不同药剂引发对烤烟种子萌发和幼苗低温响应的影响.pdf

不同药剂引发对烤烟种子萌发和幼苗低温响应的影响屈旭1，胡海洲1,2，鲁雪莉2，王德权3，臧传江3，赵栋霖2，王仁汉1，刘少云1,2，张成省2，李义强2，徐宗昌2*（1.青岛中烟种子有限责任公司，青岛266101；2.中国农业科学院烟草研究所，青岛266101；3.山东潍坊烟草有限公司，山东潍坊261205）摘要：为更好地提高烟草催芽种子质量，提升幼苗素质培育壮苗，以中烟 100 和中川 208 为试验材料，研究了不同浓度的赤霉素（GA3）和生防菌剂“海益农”浸种引发处理对种子发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗最长根长、最大叶面积、幼苗根干（鲜）质量、地上部分干（鲜）质量、抗氧化酶及丙二醛等指标的影响。结果表明，赤霉素对中烟 100 和中川 208 浸种引发的最适浓度分别是 100mg/L 和 50mg/L，而“海益农”浸种引发的最适浓度则分别是 2g/L 和 1g/L。赤霉素和“海益农”的大多数处理对两个烟草品种幼苗的生长都具有显著促进作用。采用隶属函数法对种子萌发指标和幼苗生长指标进行综合评价，从促进种子萌发和培育壮苗的角度，对中烟 100 促进作用最好的处理为赤霉素 200mg/L，其次为“海益农”1g/L；而对中川 208 促进作用最好的处理为“海益农”1g/L，其次为“海益农”20g/L。对低温胁迫下幼苗叶片 MDA 和抗氧化酶活性的综合评价结果表明，提高中烟 100 耐冷能力的最好处理为“海益农”2g/L，其次为赤霉素 100mg/L；提高中川 208 耐冷能力的最好处理为赤霉素 100mg/L，其次为“海益农”8g/L。综上，不同烟草品种种子萌发、幼苗提壮和抗冷害效果达到最佳时，所使用的引发药剂种类和浓度不同，在生产中需要根据实际情况灵活选择使用。关键词：烤烟种子；种子活力；赤霉素；生防腐剂；幼苗生长；低温响应中图分类号：S572.01文献标识码：A文章编号：1007-5119（2024）01-0007-10Effects of Different Chemicals on Seed Germination and Seedling Responseto Low Temperature of Flue-cured TobaccoQUXu1,HUHaizhou1,2,LUXueli2,WANGDequan3,ZANGChuanjiang3,ZHAODonglin2,WANGRenhan1,LIUShaoyun1,2,ZHANGChengsheng2,LIYiqiang2,XUZongchang2*(1.QingdaoTobaccoSeedCo.,Ltd.,Qingdao266101,China;2.TobaccoResearchInstituteofChineseAcademyofAgriculturalSciences,Qingdao266101,China;3.ShandongWeifangTobaccoLimitedCompany,Weifang261205,Shandong,China)Abstract:Inordertoimprovethequalityofgerminatedtobaccoseedsandenhancethequalityofseedlings,theZhongyan100andZhongchuan208wereusedasexperimentalmaterialstoinvestigatetheeffectsofgibberellin(GA3)withthedifferentconcentrationsandthebiocontrolagentHaiyinongtreatmentonseedgerminationpotential,germinationrate,germinationindex,seedlingrootlength,maximumleafarea,seedlingrootdry(fresh)weight,dry(fresh)weightofabove-groundpart,antioxidantenzymeactivitiesandmalondialdehydecontent.TheresultsshowedthattheoptimalconcentrationsforZhongyan100andZhongchuan208wereGA3100mg/Land50mg/L,Haiyinong2g/Land1g/L,respectively.MosttreatmentsofGA3andHaiyinongsignificantlypromotedthegrowth