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豫西常见烤烟品种品质分析及新品系LY1306子代抗性研究

2021-10-11叶红朝赵世民李丽华杨惠娟

种业导刊 2021年4期
关键词:中烟子代品系

叶红朝,李 茜,赵世民,李丽华,苗 圃,杨惠娟

(1.河南省烟草公司洛阳市公司,河南 洛阳 471026;2.河南农业大学 国家烟草栽培生理生化基地,河南 郑州 450002)

烟草是我国主要的经济作物[1],其产量和品质与国民经济发展相关。品种是决定烟叶品质的重要因素,朱顺成等[2]的研究表明,烤后烟叶的质量主要受烤烟品种影响,不同品种烤烟田间农艺性状、病虫害发病率、烤后理化性质及外观质量、经济效益不同[3]。此外,同一烤烟品种在不同地区种植表现不同,不同烤烟品种在同一地区种植也会表现各异[4]。因此,各大烟区常通过规范田间管理,进行不同品种的种植对比试验,探究该烟区最适宜种植的烤烟品种,同时对当地主栽品种进行产质量等的比较分析。例如段宾宾等[5]在南阳进行筛选试验,将南阳地区主栽品种与云烟87进行对照,综合田间农艺性状、生长特性、田间发病率、质量评价结果以及经济性状等,筛选适宜当地种植的综合性状优良的烤烟品种。

以云贵川为首的我国植烟地区烟叶年产量较大,但优质烟叶供应量常年不足。特色优质烟叶是指在烟叶生产地区独特且优越的生态环境下,结合烟叶自身特色风格,可在卷烟配方中发挥独特作用的烟叶[6]。不同时期烟叶品质受不同因素影响,烤后烟叶品质受品种、地区、气候、田间管理等多重因素影响。烤烟生长初期应培育壮苗;中期应合理施肥,防治病虫害并进行严格的大田管理;成熟期应分次采收,科学烘烤。佟道如[7]指出,优质烟叶生产要遵循保护性原则和适应性原则。对植烟地区来说,选择最适宜当地气候条件的品种,采取相应的自然灾害保护措施,提高种植技术,增强烤烟的抗病抗旱能力,才能提高优质烟叶的比例。

豫西地区深处内陆,地形多为丘陵山地,气候独特,干旱频繁,水资源匮乏。多年持续干旱,且年降雨量逐年减少,因此,该地种植的烤烟品种需具有较好的抗旱性。本研究所选品种在大田生长的各阶段表现出较强的抗逆性:LY1306品系耐干旱、耐低温;CC27品种抗花叶病;秦烟96田间综合表现较好;豫烟6号在大田生长前期苗壮且成活率高;NC89易烘烤、上等烟比例高[8]。洛阳地区早春天气干燥多风、早晚温差较大,气温极不稳定。LY1306、秦烟96、中烟100移栽成活率高且无早花现象发生,在气温多变的早春,长势好且无明显气候斑出现,抗逆性较好,叶片宽大椭圆,叶色嫩绿,成熟度好。鉴于此,遴选LY1306品系和秦烟96、豫烟6号、NC89、CC27、中烟100进行不同烤烟品种特性对比试验。

烟草新品系LY1306是以优良变异并具有稳定遗传性状的G80株系为母本,以K326为父本进行杂交,通过大田筛选获得的抗性良好、品质优良、稳产的株系。2008年,将所选株系优良单株与89112品种进行杂交,以改善烟株的抗旱性。之后,通过4 a 连续单株选择,获得田间生长整齐,抗逆稳产、烘烤后化学成分协调的株系,暂被命名为LY1306。本研究同时以LY1306辐射品系筛选的子4代为试验材料,通过反复干旱试验进行子代筛选,以获得性状优异的子代。

