CN102598982A - 一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法 - Google Patents

一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法 Download PDF

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本发明公开了一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法，包括以下步骤：（1）漂浮育苗；（2）烟苗移植；（3）温室驯化：在6~8片真叶期驯化2~3d；（4）低温胁迫处理：处理温度设置为4℃~8℃，并记录幼苗的形态反应特征；（5）常温恢复生长：低温胁迫处理后，恢复至温室驯化时的温度和光照条件，并记录幼苗的恢复生长情况；（6）烟草苗期耐冷性评价：根据烟草幼苗在所述低温胁迫处理下的形态反应特征和常温恢复生长情况进行综合评价，将耐冷程度分为低温敏感、较耐冷和耐冷三种类型。本发明烟草耐冷性的苗期鉴定方法，结果客观、准确性高，耐冷性评价依据直观、简洁明了，该方法易于操作，重复性好，可用于指导烟草耐冷育种和烟叶安全生产。

Description

一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法
技术领域
本发明属于烟草抗逆性鉴定技术领域，具体涉及一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法。
背景技术
烟草原产于亚热带，是喜温作物，生长最适温度为25℃~28℃，低于10℃时生长受阻。我国烟草种植区域分布广泛，各地温度条件差异较大，环境温度尤其是低温对烟草的生长发育、产量和品质都有明显的影响；早春季节烟草移栽后频繁发生低温危害，即“倒春寒”，导致幼苗受害、大田前期生长缓慢以及发生早花现象，严重引起烟叶产量和品质的波动，已成为烟叶生产中的突出问题。因此，评价现有烟草品种的耐冷性，筛选出耐冷性强的烟草种质资源，并培育抗逆性强的烟草品种已成为目前烟叶生产中亟待解决的问题，而找到一种行之有效、能准确地早期鉴定烟草耐冷性的方法是解决这个问题的技术关键。
目前，在低温对烟草形态（金磊等.苗期低温对烤烟花芽分化及发育进程的影响.中国烟草科学2007,28 (6):1-5； 招启柏等. 苗期低温对烤烟叶数及现蕾时间的影响.中国烟草学报,2008,14(3):27-31）、生理（晋艳等.低温胁迫对烟草保护性酶类及氮和碳化合物的影响.西南师范大学学报(自然科学版),2007,32(3):74-79；陈卫国等.烟草抗寒性生理生化研究进展.作物研究,2007,1:81-83；易建华和孙在军.烟草光合作用对低温的响应.作物学报,2004,30(6):582-588）及早花现象（金磊等.烟草早花机理及控制的研究进展.中国烟草学报,2008,14(1):58-62）等方面影响的研究较多，而在烟草耐冷性筛选与鉴定方法上的报道很少。虽然，曾有研究者提出采用种子发芽率、苗期形态及相关生理生化指标来鉴定和评价烟草的耐冷性（陈卫国等.烤烟品种耐寒性及相关生理指标的研究.中国烟草科学2008,29(3):39-42；李永平等.不同烟草品种发芽和苗期耐寒性的鉴定.科技通报,2009,25(6):806-810；马文广等.20个烟草品种低温逆境下发芽和苗期生理生化特性的变化及耐寒性评价.浙江农业学报,2011,23(2):232-238），这些指标也应用在水稻和玉米等其他作物耐冷性的鉴定上（韩龙植等.水稻种质资源芽期耐冷性的鉴定与评价.