基于称重法的7个烟草品种旺长期抗旱性评价

摘要 为形成一种烟草旺长期的快速准确的抗旱鉴定方法，对7分烟草品种进行抗旱性鉴定。以生产常用的7个烟草品种为试验材料，采用盆栽方法，在旺长期用称重法进行连续干旱（土壤相对含水量为30%～35%）处理21 d，比较叶片MDA和脯氨酸含量、SOD和CAT活性变化，并以其为联合筛选指标，以隶属函数法对7份材料进行抗旱性评价。结果表明，与对照相比，连续干旱14 d后干旱敏感品种TN90和红花大金元MDA含量分别显著或极显著升高45.5%、27.1%，脯氨酸含量分别极显著增长58.68%、35.6%，SOD、CAT 活性显著或极显著降低;高抗品种K326和南江三号的MDA含量分别降低12.32%、23.91%，脯氨酸含量分别极显著升高115.18%、92.74%，SOD和CAT活性显著或极显著增强。连续干旱处理21 d后，干旱敏感品种TN90和红花大金元MDA含量分别较对照显著或极显著升高28.94%、25.81%，TN90的脯氨酸含量极显著增长34.45%，SOD、CAT 活性显著降低;高抗品种K326和南江三号的脯氨酸含量分别极显著增加85.51%、96.21%，SOD和CAT活性均显著增强。因此，MDA和脯氨酸含量、SOD和CAT活性可以作为烟草旺长期的抗旱性联合鉴定指标，以称重法控制土壤含水量，采用隶属函数法对材料进行抗旱性评价是一种较快速的烟草抗旱鉴定方法，通过该方法筛选出2个干旱敏感品种TN90和红花大金元和筛选出2个高抗品种K326和南江三号。

关键词 烟草;抗旱评价;MDA;脯氨酸;SOD;CAT

中图分类号 S 572文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）14-0025-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.14.007

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Evaluation of Drought Resistance of Tobacco Varieties at Vigorous Stage Based on Weighing Method

WANG Zhi-wei1，2，HU Qiu-ling1，ZU Da2 et al

（1.Liupanshui Academy of Agricultural Sciences， Liupanshui， Guizhou 553000;2.Liupanshui Bureau of Agriculture and Rural Areas， Liupanshui， Guizhou 553000）

Abstract To form a rapid and suitable drought-tolerant screening method at vigorous stage of tobacco， 7 varieties commonly used for production were selected as materials， pot experiment method was adopted whih continuous drought treatment （soil relative water content was 30%-35%） for 21 d at vigorous stage by weighting method.The leaf MDA and proline contents and SOD and CAT activities change were tested， which were chosen to be the joint selection index for screening the varieties.Compared with the control after 14 d drought treatment， the MDA content of drought-sensitive cultivars TN90 and Honghuadajinyuan were significantly and extremely significantly increased by 45.5% and 27.1%， respectively.Proline content was significantly increased by 58.68% and 35.6% compared with the control.MDA contents of drought-sensitive cultivars TN90 and Honghuadajinyuan were significantly increased by 45.5% and 27.1%， respectively， SOD and CAT activities were significantly or extremely significantly decreased.The MDA contents of K326 and Nanjiang 3 were significantly decreased by 12.32% and 23.91%， the MDA contents of drought-sensitive cultivars TN90 and Honghuadajinyuan were significantly increased by 45.5% and 27.1% respectively， proline content was significantly increased by 115.18% and 92.74% respectively， compared with the control after 14 d drought treatment.After 21 d continuous drought treatment， the MDA content of drought-sensitive cultivars TN90 and Honghuadajinyuan were significantly increased by 28.94% and 25.81% respectively， proline content of TN90 was significantly increased by 34.45%， SOD and CAT activities were significantly decreased.The proline content of K326 and Nanjiang 3 were significantly increased by 85.51% and 96.21% respectively， and SOD and CAT activities were significantly increased.As a result， MDA and proline contents， SOD and CAT activities could be used as a tobacco prosperous joint appraisal indexes of drought resistance of tobacco in vigorous stage， by weighing method to control soil moisture content， using subordinate function method to evaluate drought resistance material was a relatively rapid tobacco drought resistance identification method.This research screened out two drought sensitive cultivars TN90 and Honghuadajinyuan and two high-resistance cultivars K326 and Nanjiang 3.

Key words Tobacco;Drought resistance evaluation;MDA;Pro;SOD;CAT

近年来，受全球气候变化的影响，西南地区极端干旱天气频发[1-2]，严重影响作物安全生产。烟草是我国重要的经济作物之一，水分对其生命活动具有重要作用[3-4]，在生长季节如果田间土壤含水量长期低于50%，其产量和品质将会遭受重大影响[5-10]。贵州作为我国优质烟叶烟草生产地区，受伏旱威胁严重[11]。因此，对烟草品种展开抗旱性鉴定，就必须有一套较好的抗旱性鉴定方法，对指导烟草安全生产具有十分重要的意义。目前对作物的抗旱性鉴定方法研究多集中在水稻和玉米上[13-14]，在烟草上尚没有一种成型的方法，且抗旱性鉴定参考指标尚不明确，不同人对抗旱鉴定指标选择不尽相同。蒋明义等[15]以MDA作为抗旱鉴定指标研究表明，抗旱水稻品种比不抗旱品种MDA含量增长速度慢，且增幅较小;张海明等[16-17]研究玉米和甘蔗的抗旱性也发现，抗性品种受干旱胁迫后MDA含量增长速度慢;Singh[17]研究了大麦的抗旱性，结果表明Pro可作为大麦抗旱鉴定的指标，抗性品种在受干旱胁迫后Pro增长加快;汪耀富等[18]研究发现，干旱后烟叶中SOD活性先上升后下降;周冀衡等[19]认为，干旱胁迫下烟草叶片 SOD、CAT 活性均增强;覃鹏等[7]研究表明，干旱胁迫下烟草多数保护酶活性均增强，抗旱品种上升幅度更大。烟草旺长期是烟草产量和品质形成的关键时期，也是伏旱容易出现的时期，明确不同烟草品种在旺长期抗旱能力对指导烟草安全生产具有重要意义。鉴于此，笔者采用盆栽试验，在烟草旺长期通过称重法控制盆栽土壤相对含水量在30%～35%，连续处理21 d，测定叶片MDA、Pro、SOD和CAT含量的变化，并以此为联合指标采用隶属函数法，对供试品种进行抗旱性评价，为烟草生产品种选择提供指导，并为形成一套较为快速且准确的烟草抗旱鉴定方法提供参考。

