CN102630400A - 一种促进烟苗根系发育的方法 - Google Patents

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Abstract

前期（30天以前）烟苗适宜在稀释5倍的Hoagland完全营养液（营养液组成为5mmol.L-1KNO3，1mmol.L-1KH2PO4，7mmol.L-1 MgSO4，5mmol.L-1Ca(NO3)2 ·4H2O，3mmol.L-1Fe-EDTA，0.5mg.L-1B，0.5mg.L-1Mn，0.05mg.L-1Zn，0.02mg.L-1Cu，0.01mg.L-1Mo。）中培养。0.02mmol.L-1的磷（P）胁迫浓度最有利于前期烟苗根毛的生长。后期（30天以后到移栽以前）烟苗适宜在Hoagland完全营养液中培养,0.1mmol.L-1的磷（P）胁迫浓度最有利于烟苗根系的生长。本发明能够很好的促进烟苗根系的发育，提高烟苗的移栽成活率和缩短烟苗移栽的返青时间。

Description

一种促进烟苗根系发育的方法
技术领域
本发明涉及植物培养方法，具体为一种促进烟苗根系发育的方法。
背景技术
烟草是农业生产中的一种重要经济作物，在我国种植面积约120万hm2。随着人们对自身健康的日益关注，提高烟叶品质、降低烟叶中的有害成分己成为烟草行业的必然选择。在当前的烤烟生产中，通过农艺措施的改进，已使烟叶在产量控制和品质提升上有了一定的提高，特别是近年来实行漂浮育苗后，有效控制了生产成本及毁灭性病虫害的传播，提高了生产效益，但长江流域早春的低温阴雨给该区域烤烟漂浮育苗及苗期生长带来了一定的负面影响，要想实现高茎壮苗，有必要在漂浮育苗过程中采取一些新的措施和方法。
良好的烟草根系形态建成是保证烟草产量和品质的基础。根系发达、根系活力强的烟株不仅能较好的固定植株，更能从环境中吸收足够的养分和水分以满足烟株生长发育的需要。在烤烟大田生产中，漂浮育苗的烟苗普遍存在的问题是还苗期长，抗逆性差。烟苗移入大田后，由于人为移栽时造成的断根和较大环境差异的影响，部分侧根和不定根会死掉，烟苗必须在较短时间内长出新的根系才能成活。因此，苗期的根系形态建成是植物健壮生长和抗逆高产的基础，苗期是烟草根系发育的重要时期。在移栽前，培育强大的烟苗根系，对缩短其缓苗期，提高其抗逆性有着重要的意义。
目前，已有一些研究通过调整植物营养元素的供给来调控根系的发生发育，如Ca、P等。磷是植物生长发育过程中所需的一种必需矿质营养元素，磷既是植物体内许多重要有机化合物的组成成分，在结构、生理上起着重要作用，同时又以多种方式参与植物体内的各种生理代谢过程，对促进植物的生长发育和新陈代谢，以及作物的早熟、高产、优质都起着重要的作用。磷在土壤中大量存在，但植物可吸收利用的有效态磷是非常低的。在磷胁迫环境下，植物根系会产生一系列的生理代谢以及形态变化以适应缺磷环境。较多研究表明，一定的磷胁迫环境能够促进植物根系的生长发育。当植物感受到低磷胁迫时，必然会产生某些信号，进而导致一系列可观察到的反应，如形成一些耐低磷胁迫的适应性形态、构型及生理生化等自我拯救机制，包括根系形态构型特征的改变、根系特异性分泌物的形成以及诱导某些酶活性的变化等，以提高植物在缺磷环境中对磷素的吸收和利用。
缺磷引起根冠比增大，是植物对缺磷环境适应性的一种反应机制。低磷胁迫下,烟株为适应胁迫环境,IAA/ZR（生长素/细胞分裂素）比值增大,促进了根系发育,提高了对磷的吸收效率。低磷胁迫能够增加其它作物如水稻的根冠比，改变水稻苗期同化物在地上部和根系的分配，这说明植物缺磷时利用较强的自我调节能力，控制光合产物更多地分配到根系中，有利于根吸收更多的养分以保证植物正常生长。在缺磷环境下，烟草根系分泌物的活化能力提高，但基因型间差异较大，表现为香料烟>白胁烟>烤烟。在烤烟品种中，相比于中烟101、中烟100、庆胜2号、NC89烤烟品种，K326表现出较强的耐磷特性。
