專利名稱：一種促進煙苗根系發育的方法
技術領域：
本發明涉及植物培養方法，具體為一種促進煙苗根系發育的方法。
背景技術：
煙草是農業生產中的一種重要經濟作物，在我國種植面積約120萬hm2。隨著人們對自身健康的日益關注，提高煙葉品質、降低煙葉中的有害成分己成為煙草行業的必然選擇。在當前的烤煙生產中，通過農藝措施的改進，已使煙葉在產量控制和品質提升上有了一 定的提高，特別是近年來實行漂浮育苗后，有效控制了生產成本及毀滅性病蟲害的傳播，提高了生產效益，但長江流域早春的低溫陰雨給該區域烤煙漂浮育苗及苗期生長帶來了一定的負面影響，要想實現高莖壯苗，有必要在漂浮育苗過程中采取一些新的措施和方法。良好的煙草根系形態建成是保證煙草產量和品質的基礎。根系發達、根系活力強的煙株不僅能較好的固定植株，更能從環境中吸收足夠的養分和水分以滿足煙株生長發育的需要。在烤煙大田生產中，漂浮育苗的煙苗普遍存在的問題是還苗期長，抗逆性差。煙苗移入大田后，由于人為移栽時造成的斷根和較大環境差異的影響，部分側根和不定根會死掉，煙苗必須在較短時間內長出新的根系才能成活。因此，苗期的根系形態建成是植物健壯生長和抗逆高產的基礎，苗期是煙草根系發育的重要時期。在移栽前，培育強大的煙苗根系，對縮短其緩苗期，提高其抗逆性有著重要的意義。目前，已有一些研究通過調整植物營養元素的供給來調控根系的發生發育，如Ca、P等。磷是植物生長發育過程中所需的一種必需礦質營養元素，磷既是植物體內許多重要有機化合物的組成成分，在結構、生理上起著重要作用，同時又以多種方式參與植物體內的各種生理代謝過程，對促進植物的生長發育和新陳代謝，以及作物的早熟、高產、優質都起著重要的作用。磷在土壤中大量存在，但植物可吸收利用的有效態磷是非常低的。在磷脅迫環境下，植物根系會產生一系列的生理代謝以及形態變化以適應缺磷環境。較多研究表明，一定的磷脅迫環境能夠促進植物根系的生長發育。當植物感受到低磷脅迫時，必然會產生某些信號，進而導致一系列可觀察到的反應，如形成一些耐低磷脅迫的適應性形態、構型及生理生化等自我拯救機制，包括根系形態構型特征的改變、根系特異性分泌物的形成以及誘導某些酶活性的變化等，以提高植物在缺磷環境中對磷素的吸收和利用。缺磷引起根冠比增大，是植物對缺磷環境適應性的一種反應機制。低磷脅迫下，煙株為適應脅迫環境，IAA/ZR(生長素/細胞分裂素)比值增大，促進了根系發育，提高了對磷的吸收效率。低磷脅迫能夠增加其它作物如水稻的根冠比，改變水稻苗期同化物在地上部和根系的分配，這說明植物缺磷時利用較強的自我調節能力，控制光合產物更多地分配到根系中，有利于根吸收更多的養分以保證植物正常生長。在缺磷環境下，煙草根系分泌物的活化能力提高，但基因型間差異較大，表現為香料煙〉白脅煙〉烤煙。在烤煙品種中，相比于中煙101、中煙100、慶勝2號、NC89烤煙品種，K326表現出較強的耐磷特性。也有研究指出，磷有效性對煙草根構型具有調節作用，在缺磷條件下，磷高效基因型具有淺根根構型，而磷低效基因型具有深根根構型。苗鴻鷹等將TaWRKY72b-l基因轉入煙草內，在低磷脅迫條件下，高表達TaWRKY72b-l的煙草植株干重、單株磷累積量和磷利用效率均較對照明顯增加，表明TaWRKY72b-l基因在改善低磷脅迫下作物的磷效率，具有較重要的應用價值。在其它植物中，低磷顯著促進水稻、大豆側根原基的發生，表現為低磷水平比高磷水平下側根原基的數量、側根數量和密度明顯增力卩。在擬南芥中，低磷加快側根原基的形成，促進側根原基突破主根表皮，具體表現為低磷下發育較成熟的側根原基占總數的比例明顯大于高磷下的比例。在白羽扇豆中，低磷也可以誘導側根數量的增加，產生排根。也有報道認為，低磷抑制側根的伸長生長，表現為抑制分生區細胞的有絲分裂，促進其提早分化，最終導致側根的有限生長。目前對磷調控側根發育的研究多集中在擬南芥上等其它植物上，磷脅迫對煙草根系的研究較少。煙苗前期的生長對煙草后期的生長具有至關重要的，因此設法培養根系發達、抗性強的煙苗對烤煙生產意義重大。磷脅迫能夠促進一些植物根系的生長，但在煙草上試驗較少，并且對移栽前的煙苗根系作用效果的研究很少涉及。因此，擬通過磷脅迫對于移栽前煙苗根系影響的研究，為烤煙優質、高效生產找到一些新的思路和方法。