of seedlings of both two tobacco varieties.The seed germination index and seedling growth index were evaluated bymembershipfunctionmethod.Fromtheperspectiveofpromotingseedgerminationandbreedingstrongseedlings,thebesttreatmentfor Zhongyan100 was GA3 200 mg/L,followed by Haiyinong 1g/L.The best treatment for promoting Zhongchuan208 wasHaiyinong1g/L,followedbyHaiyinong20g/L.TheresultsofcomprehensiveevaluationofMDAandantioxidantenzymeactivitiesinseedlingleavesunderlowtemperaturestressshowedthatHaiyinong2g/LwasthebesttreatmenttoimprovethecoldtoleranceofZhongyan100,followed by 100 mg/L of GA3.The best treatment to improve the cold resistance of Zhongchuan208 wasGA3100mg/L,followedbyHaiyinong8g/L.Insummary,thetypesandconcentrationsoftheinitiator,whichhadthebesteffectsonseedgermination,seedlingstrengtheningandanti-chillingeffectofdifferenttobaccovarieties,aredifferent,andtheuseofinitiatorshouldbeflexiblyselectedaccordingtotheactualsituationintheactualproduction.Keywords:flue-curedtobaccoseeds;seedvitality;gibberellin;biocontrolageut;seedlinggrowth;responsetolowtemperature基金项目：山东省烟草公司潍坊市公司科技项目（2022-35）；山东省烟草公司青岛市公司科技项目（2023370200240166）；福建省烟草公司南平市公司科技项目（2021350700240074）第一作者：屈旭（1986），男，高级农艺师，研究方向为种子科学与工程。E-mail：*通信作者：徐宗昌（1988），男，助理研究员，研究方向为耐盐碱植物育种。E-mail：收稿日期：2023-07-19修回日期：2023-12-29中国烟草科学ChineseTobaccoScience2024,45(1):7-16DOI:10.13496/j.issn.1007-5119.2024.01.002种子是农作物生产的基础，烟草种子活力高低直接影响种子萌发、幼苗长势及抗逆性，最终影响烟叶产量和品质1。研究表明，种子引发技术可以提高种子活力及种子体内的相关酶活性，改善种子萌发性状2。赤霉素（GA3）具有解除种子休眠、促进种子萌发和幼苗生长的作用3，作为引发剂被广泛应用于辣椒、玉米和甜瓜4-6等作物上。目前烟草种子催芽包衣主要采用赤霉素溶液进行引发处理7，以达到促进种子萌发、培育壮苗的目的。烟草是喜温经济作物，其最适生长温度为2528，苗期对低温较为敏感，当温度低于 12时，种子发芽将会受到影响，且苗期生长缓慢8。低温胁迫不仅会导致种子发芽率降低，影响苗期生长，同时还能够诱导植株体内产生过量的活性氧自由基（ROS）。ROS 的过量积累能够导致脂质过氧化，从而产生大量的丙二醛（MDA），造成细胞膜氧化损伤，影响细胞功能，甚至最终导致叶片萎蔫死亡9。