外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)煙草種子萌發(fā)的影響

索文龍， 周東潔， 王國(guó)平， 牛永志， 鄭昀曄,2

(1.玉溪中煙種子有限責(zé)任公司， 云南 玉溪 653100；2.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院， 云南 玉溪 653100)

煙草種子繁殖通常采用單個(gè)蒴果分批采摘，采摘時(shí)主要依據(jù)蒴果外觀形態(tài)和種子顏色進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)判斷[1]，而不同發(fā)育天數(shù)的蒴果外觀形態(tài)和種子顏色經(jīng)常會(huì)受到外界干旱、高溫、降雨等因素的影響，出現(xiàn)假熟現(xiàn)象，采摘時(shí)與真正達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)的蒴果和種子混在一起，經(jīng)過(guò)晾曬脫粒篩選，造成種子成熟度不一致，對(duì)種子在常溫下(25 ℃)萌發(fā)的質(zhì)量影響不明顯，而對(duì)低溫下(15 ℃)種子萌發(fā)質(zhì)量影響較大，導(dǎo)致種子萌發(fā)慢，整齊度差。煙葉生產(chǎn)主要在春季進(jìn)行育苗，育苗期間經(jīng)常會(huì)遇到低溫，種子對(duì)低溫的耐抗性差影響了煙葉正常生產(chǎn)。因此，如何提高種子成熟度一致性是亟待解決的問(wèn)題。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑(激素)能夠調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育及衰老，在細(xì)胞分裂與伸長(zhǎng)、組織與器官分化、開(kāi)花與結(jié)實(shí)、成熟與衰老、休眠與萌發(fā)等方面起著重要的作用。植物生長(zhǎng)期間噴施適宜濃度的外源生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可以有效提高不同成熟度種子萌發(fā)質(zhì)量，提高種子產(chǎn)量和質(zhì)量[2-4]。在煙葉生產(chǎn)上，利用外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑促進(jìn)煙株生長(zhǎng)發(fā)育、調(diào)節(jié)煙葉內(nèi)含物質(zhì)的含量等方面的研究較多[5-8]，但在煙草種子生產(chǎn)上的應(yīng)用研究鮮見(jiàn)報(bào)道。Acheska等[9]研究了乙烯利(ETH)對(duì)煙草品種“普里萊普”種子的成熟效應(yīng)；王欣等[10]研究表明，施用適宜濃度的CCC、6-BA、VE和Put或Spd、Cad，可以提高單果種子粒數(shù)和種子產(chǎn)量，低濃度的IAA、NAA和6-BA、VE、Spm可以促進(jìn)腋芽發(fā)育成側(cè)花枝，提高其開(kāi)花數(shù)量和花粉供應(yīng)量。而關(guān)于外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)煙草種子質(zhì)量影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

根據(jù)前期初步研究結(jié)果(未發(fā)表)，對(duì)噴施濃度和方法進(jìn)行了調(diào)整，研究施用不同濃度的赤霉素(GA3)、吲哚乙酸(IAA)、多效唑(PP)和乙烯利(ETH)對(duì)云煙97和K 326不同發(fā)育天數(shù)種子在低溫下萌發(fā)質(zhì)量的影響，旨在探索外源植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)煙草種子質(zhì)量的田間調(diào)控效果，以期建立煙草種子質(zhì)量田間調(diào)控技術(shù)體系。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)品種為云煙97和K 326。試劑為GA3、IAA、PP和ETH。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑噴施

噴施GA3和IAA：分別在授粉前7 d、授粉當(dāng)天(一次性授粉)、授粉后7 d 葉面噴施濃度為25 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1GA3和10 mg·L-1、20 mg·L-1、30 mg·L-1IAA；PP和ETH：從授粉當(dāng)天開(kāi)始每隔7 d噴一次濃度為200、400、600、800 mg·L-1PP和ETH，共噴施3次，以花枝和葉面滴液為準(zhǔn)，噴施清水作為對(duì)照(ck)。

