烤烟品种抗逆性的早期鉴定技术研究

论文摘要

烟叶是烟草行业发展的基础,品种是烟叶生产的基础。国家烟草专卖局对烟草育种工作十分重视,将烟草育种工程列为重大战略性课题,以满足中式卷烟发展和中国烟叶生产可持续发展的需要。近年来,我国烟草育种工作虽然取得了明显的成绩,但与中国烟叶生产可持续发展的要求相比还有较大的差距。主要是烟草种质资源研究的系统性不够,对一些重要性状(如抗逆性,品质等)遗传规律的研究鉴定尚不够全面和系统。本文以通过国家审定的烤烟品种为试材,采用平板培养技术和常规技术相结合,系统研究了烤烟品种抗旱性、抗寒性等抗非生物逆境的生理基础,有关结论如下:1、根据湿热消毒试验结果,确定烤烟成熟种子作为再生体系构建的外植体时,最佳消毒方法是50℃温水浸泡10min,再经70%酒精处理30s,然后用次氯酸钠处理10min。本消毒方法在保证较高种子发芽力的前提下,降低种子污染率,提高出愈率。另外本试验利用平板培养技术垂直竖立获得烟草无菌苗,操作即快捷简便又不受时期限制,具有环境条件易控制、影响小且周期短的特点,比大田试验节省了大量的人力、物力,而且可以准确保持完整根系,对于植物根系研究可行。另外该方法也可以运用到大量品种的抗病性、抗旱性和抗寒性等抗逆性早期筛选和综合评价研究。2、首次利用垂直平板培养技术验证了不同烤烟品种耐低氮能力,该技术为研究烟草抗逆性的早期综合评价提供了便利。试验表明在低氮胁迫下烤烟根系的数量、总根长、干重、总吸收面积及活性均明显降低;不同烤烟基因型对低氮胁迫的敏感性不同;综合分析,红花大金元和NC82对低氮胁迫的适应性较强,属耐低氮基因型。低氮胁迫下根数、总根长、根系总吸收面积、根系活力下降幅度及根系MDA含量的上升均可用作烤烟早期筛选耐低氮品种的参考指标。3、低钾胁迫下根系生长受到明显抑制、主根和总根长度及根冠比降低、侧根发生量减少,根直径有降低的变化趋势,但差异没有达到显著水平;低钾胁迫下根毛数量和长度明显增加,而且根毛多在根尖较近处形成。不同烤烟品种根系对低钾胁迫的响应能力具有显著性差异,在缺钾条件下,NC82根系生长受到的抑制作用相对较小。上述结果表明采用平板培养技术可较准确、快捷地对烤烟种质资源的营养特性进行研究。4、同一烤烟品种在干旱胁迫与正常条件下相比较,其鲜重、主根长、侧根总长、根系活力、叶绿素含量及质膜透性差异显著,其中侧根总长、叶绿素含量、根系活力及质膜透性可作为烤烟抗旱性的敏感指标;不同烤烟品种的抗旱性有明显差异,5个品种抗旱性大小表现为:NC82＞RG11＞红花大金元＞G28＞K326;研究表明通过该项技术可以用于种质资源抗旱性的筛选。5、采用8℃和5℃低温胁迫处理,研究了不同烤烟品种的耐寒性并对丙二醛含量、根系活力、叶绿素含量等相关生理指标进行了系统分析。结果表明,红花大金元的耐寒性较强,NC82、RG11次之,K326、V2的耐寒性较差。研究表明根系活力、叶绿素含量、丙二醛含量和细胞膜透性等指标对低温变化较敏感,是用于烤烟耐寒性鉴定的有效指标。综合以上试验表明,垂直平板培养技术在研究烟草抗逆性的早期评价上是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 国内外相关研究动态
• 1.1 烤烟种子的研究
• 1.2 营养胁迫对烤烟生长及品质的影响
• 1.2.1 氮素胁迫对烤烟生长及品质的的影响
• 1.2.2 低钾胁迫对烤烟生长及品质的的影响
• 1.3 干旱胁迫对烤烟生长及品质的的影响
• 1.4 低温胁迫对烤烟生长及品质的影响
• 2 存在问题与发展趋势
• 3 研究目的及意义
• 第二章 烟草种子消毒和无菌垂直平板培养技术的建立
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 培养基的配制与灭菌
• 1.2.2 温水浸泡处理烟草种子
• 1.2.3 适宜烟草种子的消毒方法筛选
• 2 结果与分析
• 2.1 不同温度水浸种处理对烟草种子萌发的影响
• 2.2 烟草种子消毒方法的筛选
• 2.3 无菌种苗的垂直培养技术
• 3 本章小结
• 第三章 不同烤烟品种对氮素胁迫评价技术的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 主要仪器设备及试剂
• 1.3 试验方法
• 1.4 分析测定
• 1.4.1 根系形态参数测定
• 1.4.2 根系细胞质膜透性测定测定
• 1.4.3 根系活力测定
• 1.4.4 根系总吸收面积和根系MDA测定
• 1.5 数据分析处理
• 2 结果分析
• 2.1 低氮胁迫对不同烤烟品种根系形态的影响
• 2.2 低氮胁迫对不同烤烟品种根系生理特征的影响
• 2.3 含氮量与根系形态指标的相关性
• 3 本章小结
• 第四章 不同烤烟品种耐低钾胁迫的早期评价技术研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 烟苗地上部分、根干重和根冠比的测定
• 1.4 根系和根毛的形态参数测定
• 1.5 数据分析处理
• 2 结果与讨论
• 2.1 低钾胁迫对不同烤烟品种苗期生长的影响
• 2.2 低钾胁迫对不同品种烤烟根系形态特征的影响
• 2.3 低钾胁迫对根系分布的影响
• 2.4 低钾胁迫对根毛形态的影响
• 3 本章小结
• 第五章 烤烟品种耐旱性的早期评价技术研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 干旱胁迫对不同烤烟幼苗生物量及根系的影响
• 2.2 干旱胁迫对不同烤烟品种叶片叶绿素和细胞膜透性的影响
• 2.3 烤烟品种各指标抗旱性系数及相关性的分析
• 2.4 烤烟品种抗旱性综合评价
• 3 本章小结
• 第六章 烤烟品种耐寒性的早期评价技术研究
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 测定指标
• 1.3.1 耐寒能力（抗冷系数）分级方法
• 1.3.2 干物重测定
• 1.3.3 生理指标测定
• 1.4 数据分析处理
• 2 结果与分析
• 2.1 不同品种在低温胁迫下生长量的变化
• 2.2 低温胁迫下不同品种冷害指数的差异
• 2.3 低温胁迫下不同品种根系活力的变化
• 2.4 低温胁迫下不同品种叶片细胞膜透性的变化
• 2.5 低温胁迫下不同品种叶片叶绿素含量的变化
• 2.6 低温胁迫下不同品种丙二醛含量的变化
• 2.7 低温胁迫后不同耐寒指标间的相关性分析
• 3 本章小结
• 第七章 全文总结
• 1 研究结果
• 1.1 建立了烤烟种子消毒方法及无菌垂直平板培养技术
• 1.2 验证了低氮胁迫下烤烟品种耐低氮能力
• 1.3 低钾胁迫下烤烟根系生长和根毛变化
• 1.4 烤烟品种抗旱性的早期评价技术研究
• 1.5 烤烟品种耐寒性的早期评价技术研究
• 2 创新之处
• 3 后续研究设想
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历