为了降低 ROS 带来的损伤，植物在进化过程中形成了很多 ROS 清除机制，其中抗氧化酶体系包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）以及过氧化氢酶（CAT）等形成了一个完整的 ROS 分解体系，此体系能够清除体内过量的ROS，减少逆境胁迫对植物细胞的危害。因此，如何诱导低温胁迫下烟草幼苗细胞中抗氧化酶体系的活力，以减轻低温对烟草植株的伤害是生产中亟待解决的问题。“海益农”是基于海洋来源棘孢木霉和枯草芽孢杆菌互作效应研发的新型复合微生物菌剂，含有不饱和脂肪酸、氨基酸、甾体、多酚等代谢产物。为提高烟草种子活力及幼苗素质，提高烟草幼苗耐低温能力并培育壮苗，本研究采用不同浓度的 GA3 和“海益农”对烟草种子进行浸种引发处理，探讨不同药剂及其处理浓度对烟草种子萌发、幼苗生长和低温胁迫下幼苗 MDA 和抗氧化酶活性的影响，以期寻找更加高效稳定的引发药剂。这不仅能够为烟草种子催芽生产应用提供理论基础，还能进一步完善烟草幼苗响应低温胁迫的生理机制，为后续烟苗抗冷机制研究和产品开发提供参考依据。1材料与方法1.1试验材料供试材料为中烟 100、中川 208 良种，由青岛中烟种子有限责任公司提供。生防菌剂“海益农”由中国农业科学院烟草研究所提供，主要活性菌为棘孢木霉菌和枯草芽孢杆菌，有效活菌数100 亿/g。赤霉素购自安徽酷尔生物工程有限公司。1.2试验方法1.2.1种子引发处理试验在青岛中烟种子有限责任公司即墨基地进行。GA3 设置 3 个浓度梯度（50、100、200mg/L），“海益农”设置 5 个浓度梯度（1、2、4、8、20g/L），水处理作为对照，引发时间为24h，每个处理 3 次重复。试验设计如表 1 所示。表1种子引发处理Table1Seedinitiationtreatment编号No.处理TreatmentCKH2OG150mg/LGA3G2100mg/LGA3G3200mg/LGA3H11g/L“海益农”H22g/L“海益农”H34g/L“海益农”H48g/L“海益农”H520g/L“海益农”先把中烟 100 和中川 208 种子用 1%硫酸铜溶液消毒 10min，蒸馏水冲洗 3 次，30 晾干至含水量 10%左右，然后用试验溶液进行浸种引发处理。引发在光照培养箱内进行，光照 12h/d，温度（252），时间为 24h。引发结束后，30 晾干至含水量 7%左右10，保存备用。1.2.2种子发芽试验参照 YC/T20烟草种子检验规程进行种子发芽试验11。将培养皿内放入湿润的脱脂棉垫，铺一层滤纸。各处理每一重复挑选饱满且大小一致的烟草种子 100 粒置于滤纸上，每个处理 3 次重复，置于人工光照培养箱内进行发芽试验，温度为（252），光照 12h/d，适时补充水分，以胚根突破种皮作为发芽标志。分别在第 7天和第 14 天时统计发芽种子数。芽期各指标计算公式如下：发芽势（GE）=第 7 天发芽种子数/供试种子数100%；8中国烟草科学2024 年第 45 卷发芽率（GR）=第 14 天发芽种子数/供试种子数100%；（Gt/Dt）发芽指数（GI）=，其中 Gt 为种子在第 t 天的发芽数，Dt 为相对应的种子发芽天数。1.2.3种子引发处理对烟草苗期生长的影响将各处理种子点播至穴盘，在三叶一心（播种后 30d）时，每个处理随机选取 5 株幼苗，测量其最长根长、最大叶长和最大叶宽。最大叶面积=最大叶长最大叶宽0.634512。然后称量根鲜质量、地上鲜质量，并将幼苗在 60 的烘箱中过夜烘干至恒重，称其根干质量、地上干质量，计算平均值。1.2.4种子引发处理对烟苗耐冷性的影响将两个试验品种不同引发处理（表 1）三叶一心期幼苗置于人工气候培养箱中进行低温胁迫（102）和常温（25）处理。3d 后取鲜叶按照李合生方法13测定 SOD、POD 和 CAT 活性以及 MDA 的含量。1.2.5种子引发处理效果综合评价采用隶属函数法对萌发期指标和幼苗生长指标进行综合评价，作为筛选不同引发药剂和处理浓度、提高幼苗素质的依据。萌发指标包括发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗最长根长、最大叶面积、幼苗根干（鲜）质量、地上部分干（鲜）质量；幼苗生理指标包括 SOD、POD 和 CAT 活性以及 MDA 含量。隶属函数计算公式如下14：U(Xij)=(XijXjmin)/(XjmaxXjmin)U 表示隶属函数值，Xij表示第 i 个处理的第 j个指标相对值，Xjmax表示第 j 个指标的最大相对值，Xjmin表示第 j 个指标的最小相对值。