1.2.2不同發(fā)育天數(shù)蒴果采摘及種子質(zhì)量測(cè)定

試驗(yàn)摘取各處理發(fā)育第27天、29天、31天、33天和第35天的蒴果，蒴果經(jīng)過(guò)晾曬脫粒精選后，進(jìn)行低溫(15 ℃)發(fā)芽試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率、發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽指數(shù)[11]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)種子發(fā)芽率的影響

從表1可以看出，與ck比，噴施不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)云煙97發(fā)育第27天和發(fā)育第33天種子的發(fā)芽率無(wú)顯著影響；對(duì)于發(fā)育第29天種子，除600 mg·L-1PP處理的種子發(fā)芽率顯著高于ck外，其他處理與ck差異不顯著；與ck比，經(jīng)30 mg·L-1IAA和400 mg·L-1PP處理顯著降低了發(fā)育第31天的種子發(fā)芽率，其他處理對(duì)種子發(fā)芽率無(wú)顯著影響；與ck比，除600 mg·L-1PP和400 mg·L-1ETH處理對(duì)云煙97發(fā)育第35天種子發(fā)芽率無(wú)顯著影響外，其他處理均顯著提高了種子發(fā)芽率。

表1 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)云煙97種子發(fā)芽率的影響

不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)K 326不同發(fā)育天數(shù)種子發(fā)芽率的影響見(jiàn)表2。對(duì)于發(fā)育第27天種子，除800 mg·L-1PP顯著降低種子發(fā)芽率外，其他處理對(duì)種子發(fā)芽率無(wú)顯著影響；各處理對(duì)發(fā)育第29天種子的發(fā)芽率無(wú)明顯影響；與ck比，除30 mg·L-1IAA和800 mg·L-1PP顯著降低發(fā)育第31天種子發(fā)芽率外，其他處理對(duì)種子發(fā)芽率無(wú)顯著影響；處理20 mg·L-1IAA、30 mg·L-1IAA、200 mg·L-1PP、600 mg·L-1PP和800 mg·L-1PP明顯降低發(fā)育第33天種子發(fā)芽率；處理100 mg·L-1GA3、10 mg·L-1IAA、20 mg·L-1IAA和600 mg·L-1ETH顯著降低了發(fā)育第35天種子的發(fā)芽率，其他處理對(duì)種子發(fā)芽率無(wú)顯著影響。

表2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)K 326種子發(fā)芽率的影響

2.2 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)種子發(fā)芽時(shí)間的影響

20 mg·L-1IAA、200 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH處理顯著縮短了發(fā)育第27天種子的發(fā)芽時(shí)間，但3個(gè)處理間的種子發(fā)芽時(shí)間差異不顯著，其中600 mg·L-1ETH處理的種子發(fā)芽時(shí)間最短，為7.86 d，30 mg·L-1IAA、400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH處理顯著延長(zhǎng)了種子發(fā)芽時(shí)間，其他處理與ck差異不顯著；對(duì)于發(fā)育第29天種子，100 mg·L-1GA3、10 mg·L-1IAA、600 mg·L-1PP和400 mg·L-1ETH處理的發(fā)芽時(shí)間與ck差異不顯著，其他處理顯著縮短種子的發(fā)芽時(shí)間，其中25 mg·L-1GA3和50 mg·L-1GA3處理的種子發(fā)芽時(shí)間最短，為9.06 d，其次是800 mg·L-1ETH和600 mg·L-1ETH處理；對(duì)于發(fā)育第31天種子，100 mg·L-1GA3、10 mg·L-1IAA和20 mg·L-1IAA處理顯著縮短了種子發(fā)芽時(shí)間，其他處理對(duì)發(fā)芽時(shí)間無(wú)顯著影響；對(duì)于發(fā)育第33天種子，發(fā)芽時(shí)間以600 mg·L-1ETH處理最短，為9.14 d，顯著短于ck，400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP和800 mg·L-1ETH處理的發(fā)芽時(shí)間與ck無(wú)顯著差異，其他處理顯著延長(zhǎng)了種子的發(fā)芽時(shí)間；對(duì)于發(fā)育第35天種子，400 mg·L-1PP、600 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH顯著延長(zhǎng)種子的發(fā)芽時(shí)間，50 mg·L-1GA3顯著縮短了種子發(fā)芽時(shí)間，其他處理對(duì)種子發(fā)芽時(shí)間無(wú)顯著影響(見(jiàn)表3)。

