不同低溫環(huán)境對煙苗理化性的影響

周 然，楊 柳，殷雪艷，劉 彪，趙 爽

(四川省煙草公司 涼山州公司，四川 西昌 615000)

引言

煙草作為一種喜溫植物[1]，在高溫或低溫對煙草進行脅迫時，促使煙草理化性發(fā)生改變[2-4]，如幼苗承受低溫脅迫的程度具有一定的限度，即使在短時間的低溫脅迫條件，不影響煙草的生存與繁殖，但對煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量造成嚴重的影響[5]，如葉片數(shù)量降低、葉片展開程度降低，氮類化合物和碳類化合物比例失調(diào)[6]等，其中游離型脯氨酸(PRO)含量在氮類化合物占有重要的地位，尤其在低溫脅迫時，通過自身的變化，調(diào)節(jié)植物體的內(nèi)在環(huán)境，進而減少低溫對植物造成的影響[7]；丙二醛(MDA)含量在碳類化合物占有重要的地位，它屬于過氧化物被分解的產(chǎn)物，能夠較為靈敏的響應(yīng)低溫脅迫，其含量的變化幅度具有體現(xiàn)植物對低溫的耐受性[8]；導(dǎo)電率具有反映植物細胞在低溫脅迫下的破損程度，以及細胞體內(nèi)總體物質(zhì)成分的變化[9]。因此，作者通過研究煙草幼苗在不同低溫脅迫的條件下，以及相同低溫脅迫下的不同品種的導(dǎo)電率、PRO含量和MDA含量，以期該理化性指標(biāo)反映煙草品種的自身特性，以及作為煙草幼苗在低溫脅迫下的特性指示，為指導(dǎo)煙農(nóng)的合理種植提供參照。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試的煙草品種為云煙85和K326，開展試驗地為會理縣四川中煙基地單元。

1.2 試驗設(shè)計

篩選籽粒飽滿，大小較為一致的云煙85和K326兩個品種，并于基地單元中的溫室大棚內(nèi)采用漂浮法進行育苗，其光照要求為自然光，待煙株幼苗生長至6片真葉時，每個品種選擇大小一致的有品種200株，并將其分別分為4組，其中云煙85品種分為A1、A2、A3和A4組，K326品種分為B1、B2、B3和B4組。各組煙株幼苗均已栽至培養(yǎng)基成分相同，并等量的花盆中，于25℃，自然光照的條件下培養(yǎng)48h。待煙株幼苗返苗后，將A1和B1組作為對照組，即煙株幼苗放置于25℃的人工智能氣候箱中進行低溫處理；A2和B2組煙株幼苗放置于4℃的人工智能氣候箱中進行低溫處理；A3和B3組煙株幼苗放置于6℃條件下進行低溫處理；A4和B4組煙株幼苗放置于10℃條件下進行低溫處理。對煙株幼苗進行低溫處理24h后，取5株煙草幼苗的第4片真葉，并混合，測定其導(dǎo)電率、PRO和MDA含量。

1.3 測定項目及方法

導(dǎo)電率性測定參照尹航運用電導(dǎo)儀測定煙草的相對導(dǎo)電率[10]；PRO含量的測定，利用含量磺基水楊酸、茚三酮和甲苯試劑，采用分光光度法測定其含量[11]，MDA含量的測定，運用硫代巴比妥酸法測定其含量[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同低溫處理對導(dǎo)電率的影響

圖1顯示，煙草幼苗通過低溫處理后，云煙85和K326 葉片內(nèi)導(dǎo)電率隨著溫度的降低，而呈現(xiàn)升高的趨勢，其中在4 ℃低溫脅迫的條件下，導(dǎo)電率達到最大值，云煙85和K326的導(dǎo)電率分別為27.7%和34.6%。除對照組外，低溫脅迫致使兩品種之間的導(dǎo)電率存在顯著性差異(p<0.05)，即在相同的處理組之間，云煙85小于K326葉片內(nèi)導(dǎo)電率。對于同一個品種不同的的低溫脅迫，云煙85葉片的導(dǎo)電率在10 ℃條件下，上升幅度較小(9.4%)，與對照組無顯著性差異，但與4和6 ℃條件下的葉片導(dǎo)電率存在顯著性差異，此外，對照組同樣與4 ℃和6 ℃條件下的葉片導(dǎo)電率存在顯著性差異，而與4 ℃和6 ℃的低溫脅迫處理組的增幅分別為75.4%和31.2%，且兩組之間存在顯著性差異；K326各處理之間的葉片導(dǎo)電率，其顯著性差異規(guī)律與云煙85相同，其在4 ℃、6 ℃和10 ℃低溫脅迫下，導(dǎo)電率的增幅分別為89.1%、40.9%和12.8%。