1.3数据分析采用 MicrosoftExcel 和 SPSS20 软件进行平均值、方差、显著性以及隶属函数值等分析。2结果2.1不同药剂引发处理对烤烟种子萌发的影响不同浓度的 GA3、“海益农”引发处理对中烟100 种子萌发的影响如表 2 所示，除 H3、H4、H5处理以外，其余各处理的发芽势、发芽率、发芽指数均显著高于对照，其中 G1、G2、H1、H2 促进种子萌发效果最显著。对于中川 208 而言（表 3），G1、H1 处理的发芽势、发芽率、发芽指数均显著高于 G3 以及对照，在促进种子萌发上效果显著。这说明低浓度的赤霉素、“海益农”能促进种子萌发，随着浓度的升高促进作用减弱，浓度过高对种子萌发有一定的抑制作用。表2不同药剂引发处理对中烟 100 种子萌发的影响Table2EffectsofdifferentchemicalsonseedgerminationofZhongyan100处理Treatment发芽势Germinationpotential/%发芽率germinationpercentage/%发芽指数GICK95.670.58d95.670.58d19.130.12dG198.331.15a98.331.15a19.660.12aG298.330.58a98.330.58a19.670.12aG397.671.15abc97.671.15abc19.530.23abcH198.000.00ab98.000.00ab19.580.17abH298.001.00ab98.001.00ab19.590.00abH397.330.58abcd97.330.58abcd19.460.12abcdH496.002.00cd96.002.00cd19.200.40cdH596.330.58bcd96.330.58bcd19.270.12bcd注：表中数据为平均值标准差，不同小写字母表示处理间差异显著（p0.05），下同。Note:Thedatainthetablearemeanstandarddeviation,anddifferentlower-caselettersindicatesignificantdifferencesbetweentreatments(p0.05),thesameasfollows.表3不同药剂引发处理对中川 208 种子萌发的影响Table3EffectsofdifferentchemicalsonseedgerminationofZhongchuan208处理Treatment发芽势Germinationpotential/%发芽率germinationpercentage/%发芽指数GICK95.671.53bc95.671.53b19.000.00bG198.330.58a98.330.58a19.670.12aG298.001.00ab98.001.00ab19.600.20aG395.001.73c95.671.15b18.990.53bH198.331.53a98.331.53a19.670.31aH296.331.15abc96.331.15ab19.270.23abH396.671.53abc96.671.53ab19.330.31abH497.331.15abc97.331.15ab19.470.23abH596.331.15abc96.331.15ab19.270.23ab2.2不同药剂引发处理对烟草幼苗生长的影响不同浓度的 GA3、“海益农”引发处理对中烟100 幼苗生物量的影响如图 1 所示，只有 G2 处理的烟草幼苗最长根长显著大于对照，其余各处理与对照差异均不显著。G2、G3、H1、H2、H5 处理的烟草最大叶面积显著大于对照。G2、G3、H1、H2、H4 处理的烟草幼苗根干（鲜）质量显著大于对照，G3、H1 处理的烟草地上部干（鲜）质量显著大于对照。各试验处理对中川 208 幼苗生物量的影响如图 2 所示，与对照相比，各处理对于幼苗最长根长的促进作用均无显著差异。只有 H5 处理的烟草最大叶面积、幼苗根干（鲜）质量、地上部干（鲜）质量显著大于对照，其余各处理与对照差异均不显著；第 1 期屈旭等：不同药剂引发对烤烟种子萌发和幼苗低温响应的影响9G1 处理的烟草各指标均显著低于对照，可能与赤霉素浓度过低有关。2.3不同药剂引发处理对低温胁迫烟草幼苗抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响不同浓度的 GA3、“海益农”引发处理对中烟100 幼苗抗氧化酶活性以及丙二醛含量的影响如图 3、图 4 所示。