1 材料和方法

1.1 试验设计

在洛阳市嵩县大坪乡进行品种特性对比试验。选择的供试材料有烤烟自育品系LY1306,豫西常见烤烟品种秦烟96(对照)、豫烟6号、NC89、CC27以及中烟100。种植密度为1.67万株/hm2,大田留叶18~22片 /株。依据成熟度分次采收,然后进行三段式烘烤。每个品种分别挑选3 kg的B2F、C3F作为样品,对其外观质量、化学成分和感官评吸等质量指标进行评价、比较、分析。同时,在河南农业大学国家烟草栽培生理生化研究基地,通过LY1306品系反复干旱试验进行子代筛选(秦烟96为对照),对田间表现优良并具有较强抗性的子3代品系种质进行培育,获得子4代种子,对子4代10个品系进行出芽率、反复抗旱能力、抗虫能力、抗病能力的比较试验。

1.2 测定方法

外观质量采用阎克玉等[9]介绍的方法测定;烤后烟叶常规化学成分利用连续流动化学分析仪进行测定;感官评吸采用专家评定方式进行:将供试品种按照上、中部位去掉烟梗后切丝,手动卷制成单料烟,邀请多名评吸专家进行评吸,对其风格进行定位,并对香气质、香气量、浓度、杂气、劲头、刺激性、余味、燃烧性等打分。发芽试验在实验室进行:在培养皿中铺设滤纸,浸入清水,撒入待测种子,7 d后统计出芽率。烟苗生长50 d后停止浇水,待基质完全干燥后(约3 d),前2个3 d不浇水,第3个3 d浇水500 mL,第4个3 d浇水200 mL,之后再等待3 d基质干燥后,重复以上处理,以此对烟株进行反复干旱处理(移入盆后浇水量分别由500、200 mL变为150、70 mL)。观察烟株活力、抗虫和抗病能力。

1.3 数据处理

采用SPSS 22.0统计软件和Microsoft Excel 2013软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种烤烟烤后品质分析

2.1.1 不同品种烤烟烤后外观质量分析 不同品种烤后烟的外观质量见表1。不同品种中部叶颜色得分介于6.1~7.7,其中,LY1306的颜色比豫烟6号、中烟100、NC89和CC27品种深,比秦烟96品种颜色浅。所有品种上部叶颜色得分介于5.1~6.8,其中,LY1306的颜色均比其余品种颜色深。中部叶成熟度介于6.5~7.3,在成熟至完熟水平。整体看,中部叶叶片结构疏松,其中,LY1306比较疏松,另5个品种均为稍疏松;上部叶整体为稍疏松。中部叶身份介于4.7~6.8。中部叶油分介于4.3~6.5,其中,LY1306的油分为6.5,高于其余5个品种,处于最高水平。上部叶油分介于4.0~5.7,其中,LY1306的油分为5.5,次于秦烟96、豫烟6号,但优于其他3个品种,处于较高水平。中部叶LY1306和秦烟96的色度深于其他4个品种;上部叶LY1306的色度深于其他5个品种。综合评价结果,LY1306的中、上部叶综合得分最高,外观质量均在优质烟叶范围内。总体来讲,各品种的中部叶结构组织疏松,上部叶稍疏松;中部叶、上部叶身份适中,油分含量多,叶片颜色较深。

2.1.2 不同品种烤烟烤后物理特性分析 由表2可知,LY1306的中部叶叶长、叶宽高于其余品种;上部叶叶长显著高于其余品种,叶宽显著高于CC27,略低于秦烟96、NC89和豫烟6号。中部叶中,LY1306的梗质量最低,含梗率显著低于秦烟96、NC89和豫烟6 号,略高于CC27。上部叶中,LY1306的含梗率显著低于CC27、中烟100、NC89和豫烟6号,略低于秦烟96。秦烟96的中、上部叶叶质重整体较高,CC27和LY1306的中、上部叶叶质重显著低于其余品种,其中,LY1306的叶质重最低。中烟100中、上部叶的单叶质量最高,中部叶中,秦烟96的单叶质量最低,上部叶中,CC27的单叶质量最低。