也有研究指出，磷有效性对烟草根构型具有调节作用,在缺磷条件下,磷高效基因型具有浅根根构型,而磷低效基因型具有深根根构型。苗鸿鹰等将TaWRKY72b-1基因转入烟草内，在低磷胁迫条件下,高表达TaWRKY72b-1的烟草植株干重、单株磷累积量和磷利用效率均较对照明显增加，表明TaWRKY72b-1基因在改善低磷胁迫下作物的磷效率，具有较重要的应用价值。在其它植物中，低磷显著促进水稻、大豆侧根原基的发生，表现为低磷水平比高磷水平下侧根原基的数量、侧根数量和密度明显增加。在拟南芥中，低磷加快侧根原基的形成，促进侧根原基突破主根表皮，具体表现为低磷下发育较成熟的侧根原基占总数的比例明显大于高磷下的比例。在白羽扇豆中，低磷也可以诱导侧根数量的增加，产生排根。也有报道认为，低磷抑制侧根的伸长生长，表现为抑制分生区细胞的有丝分裂，促进其提早分化，最终导致侧根的有限生长。目前对磷调控侧根发育的研究多集中在拟南芥上等其它植物上，磷胁迫对烟草根系的研究较少。
烟苗前期的生长对烟草后期的生长具有至关重要的，因此设法培养根系发达、抗性强的烟苗对烤烟生产意义重大。磷胁迫能够促进一些植物根系的生长，但在烟草上试验较少，并且对移栽前的烟苗根系作用效果的研究很少涉及。因此，拟通过磷胁迫对于移栽前烟苗根系影响的研究，为烤烟优质、高效生产找到一些新的思路和方法。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种促进烟苗根系发育的方法，以解决上述背景技术中的缺点。具体为提供一套可以明显促进前期（30天以内）烟苗和后期（31天到移栽以前）烟苗根系发育的最佳磷营养浓度和相应的培养方式，从而为烟苗壮根和提高移栽成活率及加快返青时间提供一种有效的方法。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种促进烟苗根系发育的方法，包括以下步骤：
第一步：烟种的消毒、浸种：将K326、湘烟4号浸种于20%(v/v)的次氯酸钠进行表面消毒30分钟，用蒸馏水冲洗数遍以后置于砂培中发芽，所用Hoagland营养液组成为5 mmol.L-1 KNO3，1 mmol.L-1 KH2PO4，7 mmol.L-1  MgSO4，5 mmol.L-1 Ca(NO3)2 ·4H2O，3 mmol.L-1 Fe-EDTA，0.5 mg.L-1 B，0.5 mg.L-1 Mn，0.05 mg.L-1 Zn，0.02 mg.L-1 Cu，0.01 mg.L-1 Mo；每五天更换一次溶液，用稀酸和稀碱调节溶液的pH值保持在5.5左右，于人工培养箱中培养，昼夜温度29℃/19℃，自然湿度，光照10小时/天，光照强度为185-210 Ue/(m2.s)；
第二步（前期烟苗的培育）：消毒、浸种后的烟种放入育苗盘孔（35cm 长, 25cm 宽, 30cm 高）的砂培中培养，Hoagland完全营养液稀释5倍以后，添加到砂培中；磷（P）处理浓度为0.02 mmol.L-1；种子露白3天后进行不同磷浓度处理，30天时结束；
第三步（后期烟苗的培育）：烟苗生长到31天时改用Hoagland完全营养液进行砂培培养；磷（P）处理浓度为0.1 mmol.L-1，烟苗生长到30天以后进行处理，直到移栽以前结束。
有益效果
本发明能够很好的促进烟草根系的发育、达到壮根的效果，从而提高烟苗移栽的成活率及缩短移栽烟苗的返青时间。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