表3 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)云煙97種子發(fā)芽時(shí)間的影響

從表4可知，對(duì)于發(fā)育第27天的K 326種子，處理400 mg·L-1ETH的發(fā)芽時(shí)間最短，為7.51 d，但與ck差異不顯著，處理800 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH顯著延長(zhǎng)了種子的發(fā)芽時(shí)間；與ck比，處理25 mg·L-1GA3、20 mg·L-1IAA和400 mg·L-1ETH對(duì)發(fā)育第29天種子發(fā)芽時(shí)間無(wú)明顯影響，其他處理顯著延長(zhǎng)了種子的發(fā)芽時(shí)間；對(duì)于發(fā)育第31天的種子，除600 mg·L-1PP和200 mg·L-1ETH延長(zhǎng)了種子發(fā)芽時(shí)間外，其他處理均顯著縮短了種子發(fā)芽時(shí)間；10 mg·L-1IAA、30 mg·L-1IAA和400 mg·L-1ETH對(duì)發(fā)育第33天種子無(wú)明顯影響，其他處理顯著延長(zhǎng)了種子的發(fā)芽時(shí)間；對(duì)于發(fā)育第35天種子，除20 mg·L-1IAA、200 mg·L-1ETH和400 mg·L-1ETH顯著縮短種子發(fā)芽時(shí)間外，其他處理對(duì)種子發(fā)芽時(shí)間無(wú)顯著影響。

表4 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)K 326種子發(fā)芽時(shí)間的影響

2.3 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)種子發(fā)芽指數(shù)的影響

從表5可知，對(duì)于發(fā)育第27天種子，20 mg·L-1IAA、200 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH處理顯著提高種子發(fā)芽指數(shù)，其中600 mg·L-1ETH處理種子發(fā)芽指數(shù)最高，為12.47，但3個(gè)處理間的種子發(fā)芽指數(shù)差異不顯著，而400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH顯著降低種子發(fā)芽指數(shù)，其他處理對(duì)種子的發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著影響；對(duì)于發(fā)育第29天種子，50 mg·L-1GA3、20 mg·L-1IAA、400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP和600 mg·L-1ETH處理的種子發(fā)芽指數(shù)較高，顯著高于ck，而其他處理與ck差異不顯著；對(duì)于發(fā)育第31天種子，除400 mg·L-1PP處理顯著降低種子發(fā)芽指數(shù)外，其他處理對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)明顯影響；對(duì)于發(fā)育第33天種子，與ck相比，600 mg·L-1ETH處理顯著提高了種子的發(fā)芽指數(shù)，30 mg·L-1IAA、400 mg·L-1PP、800 mg·L-1PP、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著影響，其他處理均顯著降低種子發(fā)芽指數(shù)；對(duì)于發(fā)育第35天種子，50 mg·L-1GA3、100 mg·L-1GA3和600 mg·L-1ETH處理顯著提高了種子發(fā)芽指數(shù)，200 mg·L-1ETH、400 mg·L-1ETH和800 mg·L-1ETH顯著降低了種子發(fā)芽指數(shù)，其他處理與ck差異不顯著。

表5 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)不同發(fā)育天數(shù)云煙97種子發(fā)芽指數(shù)的影響