表2 不同品种烤烟烤后主要物理特性

2.1.3 不同品种烤烟烤后化学成分比较 不同品种烤烟烤后蛋白质、还原糖等化学成分含量不同。烤后烟常见化学成分检测除蛋白质、还原糖等外,还包括钾、氯、烟碱、总氮、总糖等的检测。不同品种烤烟烤后化学成分见表3。中部叶中,LY1306的蛋白质含量最低,秦烟96蛋白质含量显著高于其他品种,中烟100的钾、氯含量最高,NC89的钾含量最低。另外,秦烟96的氯含量、总糖含量显著低于其余品种,烟碱含量显著高于其他品种。 LY1306的总糖含量最高。上部叶中,CC27的蛋白质含量显著高于其他品种,秦烟96显著低于其他品种。氯含量以秦烟96最低,中烟100最高。CC27的总氮含量高于其余品种。LY1306的总糖含量最高。综合来看,LY1306的烟碱、总氮最低,糖类含量偏高,钾、氯含量适中,糖碱比为9.67(中部叶)、9.96(上部叶),氮碱比为0.68(中部叶)、0.78(上部叶),化学成分较协调。

表3 不同品种烤烟烤后化学成分

2.1.4 不同品种烤烟烤后感官质量比较 不同品种烤烟烤后感官质量见表4。LY1306上部叶和中部叶有较好的香气质和充足的香气量。中部叶中,LY1306浓度适中,劲头小,细腻程度好。所有品种中部叶均表现为成团性较好,具有较小的刺激性,干燥感、干净程度以及回甜较好。中部叶感官质量综合表现:CC27 >LY1306>中烟100>豫烟6号>NC89>秦烟96。上部叶中,LY1306的香气质、香气量、浓度、细腻程度等均最高。LY1306、NC89以及秦烟96劲头适中,其余3个品种劲头较大。上部叶感官质量综合表现:LY1306最优,中烟100、CC27、豫烟6号次之,NC89与秦烟96稍逊。

表4 不同品种烤烟烤后感官质量

2.2 烤烟新品系LY1306子代抗性分析

2.2.1 LY1306子代出芽率 将LY1306 子代10个品系各80粒种子放置于培养皿中进行出芽率测试,7 d后结果如表5所示。AM4-10-9-6出芽率最高,为96.88%;AM4-10-9-4出芽率最低,为78.75%。其余株系出芽率介于两者之间,均较好,表明LY1306具有较高的出芽率。

表5 LY1306品系子代的出芽率 %

2.2.2 LY1306子代优良单株筛选 LY1306为优良抗旱品系,将其10个子代品系幼苗反复干旱处理35 d后,剩余4个品系。图1为4个品系抗旱单株正常生长与干旱生长对比,可以看出,又经过8 d干旱处理,各烟株仍保持较强活力。正常生长的烤烟叶色嫩绿,叶片大而圆,叶尖稍卷曲,长势强,而反复干旱的烟株叶色深绿,叶缘向下卷曲,叶片皱缩。

图1 LY1306子代正常生长与干旱生长情况的对比

2.2.3 LY1306子代抗虫性对比 从图2可以看出,LY1306子 代 材 料 中,AM4-10-9-2、AM4-10-9-3、AM4-10-9-6以及AM4-10-9-8叶片深绿,蚜虫较少,抗虫性较强,烤烟生长正常。M4-10-9-10烟叶颜色浅绿,叶面蚜虫较多,烟叶较小,且生长受阻。

图2 LY1306子代叶片感染蚜虫情况

图3 为随机挑取的AM4-10-9-6和AM4- 10- 9- 10株系叶片感染蚜虫情况。可以看出,AM4-10- 9-6和AM4-10-9-10烟叶感染蚜虫情况有较大差距:AM4- 10- 9-6烤烟叶面干净,烟叶正常生长;AM4- 10- 9-10烤烟叶面蚜虫较多,受蚜虫影响烟叶长势较弱。