發明內容
本發明所解決的技術問題在于提供一種促進煙苗根系發育的方法，以解決上述背景技術中的缺點。具體為提供一套可以明顯促進前期(30天以內)煙苗和后期(31天到移栽以前)煙苗根系發育的最佳磷營養濃度和相應的培養方式，從而為煙苗壯根和提高移栽成活率及加快返青時間提供一種有效的方法。本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現
一種促進煙苗根系發育的方法，包括以下步驟
第一步煙種的消毒、浸種將K326、湘煙4號浸種于20%(v/v)的次氯酸鈉進行表面消毒30分鐘，用蒸餾水沖洗數遍以后置于砂培中發芽，所用Hoagland營養液組成為5mmol. L 1 KNO3,1 mmol. L 1 KH2PO4, 7 mmol. L 1 MgSO4, 5 mmol. L 1 Ca (NO3) 2 · 4H20, 3 mmol. L 1Fe—EDTA, 0. 5 mg. L 1 B, 0. 5 mg. L 1 Mn, 0. 05 mg. L 1 Zn, 0. 02 mg. L 1 Cu, 0. 01 mg. L 1 Mo ;每五天更換一次溶液，用稀酸和稀堿調節溶液的PH值保持在5. 5左右，于人工培養箱中培養，晝夜溫度29°C /19V,自然濕度，光照10小時/天，光照強度為185-210 Ue/(m2. s)；
第二步(前期煙苗的培育)消毒、浸種后的煙種放入育苗盤孔(35cm長，25cm寬，30cm高)的砂培中培養，Hoagland完全營養液稀釋5倍以后，添加到砂培中；磷(？)處理濃度為0. 02 mmol. L-1 ;種子露白3天后進行不同磷濃度處理,30天時結束；
第三步(后期煙苗的培育)煙苗生長到31天時改用Hoagland完全營養液進行砂培培養；磷(？)處理濃度為0. I mmol. L_\煙苗生長到30天以后進行處理，直到移栽以前結束。有益效果
本發明能夠很好的促進煙草根系的發育、達到壯根的效果，從而提高煙苗移栽的成活率及縮短移栽煙苗的返青時間。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。、
實施例I
將K326、湘煙4號浸種于20% (v/v)的次氯酸鈉進行表面消毒30分鐘，用蒸餾水沖洗數遍以后置于砂培中發芽，所用Hoagland營養液組成為5 mmol. L-1 KNO3,1 mmol. L-1 KH2PO4,7 mmol · L 1 MgSO4, 5 mmol · L 1 Ca (NO3) 2 ·4Η20,3 mmol · L 1 Fe-EDTA, 0. 5 mg. L 1 B,0. 5 mg. L 1Mn，0. 05 mg. L-1 Zn，0· 02 mg. L-1 Cu，0· 01 mg. L-1 Mo。每五天更換一次溶液，用稀酸和稀堿調節溶液的PH值保持在5. 5左右，于人工培養箱中培養，晝夜溫度29°C /19°C,自然濕度，光照10小時/天，光照強度為185-210 Ue/ (m2. s)。前期煙苗消毒、浸種后的煙種放入育苗盤孔(35cm長，25cm寬，30cm高)的砂培中培養，Hoagland完全營養液稀釋5倍以后，添加到砂培中。磷(P)處理設0、0. 002、0. 02,0.2,2.0 mmol. Γ1 5個濃度梯度，種子露白3天后進行不同磷濃度處理。處理3、5、7、 8、11、14、16、17、21、23天以后采樣，測定煙苗植株的磷濃度、根系活力、側根數和總根長(4次重復)。結果表明，0.02 mmol. L—1磷濃度可顯著促進煙苗根毛的生長。后期煙苗改用Hoagland完全營養液進行砂培培養。磷(P)處理設0. 05,0. 1,0.2,