植物遗传资源学报,2004,5 (4): 346-350；扈光辉.耐冷玉米种质资源的筛选与鉴定.杂粮作物,2008,28(6):370-373；傅泰露等.杂交水稻苗期耐冷性综合评价及其鉴定指标的筛.西南农业学报,2009, 22(3):608 -614），但这些鉴定方法都是用发芽期或较弱小的幼苗来进行低温处理，由于刚萌发的种子及幼苗自身生长脆弱、根系不发达以及生理生化特性没有得以充分发挥等因素，难以展示材料的真实抗性表现，而生理生化等指标的测定需要相关的仪器和设备条件，数据的可靠性和重复性也较差，此外还需要进行比较复杂的数据统计分析等，从而影响了这些方法的可操作性、实用性和鉴定结果的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对当前烟草生产中存在的问题，提供一种新的烟草耐冷性的苗期鉴定方法，以鉴定和评价烟草品种资源的耐冷性，指导烟草耐冷育种和烟叶安全生产，该鉴定方法结果客观、准确性高，耐冷性评价依据直观、简洁明了，鉴定方法易于操作，重复性好。
本发明提供的技术方案是：一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法，包括以下步骤：
（1）漂浮育苗：对待鉴定的烟草种子进行漂浮育苗，出苗后于1~2片真叶期进行间苗；
（2）烟苗移植：待烟草幼苗生长到3~4片真叶时，移植至装填有漂浮育苗基质的盆中；
（3）温室驯化：在6~8片真叶期，将烟苗移入光照培养箱或人工气候室中， 于22℃~26℃驯化2~3d，光照强度为2000~3000 lux，光照时间10~12h；
（4）低温胁迫处理：低温胁迫处理的光照条件与所述温室驯化时一致，处理温度设置为4℃~8℃，处理时间为6~8d，并记录幼苗的形态反应特征；
其中，烟草幼苗在低温胁迫下的形态反应特征按照以下四种类型记载：
第Ⅰ类：所有幼叶萎蔫、下垂；
第Ⅱ类：心叶和幼叶出现水渍状斑，或皱缩而形成泡斑，或形成淡黄色至绿色相间的花叶斑，叶片边缘并向叶背面卷曲；
第Ⅲ类：心叶或幼叶出现褶皱或水渍状斑，叶片边缘向内卷曲；
第Ⅳ类：植株挺立，幼叶没有表现萎蔫状，心叶和幼叶没有上述第Ⅱ或Ⅲ类伤害症状；
（5）常温恢复生长：低温胁迫处理结束后，恢复至所述温室驯化时的温度和光照条件继续生长7~10d，并记录幼苗的恢复生长情况；
低温胁迫处理后，在常温下恢复生长7~10d后的烟草幼苗表现情况按照以下三种类型记载：
第ⅰ类：生长恢复缓慢，新出心叶0~1片，幼叶仍呈萎蔫状，或下部1~3片真叶萎蔫下垂，并出现退绿变黄或发生脱落；
第ⅱ类：生长恢复较快，新出心叶1~2片，整株形态和长势表现较好，仅在叶片中有伤害的部位变黄；
第ⅲ类：生长恢复快，新出心叶2~3片，整株形态和长势表现良好，叶片不变黄，不脱落；
（6）烟草苗期耐冷性评价：根据烟草幼苗在所所述低温胁迫处理下的形态反应特征和常温恢复生长情况进行综合评价，将耐冷程度分为低温敏感、较耐冷和耐冷三种类型，其中：
低温敏感类型：烟草幼苗在所述低温胁迫处理下表现为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类中的任何一种情形或这三种类型的综合表型，且在所述常温恢复生长时表现为第ⅰ类；
较耐冷类型：烟草幼苗在所亭低温胁迫处理下表现为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类中的任何一种情形或这三种类型的综合表型，且在常温恢复生长时表现为第ⅱ类；
耐冷类型：烟草幼苗在所述低温胁迫处理下表现为第Ⅳ类，且在常温恢复生长时表现为第ⅲ类。
上述方法中，进一步地，步骤（1）中，间苗后每穴只留1棵烟草幼苗，步骤（2）中，每盆定植1株烟草幼苗。
