晾晒烟种质资源收集与表型初步鉴定

胡俊杰, 周 游, 陈利伟, 向世鹏, 许金亮, 李洋洋,周世民, 何命军, 翟争光, 谢鹏飞, 龙大彬, 李 强

(1.湖南农业大学农学院, 长沙 410128; 2.湖南省烟草公司长沙市公司, 长沙 410007;3.湖南省烟草科学研究所, 长沙 410004; 4.重庆市烟草公司石柱分公司, 重庆 409100)

烟草种质资源是研究烟草遗传理论、生物技术研究、烟草生产示范的宝贵资源[1],是实现烟草产业可持续发展的物质基础,是烟草新品种的培育与应用的先决条件与保障。种质资源是生物体内遗传物质的载体[2],是一种生物或某一区域的基因材料的总称。

晾晒烟在19世纪中叶传入我国,是通过人工晾晒的方式来调制的烟草种类[3]。晾晒烟与传统的烤烟相比,具有独特的香气与吃味,能够充分满足工业企业的生产需求[4-5]。烟叶产量、质量的好坏主要由遗传因素和环境共同影响[6],优良的品种是获得优质烟叶的内因,也是烟叶生产的基石[7-8]。筛选符合特定区域的优良品种是达到高产、稳产、优质最有效的手段和措施[9-10]。该研究利用湖南农业大学烟草种质资源库中晾晒烟种质资源进行田间初步鉴定,对41份晾晒烟品种生育期、农艺性状、光合参数与冠层光合分布等表型进行观测记载,通过对生育进程、农艺性状、病害发生等方面进行初步分析,筛选初步鉴定优良品种,为长沙烟区的晾晒烟生产品种的利用与选择提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

供试品种:湖南农业大学烟草种质资源库中的晾晒烟品种41份。

试验地点:长沙市烟草公司喻家坳试验基地。

试验肥料:烟草专用基肥(8.5-10-11),烟草专用提苗肥(20-9-0),发酵饼肥(总养分8%)、专用追肥(10-0-32)硫酸钾(0-0-50)和硝酸钾(13.5-0-44)。

氮肥用量为13.6 kg/667 m2,磷肥全部作基肥,氮磷钾比例为1∶0.6∶3.1。

1.2 试验设计

采用大区试验方法,每个品种种植200株,株行距统一为1.2 m×0.5 m,选取生长均匀一致的烟株10株挂牌用于生育期记载和农艺性状观测。

1.3 测定项目与方法

1.3.1生育期记载

观察记载移栽期、现蕾期、中心花开放期。

1.3.2农艺性状调查

对各晾晒烟品种选取10株生长发育均匀一致的烟株观察记录其现蕾期农艺性状,3次重复,主要测量指标包括株高、最大叶长、最大叶宽、茎围、叶数(有效叶数),同时,还计算晾晒烟烟叶最大叶片面积(最大叶面积=最大叶长×最大叶宽×0.634 5)。

1.3.3病害调查

于脚叶采收晾制前分别统计所有品种发病株数,主要调查病害为青枯病、黑茎病以及花叶病,计算所有晾晒烟品种发病率。发病率/%=(某品种发病株数/该品种总株数)×100%。

1.3.4光合参数

在现蕾期和中心花开放期,每品种选取10株长势均匀一致的晾晒烟,选定第6片完全展开叶(自上而下),分别测定光合参数(Phi2、SPAD值),重复3次。

1.4 数据整理与分析

采用Excel软件整理数据,并用SPSS数理统计软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种(系)晾晒烟生育期记载

由表1可知,不同品种(系)晾晒烟在移栽时间相同的情况下,现蕾期与中心花开放期时间存在显著差异。就现蕾期而言,移栽至现蕾的天数为46～65 d,现蕾时间最早的晾晒烟品种为SY-10～SY-19、SY-33和SY-36(4月28日),现蕾时间最晚的晾晒烟品种为SY-30(5月17日),其次为SY 28与SY 29(5月15日);就中心花开放期而言,移栽至中心花开放的天数为47～76 d,中心花开放最早的晾晒烟品种为SY-10～SY 14(5月8日),中心花开放最晚的晾晒烟品种为SY-30(5月30日),其次为SY-28与SY-29(5月28日)。说明长沙烟区各晾晒烟品种现蕾和中心花开放时间存在较大差异,现蕾时间最长差异天数达19 d,中心花开放时间最长差异天数达22 d。由于7月份是长沙地区高温多雨季节,田间高温高湿现象较为严重,是病害集中发生的高风险时期[11],要求在高温高湿时期到来前将烟叶采收完毕。本试验由现蕾期和中心花开放期时间初步推测SY-10～SY-19、SY-33、SY-36生育期最短,多数品种在高温高湿时间来临前基本能适熟采收完成。