l.OUO.O mmol. 1^5個濃度梯度。按照上述磷(P)處理濃度于種子萌發(露白)后40、60天各進行一次磷處理，移栽前采樣，測定煙苗植株的磷濃度、根系活力、側根數和總根長(4次重復)。相比于對照(正常磷濃度1.0 mmol.r1)^. I mmol. L—1磷脅迫誘導處理能顯著促進煙苗側根數的增加，顯著促進根系活力，總根長相比于正常磷營養液也有顯著增加。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征及本發明的優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.一種促進煙苗根系發育的方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步煙種的消毒、浸種將K326、湘煙4號浸種于20%(v/v)的次氯酸鈉進行表面消毒30分鐘，用蒸餾水沖洗數遍以后置于砂培中發芽；所用Hoagland營養液組成為5mmol. L 1 KNO3,1 mmol. L 1 KH2PO4, 7 mmol. L 1 MgSO4, 5 mmol. L 1 Ca (NO3) 2 · 4H20, 3 mmol. L 1Fe—EDTA, 0. 5 mg. L 1 B, 0. 5 mg. L 1 Mn, 0. 05 mg. L 1 Zn, 0. 02 mg. L 1 Cu, 0. 01 mg. L 1 Mo ;每五天更換一次溶液，用稀酸和稀堿調節溶液的PH值保持在5. 5左右，于人工培養箱中培養，晝夜溫度29°C /19V,自然濕度，光照10小時/天，光照強度為185-210 Ue/(m2. s)； 第二步前期煙苗的培育消毒、浸種后的煙種放入育苗盤孔(35cm長，25cm寬，30cm高)的砂培中培養，Hoagland完全營養液稀釋5倍以后，添加到砂培中，磷(P)處理濃度為0. 02 mmol. I71,種子露白3天后進行不同磷濃度處理,30天時結束； 第三步后期煙苗的培育煙苗生長到31天時改用Hoagland完全營養液進行砂培培養，磷(P)處理濃度為0. I mmol. L—1，煙苗生長到30天以后進行處理，直到移栽以前結束。
全文摘要
前期(30天以前)煙苗適宜在稀釋5倍的Hoagland完全營養液(營養液組成為5mmol.L-1KNO3，1mmol.L-1KH2PO4，7mmol.L-1 MgSO4，5mmol.L-1Ca(NO3)2·4H2O，3mmol.L-1Fe-EDTA，0.5mg.L-1B，0.5mg.L-1Mn，0.05mg.L-1Zn，0.02mg.L-1Cu，0.01mg.L-1Mo。)中培養。0.02mmol.L-1的磷(P)脅迫濃度最有利于前期煙苗根毛的生長。后期(30天以后到移栽以前)煙苗適宜在Hoagland完全營養液中培養,0.1mmol.L-1的磷(P)脅迫濃度最有利于煙苗根系的生長。本發明能夠很好的促進煙苗根系的發育，提高煙苗的移栽成活率和縮短煙苗移栽的返青時間。
文檔編號A01G31/00GK102630400SQ201210103599
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者張振華, 蘇以榮, 賈志紅, 陳香碧 申請人:中國科學院亞熱帶農業生態研究所