正常温度下，G3、H1、H4 和H5 处理的烟草幼苗 SOD 活性显著低于 CK，所有处理的烟草幼苗 POD 活性与 CK 相比无显著差异，所有处理 CAT 活性显著低于 CK。低温条件下，G1、G2、H2 和 H3 处理的烟草幼苗 SOD 活性显著高于 CK。此外，G2、H1、H3 处理的烟草幼苗低温条件下 SOD 活性显著高于常温条件下。低温条件下，各处理烟草幼苗的 POD 活性与 CK 相比无显著差异。各处理低温与常温条件下的烟草叶片 POD 活性也无显著差异。低温条件下，除 H3和 H4 处理外，所有处理的烟草 CAT 活性均显著高于 CK。所有处理的烟草叶片在低温条件下 CAT活性均要显著高于常温条件下。常温条件下，G2、G3 和 H3 处理的烟草幼苗MDA 含量显著高于 CK；但是低温条件时，所有处理的烟草幼苗 MDA 含量均显著低于 CK。G1、H1、H5 处理的烟草幼苗在低温条件下 MDA 含量要显著高于常温条件下，而 G3 和 H2 处理则相反。bcbaabababbabc0246810CKG1G2G3H1H2H3H4H5幼苗最长根长Seedling longest root length/cm处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 Treatmentsdcdabcaaabcdcdbc0714212835最大叶面积Maximum leaf area/cm2ecddbacdecdeDCDBCAABDBCD00.0050.0100.0150.02000.10.20.30.4CKG1G2G3H1H2H3H4H5幼苗根干质量Dry mass of seedling roots/g幼苗根鲜质量Fresh mass of seedling roots/g处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 TreatmentscbcbaabccbcCDCDBCAABBCDDCD00.030.060.090.120.1500.51.01.52.02.5地上部分干质量Tops dry mass/g地上部分鲜质量Tops fresh mass/g地上鲜质量地上干质量根鲜质量根干质量注：图中小写和大写字母分别表示不同处理鲜质量和干质量在 p0.05 水平上差异显著，下同。Note:Thelowercaseanduppercaselettersinthefigurerespectivelyrepresentthesignificanceofdifferencesinfreshanddrymassamongdifferenttreatmentsatp0.05level,thesameasfollows.图1不同药剂引发处理对中烟 100 幼苗生长的影响Fig.1EffectsofdifferentchemicalsonthegrowthofZhongyan100seedlings10中国烟草科学2024 年第 45 卷不同浓度的 GA3、“海益农”引发处理对中川208 幼苗抗氧化酶活性以及丙二醛含量的影响如图 5、图 6 所示。正常温度下，H1、H2、H3、H4和 H5 处理的烟草幼苗 SOD 活性显著低于 CK，G1、G2、H1、H2、H3、H4、H5 处 理 的 烟 草POD 活性显著高于 CK，H2、H3、H4、H5 处理的烟草 CAT 活性显著高于 CK。低温条件下，G3和 H2 处理的烟草幼苗 SOD 活性显著高于 CK，所有处理的烟草幼苗 SOD 活性低温条件下均不高于常温条件下。低温条件下，G2、G3 处理的烟草幼苗 POD 活性显著高于 CK，同时也显著高于同处理常温条件下的烟草幼苗。低温条件下，G1、G2、H1 处理的烟草幼苗 CAT 活性均显著高于 CK。除H5 外，所有处理的烟草叶片 CAT 活性在低温条件下均显著高于常温条件下。常温条件下，G1、G3、H1 和 H3 处理的烟草幼苗 MDA 含量显著高于 CK；但是低温条件时，除 G1 处理外，所有处理的烟草幼苗 MDA 含量均显著低于 CK；G1、H1 和 H2 处理的烟草幼苗MDA 含量在低温条件下要显著高于常温条件下，G3 和 H3 处理则相反。