本发明提供的一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法具有如下优点和有益效果：
（1）结果客观、准确性高。本发明采用6~8片真叶期烟苗进行低温胁迫处理，由于这个时期的幼苗健壮，生长旺盛，且经移植后的根系发达，与生产实际中低温危害时的苗情相似，因而能准确、客观地反映鉴定材料本身的遗传特性和对低温逆境的反应。然而，在种子发芽期或较弱小的幼苗（如2~4片真叶期）就进行低温胁迫，此时因为生长脆弱而自身的生理特性没有得以充分发挥，而且容易受到其它多种因素的影响，从而难以展示材料抗性的真实表现，干扰判断结果。
（2）耐冷性评价依据直观、简洁明了。本发明提供的鉴定方法中低温胁迫处理的时间较长，温度较低，从而胁迫导致烟草幼苗形态变化的特征明显，容易辨认和记载，而且在常温恢复生长时期的判断标准也很好掌握。在进行烟草苗期耐冷性评价时，综合了低温胁迫处理下的形态反应特征和常温恢复生长情况，评价依据科学而直观，也没有模糊不清的数字记录和数理统计过程。
（3）鉴定方法易于操作，结果可靠性和重复性好。本发明提供的鉴定方法易于操作和掌握，使用光照培养箱就可以进行鉴定，若具备智能温室或人工气候室等设备条件时，可以进行大规模鉴定。低温胁迫处理使用待鉴定材料的生长时期（6~8片真叶期，株高8~15cm，经移植后根系生长发达）能充分展示材料自身的遗传特性和生理特征，而在4℃~8℃（若温度过高或过低均不能准确区分不同耐冷程度材料的形态反应特征）下持续6~8d的处理条件足以使不同耐冷程度材料的形态反应特征差异明显，因而鉴定的结果可靠性高、重复性好。
本发明中低温胁迫处理的烟苗生长时期和处理条件与烟叶生产中经常遭遇的“倒春寒”不良环境相似，通过室内模拟“倒春寒”逆境条件对现有推广烟草品种的耐冷性进行评价，比田间鉴定条件的可控性高、重复性好，因而更加准确而可靠地预先明确品种对发生“倒春寒”逆境的形态和生理响应及其适应性，可以直接用于指导烟叶生产和烟草品种布局等。
本发明提供的方法还可以用于烟草种质资源材料耐冷性的早期筛选和鉴定，为烟草耐冷育种及耐冷性遗传规律等方面的研究提供了准确而可靠的鉴定方法。
因此，本发明提供的方法具有很好的实用性和应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的详细描述来进一步阐明本发明，但并不是对本发明的限制，仅仅作示例说明。
 
实施例1
由中国烟草中南农业试验站提供红花大金元、中烟100、K326、野生种N.alata和N.longiflora、云烟202、云烟98、G140、云烟85和鹤峰晒烟共10份烟草资源材料种子，按照《烟草集约化育苗技术规程》中的方法进行漂浮育苗，出苗后于2片真叶期间苗，每穴只留1棵幼苗。在4叶1心期，将幼苗从漂浮盘移植至口径为10cm，高8cm的小塑料花盆中，花盆中装填漂浮育苗基质。每份材料移植3盆，每盆定植1株。在6叶1心期将所有盆栽烟苗移入智能光照培养箱（型号GTOP-1000D，浙江托普仪器有限公司），在22℃~24℃先进行驯化2d（光照强度2000 lux、光照时间12h）。然后，采用4℃~6℃的低温处理6d，光照条件与驯化时的保持一致，在低温处理的第5d记录幼苗的形态反应类型（见表1）。低温胁迫处理结束后，恢复至驯化时的温度和光照条件（温度为22℃~24℃、光照强度2000 lux、光照时间12h）继续生长7d，然后记录幼苗的恢复生长表现类型（见表1）。低温胁迫处理和常温恢复生长期间均保证充足的水分供应。
