数云烟97种子发芽率的影响

不同植物生长调节剂对K 326不同发育天数种子发芽率的影响见表2。对于发育第27天种子，除800 mg·L-1PP显著降低种子发芽率外，其他处理对种子发芽率无显著影响；各处理对发育第29天种子的发芽率无明显影响；与ck比，除30 mg·L-1IAA和800 mg·L-1PP显著降低发育第31天种子发芽率外，其他处理对种子发芽率无显著影响；处理20 mg·L-1IAA、30 mg·L-1IAA、200 mg·L-1PP、600 mg·L-1PP和800 mg·L-1PP明显降低发育第33天种子发芽率；处理100 mg·L-1GA3、10 mg·L-1IAA、20 mg·L-1IAA和600 mg·L-1ETH显著降低了发育第35天种子的发芽率，其他处理对种子发芽率无显著影响。

表2 不同植物生长调节剂对不同发育天数K 326种子发芽率的影响

2.2 不同植物生长调节剂对不同发育天数种子发芽时间的影响

20 mg·L-1IAA、200 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH处理显著缩短了发育第27天种子的发芽时间，但3个处理间的种子发芽时间差异不显著，其中600 mg·L-1ETH处理的种子发芽时间最短，为7.86 d，30 mg·L-1IAA、400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH处理显著延长了种子发芽时间，其他处理与ck差异不显著；对于发育第29天种子，100 mg·L-1GA3、10 mg·L-1IAA、600 mg·L-1PP和400 mg·L-1ETH处理的发芽时间与ck差异不显著，其他处理显著缩短种子的发芽时间，其中25 mg·L-1GA3和50 mg·L-1GA3处理的种子发芽时间最短，为9.06 d，其次是800 mg·L-1ETH和600 mg·L-1ETH处理；对于发育第31天种子，100 mg·L-1GA3、10 mg·L-1IAA和20 mg·L-1IAA处理显著缩短了种子发芽时间，其他处理对发芽时间无显著影响；对于发育第33天种子，发芽时间以600 mg·L-1ETH处理最短，为9.14 d，显著短于ck，400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP和800 mg·L-1ETH处理的发芽时间与ck无显著差异，其他处理显著延长了种子的发芽时间；对于发育第35天种子，400 mg·L-1PP、600 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH显著延长种子的发芽时间，50 mg·L-1GA3显著缩短了种子发芽时间，其他处理对种子发芽时间无显著影响(见表3)。

表3 不同植物生长调节剂对不同发育天数云烟97种子发芽时间的影响

从表4可知，对于发育第27天的K 326种子，处理400 mg·L-1ETH的发芽时间最短，为7.51 d，但与ck差异不显著，处理800 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH显著延长了种子的发芽时间；与ck比，处理25 mg·L-1GA3、20 mg·L-1IAA和400 mg·L-1ETH对发育第29天种子发芽时间无明显影响，其他处理显著延长了种子的发芽时间；对于发育第31天的种子，除600 mg·L-1PP和200 mg·L-1ETH延长了种子发芽时间外，其他处理均显著缩短了种子发芽时间；10 mg·L-1IAA、30 mg·L-1IAA和400 mg·L-1ETH对发育第33天种子无明显影响，其他处理显著延长了种子的发芽时间；对于发育第35天种子，除20 mg·L-1IAA、200 mg·L-1ETH和400 mg·L-1ETH显著缩短种子发芽时间外，其他处理对种子发芽时间无显著影响。

