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。