根据10份烟草资源材料幼苗在低温胁迫下的表现类型和常温恢复生长情况进行综合评价，将野生种N.alata和鹤峰晒烟鉴定为耐冷类型，K326和野生种N.longiflora鉴定为较耐冷类型，其他6份材料鉴定为低温敏感类型（见表1）。
表1 烟草幼苗低温胁迫下形态表现和常温恢复生长情况及耐冷性
Figure 2012100736603100002DEST_PATH_IMAGE001
表1中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别表示的形态反应特征类型如下：
第Ⅰ类：所有幼叶（不包括心叶）萎蔫、下垂。
第Ⅱ类：心叶和幼叶出现水渍状斑，或皱缩而形成泡斑，或形成淡黄色至绿色相间的花叶斑，叶片边缘并向叶背面卷曲。
第Ⅲ类：心叶或幼叶出现褶皱或水渍状斑，叶片边缘向内卷曲。
第Ⅳ类：植株挺立，幼叶没有表现萎蔫状，心叶和幼叶亦没有上述第Ⅱ或Ⅲ类伤害症状。
表1中ⅰ、ⅱ和ⅲ分别表示的表现类型如下：
第ⅰ类：生长恢复缓慢，新出心叶0~1片，幼叶仍呈萎蔫状，或下部1~3片真叶萎蔫下垂，并出现退绿变黄或发生脱落。
第ⅱ类：生长恢复较快，新出心叶1~2片，整株形态和长势表现较好，仅在叶片中有伤害的部位变黄。
第ⅲ类：生长恢复快，新出心叶2~3片，整株形态和长势表现良好，叶片不变黄，不脱落。
表1中的S、MT和T分别表示低温敏感、较耐冷和耐冷。
以下表2和表3中的表示含义与表1相同。
 
实施例2
由中国烟草中南农业试验站提供云烟2号、中烟202等20份烟草资源材料种子（见表2），按照《烟草集约化育苗技术规程》中的方法进行漂浮育苗，出苗后于2片真叶期间苗，每穴只留1颗幼苗。在3叶1心期，将幼苗从漂浮盘移植至口径为12cm，高约10cm的小塑料花盆中，花盆中装填漂浮育苗基质，每份材料移植5盆，每盆定植1株。在7叶1心期，将所有盆栽烟苗移入人工气候室（型号AGC-D003N，浙江求是人工环境有限公司），在24℃~26℃先进行驯化3d（光照强度3000 lux、光照时间11h）。然后，采用6℃~8℃的低温处理7d，光照条件与驯化时的保持一致，在低温处理的第6d记录幼苗的形态反应类型（见表2）。低温胁迫处理结束后，恢复至驯化时的温度和光照条件（温度为24℃~ 26℃、光照强度3000 lux、光照时间11h）继续生长10d，然后记录幼苗的恢复生长情况（见表2）。低温胁迫处理和常温恢复生长期间均保证充足的水分供应。
根据20份烟草资源材料幼苗在低温胁迫下的表现类型和常温恢复生长情况进行综合评价，将大青筋和鹤峰晒烟鉴定为耐冷类型，K326、中烟90、柳叶尖、Coker319和湘烟1号鉴定为较耐冷类型，其他13份材料鉴定为低温敏感类型（见表2）。本实施例中对K326、鹤峰晒烟、云烟98和中烟100四份材料的鉴定结果与实施例1完全一致，本发明的鉴定方法获得的结果的重复性好。
表2 烟草幼苗低温胁迫下形态表现和常温恢复生长情况及耐冷性
Figure 861944DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
由中国烟草中南农业试验站提供G140、柳叶尖和云烟87等15份烟草资源材料种子（见表3），按照《烟草集约化育苗技术规程》中的方法进行漂浮育苗，出苗后于1叶1心期间苗，每穴只留1颗幼苗。在3叶1心期，将幼苗从漂浮盘移植至口径为10cm，高约10cm的小塑料花盆中，花盆中装填漂浮育苗基质，每材料移植3盆，每盆定植1株。在8叶1心期将所有盆栽烟苗移入智能光照培养箱箱（型号GTOP-1000D，浙江托普仪器有限公司），在22℃~25℃先进行驯化2d（光照强度3000 lux、光照时间10h）。然后，采用5℃~8℃的低温处理8d，光照条件与驯化时的保持一致，在低温处理的第8d记录幼苗的形态反应类型（见表3）。低温胁迫处理结束后，恢复至驯化时的温度和光照条件（温度为22℃~ 25℃、光照强度3000 lux、光照时间10h）继续生长8d，然后记录幼苗的恢复生长情况（见表3）。低温胁迫处理和常温恢复生长期间均保证充足的水分供应。