表4 不同植物生长调节剂对不同发育天数K 326种子发芽时间的影响

2.3 不同植物生长调节剂对不同发育天数种子发芽指数的影响

从表5可知，对于发育第27天种子，20 mg·L-1IAA、200 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH处理显著提高种子发芽指数，其中600 mg·L-1ETH处理种子发芽指数最高，为12.47，但3个处理间的种子发芽指数差异不显著，而400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH显著降低种子发芽指数，其他处理对种子的发芽指数无显著影响；对于发育第29天种子，50 mg·L-1GA3、20 mg·L-1IAA、400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH处理的种子发芽指数较高，显著高于ck，而其他处理与ck差异不显著；对于发育第31天种子，除400 mg·L-1PP处理显著降低种子发芽指数外，其他处理对种子发芽指数无明显影响；对于发育第33天种子，与ck相比，600 mg·L-1ETH处理显著提高了种子的发芽指数，30 mg·L-1IAA、400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH对种子发芽指数无显著影响，其他处理均显著降低种子发芽指数；对于发育第35天种子，50 mg·L-1GA3、100 mg·L-1GA3和600 mg·L-1ETH处理显著提高了种子发芽指数，200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH显著降低了种子发芽指数，其他处理与ck差异不显著。

表5 不同植物生长调节剂对不同发育天数云烟97种子发芽指数的影响

从不同植物生长调节剂对K 326不同发育天数种子发芽指数来看，处理400 mg·L-1ETH显著提高发育第27天种子的发芽指数，而处理800 mg·L-1PP 和600 mg·L-1ETH显著降低了发育第27天种子的发芽指数，其他处理对种子发芽指数无显著影响；对于发育第29天种子，与ck相比，除处理20 mg·L-1IAA、400 mg·L-1ETH和600 mg·L-1ETH对种子发芽指数无明显影响外，其他处理均显著降低种子发芽指数；处理10 mg·L-1IAA、400 mg·L-1ETH和600 mg·L-1ETH发育第31天种子的发芽指数高于其他处理，与ck相比，3个处理均显著提高了种子发芽指数，其中以处理400 mg·L-1ETH种子的发芽指数最高，为13.21，其次是处理600 mg·L-1ETH和10 mg·L-1IAA，但3个处理的种子发芽指数无显著差异；处理400 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH和400 mg·L-1ETH对发育第33天种子发芽指数无显著影响，其他处理显著降低了种子发芽指数；对于发育第35天种子，处理400 mg·L-1ETH显著提高种子发芽指数，处理100 mg·L-1mg·L-1GA3和600 mg·L-1ETH显著降低了种子发芽指数，其他处理与ck差异不显著。

表6 不同植物生长调节剂对K 326不同发育天数种子发芽指数的影响

3 结论与讨论

通过在授粉前7 d、授粉当天、授粉后7 d和授粉后14 d采用不同浓度的植物生长调节剂对云烟97叶片和花序进行喷施，研究不同发育天数种子在低温下萌发的质量，通过综合分析不同浓度的植物生长调节剂对种子发芽率、发芽时间和发芽指数影响，发现授粉当天、授粉后7 d和授粉后14 d分别喷施一次600 mg·L-1ETH，发育第27、29、33天和第35天种子在低温下萌发质量好，可作为田间调控云烟97种子质量手段。

植物生长调节剂作为可调节植物生长与发育的有机物质，在农作物上的推广应用己产生了巨大的经济效益和社会效益。植物生长调节剂对农作物农艺性状、种子发育、籽粒大小、种子产量和质量有重要影响[12-14]。一方面，植物生长调节剂的种类较多，本研究利用GA3、IAA、PP和ETH对云烟97和K 326不同发育天数种子低温下萌发质量效果进行了研究，其他类植物生长调节剂在云烟97和K 326种子上的应用效果有待进一步研究；同时，目前全国烟区种植的烤烟品种较多，有待在其他烟草品种种子上进一步筛选和验证，从而针对不同烟草品种种子建立田间调控质量的技术和方法，完善我国烟草种子质量控制体系，提升我国在烟草种子领域的核心竞争力和话语权;另一方面，植物生长调节剂不仅影响种子产量和质量，对农艺性状也有重要影响，GA3、IAA、PP和ETH对烟叶叶片的生长、光合作用、物质代谢及种子发育过程中内含物质、内源激素变化等的影响有待研究，从而明确不同植物生长调节剂对烟叶生长和种子发育的影响，进一步完善植物生长调节剂在烟草种子发育调控中的机理研究。