2.4不同药剂引发处理提高烟草幼苗素质和抗冷能力综合评价种子萌发及幼苗生长的综合评价结果如表 4 所示，两种药剂的引发效果在两个品种间存在着一定的差异性，对于中烟 100 而言，所有处理均优于对照，其中 G3 最好，其次是 H1，处理 H5 和 H4 最差。对于中川 208 而言，除处理 G1 外，其余处理均高于对照，其中 H1 最好，其次是 H5 和 H4，处理 G1 和 G3 效果最差。结合两个品种的试验结果，幼苗最长根长Seedling longest root length/cmCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 Treatments幼苗根干质量Dry mass of seedling roots/g地上部分干质量Tops dry mass/g幼苗根鲜质量Fresh mass of seedling roots/g地上部分鲜质量Tops fresh mass/gbcbbbbbabaBCBABABABBABA00.030.060.090.120.1500.51.01.52.02.5cedcbccbcbaBCBABABABABABA00.0050.0100.0150.02000.10.20.30.40.5CKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 Treatments最大叶面积Maximum leaf area/cm2bcabbbbbaba051015202530abbabababaababa0246810地上鲜质量地上干质量根鲜质量根干质量图2不同药剂引发处理对中川 208 幼苗生长的影响Fig.2EffectsofdifferentchemicalsonthegrowthofZhongchuan208seedlings第 1 期屈旭等：不同药剂引发对烤烟种子萌发和幼苗低温响应的影响11bcdeabcdcdefghfghabcdefgfghhdefaabefgabcdeabcabcghi075150225300CKG1G2G3H1H2H3H4H5SOD 活性SOD activity/(Ug1)处理 Treatmentsbcababbcbcabcabcabcabcabcabcabcbcabcababc0150300450600POD 活性POD activity/(Ug1min1)efghhhihighihihifgabcabcdeababcdcdefdefabcd0306090120CAT 活性CAT activity/(Ug1min1)正常低温正常低温正常低温CKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 Treatments注：图中小写和大写字母分别表示不同处理幼苗正常温度和低温胁迫在 p0.05 水平上的差异显著性，下同。Note:Thesmalllettersandcapitallettersinthefigurerespectivelyrepresentthesignificanceofdifferencesinnormaltemperatureandlowtemperaturestressamongseedlingsunderdifferenttreatmentsatp0.05level,thesameasfollows.图3不同药剂引发处理对低温胁迫中烟 100 幼苗抗氧化酶活性的影响Fig.3EffectsofdifferentchemicalsonantioxidantenzymeactivitiesofZhongyan100seedlingsunderlowtemperaturestress正常低温gheckfgcdjhabefhjicdefgd00.61.21.82.43.0CKG1G2G3H1H2H3H4H5MDA 含量MDA content/(molg1)处理 Treatments图4不同药剂引发处理对低温胁迫中烟 100 幼苗 MDA 含量的影响Fig.4EffectsofdifferentchemicalsonMDAcontentofZhongyan100seedlingsunderlowtemperaturestress12中国烟草科学2024 年第 45 卷SOD 活性SOD activity/(Ug1)POD 活性POD activity/(Ug1min1)CAT 活性CAT