表1 不同品种(系)生育期记载

2.2 不同品种(系)晾晒烟农艺性状比较

各类主要农艺性状中(见表2,表3),现蕾期各品种在株高、最大叶长、最大叶宽、茎围、有效叶数、最大叶面积上均存在较大差异,在株高和最大叶面积上差异最大。株高最高的是SY-36,为140 cm,最矮的是SY-37,为58 cm,平均值为101.0 cm,标准差为23.8,变异系数为23.6%;叶长最大的是SY-24、SY-31、SY-35,为66 cm,最小的是SY-19,为41.0 cm,平均值为57.0 cm,标准差为6.7,变异系数为11.7%;叶宽最大的是SY-32,为47 cm,最小的是SY-26,为25 cm,平均值为34.3 cm,标准差为4.7,变异系数为13.6%;茎围最大的品种是SY-19、SY-40,均为11 cm,最小的是SY-33,为6.0 cm,平均值为8.7 cm,标准差为1.1,变异系数为12.5%;有效叶数最多的是SY-17、SY-25、SY-29、SY-35,为18片,最少的是SY-33,为12片,平均值为15.5片,标准差为1.5,变异系数为9.8%;最大叶面积最大的是SY-32,为1 908.6 cm2,最小的是SY-33,为692.9 cm2,平均值为1 247.6 cm2,标准差为252.1,变异系数为20.2%。综合各晾晒烟品种现蕾期株高、最大叶长、最大叶宽、茎围、有效叶数、最大叶面积等指标,农艺性状表现较好的晾晒烟品种为SY-4、SY-6、SY-7、SY-9、SY-12、SY-15、SY-17、SY-29、SY-32、SY-35、SY-39。

表2 主要农艺性状

表3 主要农艺性状比较及变异系数

2.3 不同品种(系)晾晒烟病害调查

不同品种(系)晾晒烟病害发生情况存在较大差异(表4)。其中SY-1、SY-4、SY-8、SY-9、SY-11等22个晾晒烟品种发病率为0,属于高抗病品种;SY-10发病率最高,达42.31%,属高感病品种;SY-14、SY-19、SY-22群体发病率在15%～25%之间,属于易感病品种。总体上看,各品种对田间高危病害黑茎病的抗性较强,但部分晾晒烟品种对花叶病的抗性较差。

表4 不同品种(系)病害调查

2.4 不同品种(系)晾晒烟光合参数

不同品种(系)晾晒烟光合参数见表5、表6。由表5可知,不同品种(系)晾晒烟现蕾期光合参数Phi2值[12]在0.4～0.6之间,结果表明,除了少数几个品种(SY-3、SY-4、SY-7、SY-8)之外,其他品种的光合效率差别不大,多数品种在0.5～0.6之间,差异较小,表明实际光合效率之间差异很小;SPAD值[13]在35～65之间,不同品种间差异达显著水平,其中SY-4、SY-5、SY-20、SY-27、SY-34、SY-37、SY-39SPAD值在60～65之间,显著或极显著高其他晾晒烟品种,SY-10、SY-14、SY-17、SY-18、SY-23、SY-29SPAD值低于40,显著或极显著低于其他品种。由表6可知,中心花开放期光合参数Phi2值在0.4～0.6之间,多数品种在0.5～0.6之间,除少数品种外(SY-12、SY-13、SY-14等Phi2值小于0.5)差异较小;SPAD值为41～68,不同品种间的差异有显著性或极显著性。与现蕾期相比,不同品种间Phi2值和SPAD值均无明显规律,说明不同品种间光合特性存在较大差异,品种特性与气候共同决定各品种光合能力的强弱。例如,SY-12、SY-13等品种虽SPAD值较大,但Phi2值较小,这些品种可能能适应更高的光照条件,其机理尚待进一步研究。

表5 不同品种(系)现蕾期光合参数

表6 不同品种(系)中心花开放期光合参数

3 讨论与结论

烟草优良种质资源的筛选与选育,包括烟草农艺性状、适应性鉴定、产量等方面的内容。本研究初步综合41份晾晒烟品种生育期、农艺性状、病害与光合参数,初步推测SY-6、SY-9、SY-32、SY-35生长整齐,长势强,综合抗病性较强,为最适栽培品种,其次为SY-7、SY-12、SY-15、SY-17、SY-39,但由于本年度晾房容量有限,主要针对部分晾晒烟进行采收晾制,后期化学成分与感官评吸质量测定未完成,后续将对这些指标进行测定,进一步筛选更多的优质晾晒烟种质资源供育种利用,并在下个年度继续对晾晒烟品种进行进一步筛选研究。