图3 AM4-10-9-6与AM4-10-9-10株系叶片感染蚜虫情况

2.2.4 LY1306子代与常见烤烟品种的抗病性比较图4为AM4-10-9-6与K326、NC89、TN86、TN90的抗病性对比。LY1306子代生长未受影响,而其余品种则表现出生长迟缓状态,并接近萎蔫。常见烤烟品种的根部颜色为深褐色,部分品种已经发黑发干,而LY1306子代表现出较强的长势和较强的抗病性。

图4 AM4-10-9-6(每组图片右侧)与常见烤烟品种的抗病性比较

3 结论与讨论

烤烟的外观质量与品质有密切关系,前者也是评价后者的主要指标。烤后烟叶根据外观质量进行分级定级[10]。王瑞新[11]指出,优质烟叶的特性为烟叶的成熟度较好,烤后烟叶组织疏松、薄厚适中、颜色橘黄、油分充足且光泽强。在外观质量和物理特性方面,LY1306品系的中、上部叶烤后成熟度好,身份适中,油分多,结构稍疏松至疏松;上部叶和中部叶色度深;烤后烟叶的含梗率较低,叶片面积较大(叶长、叶宽大),烤后烟叶的梗质量低、含梗率适中、叶质重低。

在烟叶化学成分方面,蛋白质、烟碱等影响烤后烟叶质量的化学成分含量以及糖碱比、氮碱比等是常见用以评价烤后烟叶质量的标准,这些指标也影响烟叶的香吃味、燃烧性、浓度劲头等感官质量。一般认为,烤后烟叶糖碱比在8~10、氮碱比≤1时烟叶质量较好[12]。汤烨[13]研究认为,当烤后烟叶的氮碱比>1时,抽吸时烟气变淡、香吃味下降;<1时烟叶烟气浓厚,生理劲头增加。整体上看,LY1306、秦烟96、中烟100、NC89的烤后烟叶内在品质总体表现较为协调,总糖和还原糖的含量较高,蛋白质、烟碱和总氮的含量较低,糖碱比、氮碱比适中。烤烟新品系LY1306与其他常见品种相比含钾较高,含氯较低,常规化学成分含量符合优质烟叶的标准。

感官评吸方面,上部叶整体上以LY1306的香气浓度为宜、透发性好、细腻干净、杂气量小、刺激性较小,感官评吸质量较好;中部叶整体上以CC27香气质好、香气量足、成团性强、回甜程度高,感官质量最好。

在LY1306子代的抗性研究中,正常生长的叶色嫩绿,叶片大而圆,叶尖稍卷曲,长势强,而反复干旱的烟株叶色深绿,叶缘向下卷曲,叶片皱缩。蚜虫是烟草生产中常见的害虫,易出现在烟草生长的各个时期,主要危害叶片[14]。AM4-10-9-6品系受蚜虫侵害后叶片干净,是具有高抗蚜虫特性的优良单株。根黑腐病是威胁烟草正常生长的疾病之一,多发生于大田环境17~23 ℃时,烟草根黑腐病病原为串珠霉菌,属半知菌亚门[15]。LY1306子代在与其他品种的抗病性比较试验中,其他品种出现生长迟缓,并接近萎蔫的状态,而LY1306子代生长正常。

LY1306、CC27具有良好的外观质量和适中的内在质量,LY1306上部叶感官质量综合评价较好,CC27中部叶感官质量综合评价较好,符合优质烟叶标准,可作为当地主栽品种进行推广种植;秦烟96工业可用性较强;中烟100田间长势好,便于田间管理;NC89上等烟比例较高。

子代筛选研究结果表明,与对照相比,LY1306是具有优良抗旱、抗虫性的品系,其子4代AM4-10-9-5-6具有较高的抗病、抗虫性。

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