activity/(Ug1min1)正常低温正常低温正常低温aababcabccdefcdefcdefbcdcdefgcdefcdefbcdcdefbcdefgdefgg0150300450ghicddefghidefcdedeaaefgefghbbcdedeffghihii03006009001200fgefgefgggdefdefddecaabcaabcabcbcd0306090120CKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 TreatmentsCKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 Treatments图5不同药剂引发处理对低温胁迫中川 208 幼苗抗氧化酶活性的影响Fig.5EffectsofdifferentchemicalsonantioxidantenzymeactivitiesofZhongchuan208seedlingsunderlowtemperaturestress正常低温MDA 含量MDA content/(molg1)hidefghefdefjbijjaafgijcdecdhiij00.71.42.12.83.5CKG1G2G3H1H2H3H4H5处理 Treatments图6不同药剂引发处理对低温胁迫中川 208 幼苗 MDA 含量的影响Fig.6EffectsofdifferentchemicalsonMDAcontentofZhongchuan208seedlingsunderlowtemperaturestress第 1 期屈旭等：不同药剂引发对烤烟种子萌发和幼苗低温响应的影响13生产上可选用处理 H1 对烟草种子进行引发处理，有利于种子萌发及幼苗生长，培育壮苗。表4不同药剂引发处理对中烟 100、中川 208 种子萌发及幼苗生长的综合评价Table4ComprehensiveevaluationonseedgerminationandseedlinggrowthofZhongyan100andZhongchuan208treatedwithdifferentchemicals处理Treatment中烟100Zhongyan100中川208Zhongchuang208隶属函数值Subordinatefunctionvalues排序Sort隶属函数值Subordinatefunctionvalues排序SortCK0.061490.40798G10.552250.33339G20.728930.65444G30.844210.44627H10.803820.76361H20.653240.59605H30.376360.59256H40.250670.74683H50.222280.76302低温胁迫下幼苗生理指标综合评价结果如表 5所示，对于中烟 100 而言，处理 H2 最好，其次是G2 和 G1，其余各处理均低于对照。对于中川 208而言，处理 G2 最好，其次是 H4 和 H2，处理 H1和 H3 效果最差。结合两个品种的试验结果，处理G2 和 H2 有助于幼苗抵御低温胁迫。表5低温胁迫下不同药剂引发处理对中烟 100、中川 208生理指标综合评价Table5ComprehensiveevaluationofenzymeactivityindexesofZhongyan100andZhongchuan208triggeredbydifferentchemicals处理Treatment中烟100Zhongyan100中川208Zhongchuang208隶属函数值Subordinatefunctionvalues排序Sort隶属函数值Subordinatefunctionvalues排序SortCK0.525340.41856G10.581230.49595G20.615020.65211G30.351190.55994H10.486160.33909H20.642310.61753H30.371370.36488H40.516850.61922H50.365180.398673讨论目前有很多研究表明以适宜浓度的植物生长调节剂 GA3、NAA15以及 IAA16对烟草种子进行浸种处理，可有效促进种子萌发和幼苗生长，使用 GA3 引发烟草种子是目前烟草制种生产中的主流7。新采收的烟草种子属于光休眠种子，在温度、水分和氧气适宜的情况下，在无光条件下烟草种子仍然能保持相当长时间的休眠状态。GA3 能够替代红光促进烟草种子光休眠释放，打破种子休眠，从而促进种子的萌发17。