根据15份烟草资源材料幼苗在低温胁迫下的表现类型和常温恢复生长情况进行综合评价，将NC567、野生种N. sylvestris和N. alata鉴定为耐冷类型，柳叶尖、K326和CV87鉴定为较耐冷类型，其他9份材料鉴定为低温敏感类型（见表3）。本实施例中对G140和野生种N.alata的鉴定结果与实施例1一致，柳叶尖和云烟97的鉴定结果与实施例2的一致，而K326分别在这三个实施例中的鉴定结果一致，说明该发明获得鉴定结果的一致性好。
表3 烟草幼苗低温胁迫下形态表现和常温恢复生长情况及耐冷性
Figure 70202DEST_PATH_IMAGE003

Claims (2)

1.一种烟草耐冷性的苗期鉴定方法，包括以下步骤：
（1）漂浮育苗：对待鉴定的烟草种子进行漂浮育苗，出苗后于1~2片真叶期进行间苗；
（2）烟苗移植：待烟草幼苗生长到3~4片真叶时，移植至装填有漂浮育苗基质的盆中；
（3）温室驯化：在6~8片真叶期，将烟苗移入光照培养箱或人工气候室中， 于22℃~26℃驯化2~3d，光照强度为2000~3000 lux，光照时间10~12h；
（4）低温胁迫处理：低温胁迫处理的光照条件与所述温室驯化时一致，处理温度设置为4℃~8℃，处理时间为6~8d，并记录幼苗的形态反应特征；
其中，烟草幼苗在低温胁迫下的形态反应特征按照以下四种类型记载：
第Ⅰ类：所有幼叶萎蔫、下垂；
第Ⅱ类：心叶和幼叶出现水渍状斑，或皱缩而形成泡斑，或形成淡黄色至绿色相间的花叶斑，叶片边缘并向叶背面卷曲；
第Ⅲ类：心叶或幼叶出现褶皱或水渍状斑，叶片边缘向内卷曲；
第Ⅳ类：植株挺立，幼叶没有表现萎蔫状，心叶和幼叶没有上述第Ⅱ或Ⅲ类伤害症状；
（5）常温恢复生长：低温胁迫处理结束后，恢复至所述温室驯化时的温度和光照条件继续生长7~10d，并记录幼苗的恢复生长情况；
低温胁迫处理后，在常温下恢复生长7~10d后的烟草幼苗表现情况按照以下三种类型记载：
第ⅰ类：生长恢复缓慢，新出心叶0~1片，幼叶仍呈萎蔫状，或下部1~3片真叶萎蔫下垂，并出现退绿变黄或发生脱落；
第ⅱ类：生长恢复较快，新出心叶1~2片，整株形态和长势表现较好，仅在叶片中有伤害的部位变黄；
第ⅲ类：生长恢复快，新出心叶2~3片，整株形态和长势表现良好，叶片不变黄，不脱落；
（6）烟草苗期耐冷性评价：根据烟草幼苗在所述低温胁迫处理下的形态反应特征和常温恢复生长情况进行综合评价，将耐冷程度分为低温敏感、较耐冷和耐冷三种类型，其中：
低温敏感类型：烟草幼苗在所述低温胁迫处理下表现为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类中的任何一种情形或这三种类型的综合表型，且在所述常温恢复生长时表现为第ⅰ类；
较耐冷类型：烟草幼苗在所述低温胁迫处理下表现为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类中的任何一种情形或这三种类型的综合表型，且在常温恢复生长时表现为第ⅱ类；
耐冷类型：烟草幼苗在所述低温胁迫处理下表现为第Ⅳ类，且在常温恢复生长时表现为第ⅲ类。
2.根据权利要求1所述的烟草耐冷性的苗期鉴定方法，其特征在于：步骤（1）中，间苗后每穴只留1棵烟草幼苗，步骤（2）中，每盆定植1株烟草幼苗。
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