從不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)K 326不同發(fā)育天數(shù)種子發(fā)芽指數(shù)來(lái)看，處理400 mg·L-1ETH顯著提高發(fā)育第27天種子的發(fā)芽指數(shù)，而處理800 mg·L-1PP 和600 mg·L-1ETH顯著降低了發(fā)育第27天種子的發(fā)芽指數(shù)，其他處理對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著影響；對(duì)于發(fā)育第29天種子，與ck相比，除處理20 mg·L-1IAA、400 mg·L-1ETH和600 mg·L-1ETH對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)明顯影響外，其他處理均顯著降低種子發(fā)芽指數(shù)；處理10 mg·L-1IAA、400 mg·L-1ETH和600 mg·L-1ETH發(fā)育第31天種子的發(fā)芽指數(shù)高于其他處理，與ck相比，3個(gè)處理均顯著提高了種子發(fā)芽指數(shù)，其中以處理400 mg·L-1ETH種子的發(fā)芽指數(shù)最高，為13.21，其次是處理600 mg·L-1ETH和10 mg·L-1IAA，但3個(gè)處理的種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著差異；處理400 mg·L-1PP、200 mg·L-1ETH和400 mg·L-1ETH對(duì)發(fā)育第33天種子發(fā)芽指數(shù)無(wú)顯著影響，其他處理顯著降低了種子發(fā)芽指數(shù)；對(duì)于發(fā)育第35天種子，處理400 mg·L-1ETH顯著提高種子發(fā)芽指數(shù)，處理100 mg·L-1mg·L-1GA3和600 mg·L-1ETH顯著降低了種子發(fā)芽指數(shù)，其他處理與ck差異不顯著。

表6 不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)K 326不同發(fā)育天數(shù)種子發(fā)芽指數(shù)的影響

3 結(jié)論與討論

通過(guò)在授粉前7 d、授粉當(dāng)天、授粉后7 d和授粉后14 d采用不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)云煙97葉片和花序進(jìn)行噴施，研究不同發(fā)育天數(shù)種子在低溫下萌發(fā)的質(zhì)量，通過(guò)綜合分析不同濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)種子發(fā)芽率、發(fā)芽時(shí)間和發(fā)芽指數(shù)影響，發(fā)現(xiàn)授粉當(dāng)天、授粉后7 d和授粉后14 d分別噴施一次600 mg·L-1ETH，發(fā)育第27、29、33天和第35天種子在低溫下萌發(fā)質(zhì)量好，可作為田間調(diào)控云煙97種子質(zhì)量手段。

植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑作為可調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)與發(fā)育的有機(jī)物質(zhì)，在農(nóng)作物上的推廣應(yīng)用己產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)農(nóng)作物農(nóng)藝性狀、種子發(fā)育、籽粒大小、種子產(chǎn)量和質(zhì)量有重要影響[12-14]。一方面，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的種類較多，本研究利用GA3、IAA、PP和ETH對(duì)云煙97和K 326不同發(fā)育天數(shù)種子低溫下萌發(fā)質(zhì)量效果進(jìn)行了研究，其他類植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在云煙97和K 326種子上的應(yīng)用效果有待進(jìn)一步研究；同時(shí)，目前全國(guó)煙區(qū)種植的烤煙品種較多，有待在其他煙草品種種子上進(jìn)一步篩選和驗(yàn)證，從而針對(duì)不同煙草品種種子建立田間調(diào)控質(zhì)量的技術(shù)和方法，完善我國(guó)煙草種子質(zhì)量控制體系，提升我國(guó)在煙草種子領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力和話語(yǔ)權(quán);另一方面，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑不僅影響種子產(chǎn)量和質(zhì)量，對(duì)農(nóng)藝性狀也有重要影響，GA3、IAA、PP和ETH對(duì)煙葉葉片的生長(zhǎng)、光合作用、物質(zhì)代謝及種子發(fā)育過(guò)程中內(nèi)含物質(zhì)、內(nèi)源激素變化等的影響有待研究，從而明確不同植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)煙葉生長(zhǎng)和種子發(fā)育的影響，進(jìn)一步完善植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在煙草種子發(fā)育調(diào)控中的機(jī)理研究。