圖1 低溫影響導(dǎo)電率的變化

圖2 低溫影響PRO含量的變化

2.2 不同低溫處理對PRO含量的影響

圖2顯示，煙草幼苗經(jīng)低溫處理后，云煙85和K326的PRO含量均呈現(xiàn)較為相似的變化規(guī)律，即PRO含量升高，且低溫脅迫的溫度越低，其含量越高，但云煙85的PRO含量始終大于K326，且兩品種間存在顯著性差異(p<0.05)。由于煙草幼苗的品種不同，各處理間PRO含量增幅有所差異，云煙85幼苗在4、6和10 ℃低溫脅迫的條件下，其PRO含量均與對照組存在顯著性差異，且各低溫脅迫組之間存在顯著性差異，其增幅分別為195.3%、142.9%和83.6%；K326幼苗在低溫的脅迫下，其各組之間PRO含量的顯著性差異，以及與對照組之間的顯著性差異的規(guī)律，與云煙85相同，K326幼苗在4、6和10 ℃低溫脅迫下，其葉片中PRO含量的增幅分別為151.7%、112.6%和65.8%。云煙85和K326煙草幼苗在響應(yīng)低溫脅迫時，葉中PRO含量和增幅程度有所差異，表明兩者防御低溫脅迫的代謝途徑可能有所差異。

2.3 不同低溫處理對MDA含量的影響

云煙85和K326煙草幼苗經(jīng)低溫脅迫后，兩者的酶活性均大于對照組，但隨著溫度的降低，呈現(xiàn)下降的趨勢，即低溫脅迫溫度為4 ℃時，煙草幼苗的MDA含量最低，其次是低溫脅迫溫度為6 ℃時，最后是低溫脅迫溫度為10 ℃的煙草幼苗。圖3表明，云煙85和K326煙草幼苗在相同的溫度處理間，云煙85小于K326，但對照組之間不存在顯著性差異，而其余組之間的兩個品種的MDA含量存在顯著性差異(p<0.05)。在相同的品種，不同的處理組之間，云煙85的低溫脅迫組的MDA含量均與對照組存在顯著性差異，而4和6 ℃低溫脅迫組的MDA含量無顯著性差異，但均與10 ℃低溫處理組存在顯著性差異，各低溫脅迫組MDA含量的增幅分別為41.2%、78.4%和133.8%；K326煙草幼苗在4、6和10 ℃低溫脅迫下，其MDA含量均與對照組存在顯著性差異，且各脅迫組之間同時存在顯著性差異，其MDA含量的增幅分別為53.4%、95.7%和163.2%。綜上所述，低溫脅迫在一定程度上影響到煙草幼苗葉片內(nèi)MDA含量，使其含量升高，此外，表明該物質(zhì)可作為煙草幼苗響應(yīng)低溫脅迫的特性指標(biāo)。

圖3 低溫影響MDA含量的變化

3 結(jié)論與討論

云煙85和K326煙草幼苗受到低溫脅迫時，導(dǎo)電率隨溫度降低，而呈升高的趨勢，與尹航等研究的結(jié)果較為一致[10]，其原因可能為低溫造成細胞膜的通透性改變，即通透性增加，破損程度增加；PRO含量隨溫度降低，呈逐漸升高的趨勢，其研究結(jié)果與晉艷等研究較為一致[1]，呈現(xiàn)該結(jié)果的原因為脯氨酸自身組分的積累，改善細胞的滲透性等，進而增加植物對低溫脅迫的抗性；MDA含量隨溫度降低，逐漸降低，但均大于對照組，與尹航等研究有所差異[10]，其原因可能為煙草品種，且尹航等研究的不同品種，具有不同的變化規(guī)律。肖玉潔[13]等認為耐低溫型品種的植物，其導(dǎo)電率和MDA含量低，且PRO含量高，而低溫敏感型品種于此相反，因此，云煙85可能屬于耐低溫型，K326可能屬于低溫敏感型。