将K326、湘烟4号浸种于20%(v/v)的次氯酸钠进行表面消毒30分钟，用蒸馏水冲洗数遍以后置于砂培中发芽，所用Hoagland营养液组成为5 mmol.L-1 KNO3，1 mmol.L-1 KH2PO4，7 mmol.L-1  MgSO4，5 mmol.L-1 Ca(NO3)2 ·4H2O，3 mmol.L-1 Fe-EDTA，0.5 mg.L-1 B，0.5 mg.L-1 Mn，0.05 mg.L-1 Zn，0.02 mg.L-1 Cu，0.01 mg.L-1 Mo。每五天更换一次溶液，用稀酸和稀碱调节溶液的pH值保持在5.5左右，于人工培养箱中培养，昼夜温度29℃/19℃，自然湿度，光照10小时/天，光照强度为185-210 Ue/(m2.s)。
前期烟苗：消毒、浸种后的烟种放入育苗盘孔（35cm 长, 25cm 宽, 30cm 高）的砂培中培养，Hoagland完全营养液稀释5倍以后，添加到砂培中。磷（P）处理设0、0.002、0.02、0.2、2.0 mmol.L-1 5个浓度梯度，种子露白3天后进行不同磷浓度处理。处理3、5、7、8、11、14、16、17、21、23天以后采样，测定烟苗植株的磷浓度、根系活力、侧根数和总根长（4次重复）。结果表明，0.02 mmol.L-1磷浓度可显著促进烟苗根毛的生长。
后期烟苗：改用Hoagland完全营养液进行砂培培养。磷（P）处理设0.05、0.1、0.2、1.0、10.0 mmol.L-15个浓度梯度。按照上述磷（P）处理浓度于种子萌发（露白）后40、60天各进行一次磷处理，移栽前采样，测定烟苗植株的磷浓度、根系活力、侧根数和总根长（4次重复）。相比于对照（正常磷浓度1.0 mmol.L-1），0.1 mmol.L-1磷胁迫诱导处理能显著促进烟苗侧根数的增加，显著促进根系活力，总根长相比于正常磷营养液也有显著增加。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种促进烟苗根系发育的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：烟种的消毒、浸种：将K326、湘烟4号浸种于20%(v/v)的次氯酸钠进行表面消毒30分钟，用蒸馏水冲洗数遍以后置于砂培中发芽；所用Hoagland营养液组成为5 mmol.L-1 KNO3，1 mmol.L-1 KH2PO4，7 mmol.L-1  MgSO4，5 mmol.L-1 Ca(NO3)2 ·4H2O，3 mmol.L-1 Fe-EDTA，0.5 mg.L-1 B，0.5 mg.L-1 Mn，0.05 mg.L-1 Zn，0.02 mg.L-1 Cu，0.01 mg.L-1 Mo；每五天更换一次溶液，用稀酸和稀碱调节溶液的pH值保持在5.5左右，于人工培养箱中培养，昼夜温度29℃/19℃，自然湿度，光照10小时/天，光照强度为185-210 Ue/(m2.s)；
第二步：前期烟苗的培育：消毒、浸种后的烟种放入育苗盘孔（35cm 长, 25cm 宽, 30cm 高）的砂培中培养，Hoagland完全营养液稀释5倍以后，添加到砂培中，磷（P）处理浓度为0.02 mmol.L-1，种子露白3天后进行不同磷浓度处理，30天时结束；
第三步：后期烟苗的培育：烟苗生长到31天时改用Hoagland完全营养液进行砂培培养，磷（P）处理浓度为0.1 mmol.L-1，烟苗生长到30天以后进行处理，直到移栽以前结束。
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