1 材料与方法

1.1试验地概况 供试土壤（生土）为0～20 cm表层黄壤土，土壤pH 5.53，有机质25.36 g/kg，全氮1.52 g/kg，有效磷17.35 mg/kg，速效钾190.26 mg/kg，经自然风干过0.5 cm筛。移栽盆规格高45 cm，口径37 cm。

1.2 试验材料 试验材料为生产常用的NC82、K326、TN90、韭菜坪2号、毕纳1号、南江三号和红花大金元7个品种，均由贵州省烟草品质研究重点实验室提供。

1.3 试验方法

1.3.1 材料培养。试验在贵州大学烟草试验基地试验大棚里进行。供试品种采用漂浮育苗，待烟苗6叶1心时，选择生长整齐一致的植株移栽到盆中。每盆装过筛土12.5 kg，后期培土2.5 kg，同时施烟草专用复合肥（N∶P2O5∶K2O=1∶1∶2）100 g。以正常生长的为对照，各处理3次重复，每重复3盆，每品种处理和对照各设置2盆为预备材料，其他管理按常规高产栽培进行。

1.3.2 干旱处理。待供试品种植株生长到旺长期时，采用称重法控制盆土相对含水量为30%～35%，连续处理21 d。于干旱处理后第7、14和21天08：00—09：00选取从上往下第5片叶，用冰盒带回实验室保存于超低温冰箱。

加水量=盆钵整体理论重量-盆钵整体实际重量

盆钵整体理论重量=盆重+估计苗重+总干土重×（1+田间持水量×目标值的最大值）

总干土重=盆钵装土重/（自然含水量+1）

1.4 测定项目与方法 采用TBA法测定丙二醛（MDA）含量;采用茚三酮法测定脯氨酸（Pro）含量;采用氮蓝四唑法测定超氧化物歧化酶（SOD）活性;采用紫外吸收法测定CAT活性。

1.5 旱害指数和隶属函数的计算

1.5.1 旱害指数。参照研究人员提出的冷害指数得出旱害指数[20]，旱害指数是指干旱处理结果（TR）与非干旱处理结果（CK）之差占非干旱处理结果的百分比，即旱害指数=（TR-CK）/CK×100%。

1.5.2 隶属函数计算公式。分别对所测定的耐旱指标用下式求出每个材料各指标的具体隶属值： Xp =（ X-X min）/（ X max- X min）。其中， X 表示各材料某一指标测定值， X max为该测定指标的最大值， X min为该指标中的最小值，求出各指标的平均隶属函数值  平均数越大，耐旱性越强。耐旱程度划分标准参照划分标准并修改： ≥0.8为高抗;0.6≤<0.8为抗中抗，0.4≤<0.6为不抗， <0.4为敏感。

2 结果与分析

2.1 不同品种干旱处理不同天数后烟草品种MDA含量比较

从表1可以看出，干旱处理后，总体上随着干旱时间的延长，供试品种的MDA含量先升高后降低。干旱7 d后，韭菜坪2号的MDA含量最低，为6.52 μmol/g， 红花大金元的MDA含量最高，为11.07 μmol/g。与对照相比，韭菜坪2号的MDA含量降低，但不显著，其他材料除TN90和南江三号外均显著或极显著升高。干旱处理14 d后，K326的MDA含量最低，为22.07 μmol/g，最高的是TN90，为37.38 μmol/g，与对照相比，南江三号和K326的MDA含量降低，其他烟草品种MDA含量均显著或极显著升高。干旱处理21 d后，各烟草品种中MDA含量最低的是K326，为13.38 μmol/g，与各自对照相比，K326的MDA含量降低，但不显著;NC82、TN90、韭菜坪2号、红花大金元的MDA含量极显著升高。

2.2 不同品种干旱处理不同天数后叶片脯氨酸含量的比较

从表2可以看出，干旱对烟草旺长期叶片的脯氨酸含量影响十分明显，经干旱处理后，各品种叶片脯氨酸含量极显著高于各自对照。干旱7 d后，供试品种叶片脯氨酸含量最高的南江三号，为681.47 μg/g，最低的是红花大金元，为412.51 μg/g;旱害指数最大的是K326，为69.74%，最小的是TN90，为38.04%。干旱14 d后，各材料叶片脯氨酸含量最高的是南江三号，为1 023.64 μg/g，最小的是红花大金元，为471.71 μg/g;旱害指数最高的是K326，为115.18%，最小的是红花大金元，为35.60%。干旱21 d后，供试品种叶片脯氨酸含量最高的是南江三号，为936.15 μg/g，最低的是红花大金元，为406.33 μg/g;旱害指数最大的是南江三号，为96.21%，最小的是红花大金元，为18.80%。综合比较，干旱后脯氨酸含量较高的是K326，较低的是红花大金元。