“海益农”是最新研制的棘孢木霉和枯草芽孢杆菌共培养复合微生物菌剂，具有促进种子萌发和幼苗生长，以及提高植物抗逆抗病虫的能力。中烟 100 和中川 208 是山东烟区种植面积较大的两个烟草品种，本文设置不同浓度的 GA3 和“海益农”引发中烟 100 和中川 208 种子，通过对萌发指标、幼苗生长指标和低温胁迫下幼苗生理指标的统计，评价“海益农”作为烟草种子引发试剂的可行性，并筛选中烟 100 和中川 208 种子的最适引发剂种类和浓度。种子活力的高低通常可根据种子发芽势、发芽率和发芽指数等指标来综合评价18。我们的研究结果表明，不同浓度的 GA3 溶液对中烟 100 和中川 208 的种子萌发具有促进作用，这与马文广等7的研究结果一致，但两个烟草品种的最适引发浓度并不相同，这说明不同烟草品种对同一种类药剂的响应具有差异性。一般而言，微生物菌剂在促进植物种子萌发和生长发育方面具有重要作用。葛立傲等19研究发现寡雄腐霉素对结球生菜出苗率的促进作用要大于枯草芽孢杆菌。汤丽斯等20研究指出复合芽孢杆菌抑制伊犁绢蒿种子的发芽势和发芽率，但适宜稀释倍数的地衣芽孢杆菌能够提高补播伊犁绢蒿种子的发芽率，这说明促进不同物种种子萌发的微生物种类和浓度是不同的，需要筛选应用。“海益农”是棘孢木霉和枯草芽孢杆菌的复配物，我们的研究也表明不同的“海益农”稀释浓度对不同烟草品种种子萌发的促进作用也是不同的（表 2，3），这也充分说明“海益农”能够用来进行烟草种子引发处理，需要注意的是针对不同的烟草品种需要筛选合适的引发使用浓度。低温胁迫能够导致植物细胞内 ROS 的大量积累，从而引起脂质过氧化反应，产生过量的 MDA对植物细胞造成损伤21。植物酶促防御系统抗氧化酶 SOD、CAT 和 POD 对 ROS 的清除发挥着重要作用。GA3 是植物生长的必须激素之一，在植物的生长和发育过程中起着十分重要的调控作用4。冯世鑫等22研究表明，在低温条件下添加GA3，化橘红幼苗根系抗氧化酶 SOD、POD 和CAT 的活性显著增强，幼苗的抗寒能力得到显著14中国烟草科学2024 年第 45 卷提高。马文广等7研究表明，使用 100mg/L 的GA3 引发烟草种子，在低温 10 时丸化种的发芽时间缩短且发芽指数提高，幼苗耐冷能力也明显提升。在本试验中，使用 100mg/L 的 GA3 引发的中烟 100 和中川 208 种子，其幼苗在低温时 MDA 的含量均显著低于 CK（图 4，图 6），而抗氧化酶活性均显著高于 CK（图 3，图 5），GA3 引发处理明显提高了烟草幼苗的耐冷能力，这与前人的研究结果一致。有研究表明，施加褪黑素9、外源水杨酸23、亚精胺24、壳寡糖25等能够提高烟草细胞内抗氧化酶的活性，从而降低低温条件下烟草幼苗叶片的氧化损伤，提高幼苗抵御低温胁迫的能力。此外，也有较多研究表明微生物菌剂能够促进西瓜26、大豆27和番茄28等作物幼苗的生长发育。在本研究中，我们使用微生物菌剂“海益农”对中烟 100 和中川 208 种子进行浸种引发处理，结果发现合理的使用浓度能够提高中烟 100（1g/L）和中川 208（1g/L）的萌发率和幼苗素质（表 4），这说明“海益农”菌剂能够起到促生提壮的作用，这与前人研究微生物菌剂具有促生作用结果类似26-28。此外，我们还通过试验证实了不同的“海益农”使用浓度能够提高低温胁迫下中烟 100（2g/L）和中川208（8g/L）抗氧化酶的总体活力（表 5），这有助于减少低温胁迫带来的 ROS 积累，从而提高烟草幼苗的耐冷能力，减轻低温对烟草植株的危害。这对北方烟区甚至四川、福建、江西等南方烟区烟草育苗期低温天气和烟苗移栽期倒春寒天气下提高烟苗管理具有实际的指导意义。同时，因不同烟区主栽烟草品种不同，在使用“海益农”浸种引发提高烟草苗期的抗冷能力时，需提前开展小面积的预试验，以筛选不同烟草品种的最适使用浓度。本研究仅限于表观和生理层面，下一步将进行分子层面的调控研究，探索生防菌剂“海益农”促进烟草幼苗生长以及提高其抗性的深层影响机制。4结论对于中烟 100，可使用赤霉素 200mg/L 或“海益农”2g/L 进行种子引发处理，以提高烟草幼苗抵御低温冷害的能力。对于中川 208，可使用“海益农”1g/L 或赤霉素 100mg/L 进行种子引发处理，以提高烟草幼苗抵御低温冷害的能力。参考文献左天觉.烟草的生产、生理和生物化学M.上海：上海远东出版社，1993.ZUOTJ.Production,physiology,andbiochemistryoftobaccoM.Shanghai:Shanghai