白肋煙煙葉表皮腺毛密度品種間的差異性研究

程君奇，周 群，王 毅，黃文昌，林國平*

(1.中國煙草白肋煙試驗站，湖北省煙草科學研究所，武漢 430030；2.華中科技大學同濟醫(yī)學院藥學院，武漢 430030)

煙葉腺毛是煙葉表面具有分泌功能的毛狀體，一般占總表皮的85%左右[1-2]，根據(jù)形態(tài)可分為長柄腺毛和短柄腺毛[2-3]。煙草腺毛密度和種類因品種基因型、生態(tài)環(huán)境和栽培措施的不同存在一定差異[3]。查宏波[4]等研究了烤煙不同品種煙葉腺毛密度的差異性，表明不同烤煙品種間腺毛密度差異很大。王寶華等[5]系統(tǒng)地研究了腺毛密度在烤煙不同品種、不同葉位、不同脈間區(qū)的變異，發(fā)現(xiàn)腰葉腺毛密度變化相對小。許自成等[6]研究了烤煙腺毛密度的遺傳變異，分析了不同烤煙親本間的配合力效應(yīng)，認為烤煙腺毛密度在親本間和雜交組合 F2代個體存在較大的遺傳變異，F(xiàn)2代不同個體間腺毛密度的次數(shù)符合正態(tài)分布。周世民等[7]研究了肥料類型對香料煙葉片腺毛密度的影響，表明肥料類型對長柄腺毛影響較大，對中部葉和上部葉的腺毛密度影響較大。柴家榮等[8]的研究表明,中等種植密度、高施肥量的白肋煙表皮腺毛密度高。目前對白肋煙煙葉腺毛密度在品種間的差異性研究報道較少，本研究檢測了不同白肋煙品種上部葉、中部葉的煙葉上表皮、下表皮、全表皮的不同腺毛類型及其密度，分析了不同類型腺毛密度在不同白肋煙品種間的差異。旨在探討白肋煙煙葉表面腺毛密度的品種間差異，為研究白肋煙不同品種的腺毛密度及其分泌物對煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗設(shè)在湖北省煙草科研所恩施州崔壩基地，參試品種為9個白肋煙品種，包括22074、22084、鄂白 009、JB04－03、JB04-05、9902、22081、23014和鄂煙一號，田間采用隨機排列，不設(shè)重復。

1.2 試驗方法

取白肋煙調(diào)制后的上部葉和中部葉，每個品種每個部位取10片煙葉。腺毛密度觀測方法：1)從葉尖開始向葉基第 5～6側(cè)脈中部，避開大側(cè)脈，主脈左右對應(yīng)位置各撕取一小片，以蘇丹Ⅲ試液染色，加熱透化，滴加稀甘油，蓋上蓋玻片；2)用Nikon顯微鏡觀察煙葉上、下表皮腺毛類型及數(shù)量，每個表皮連續(xù)掃描2個視野（單個視野面積2.67 mm2）；3)各品種10片煙葉20個觀察值的平均值為腺毛數(shù)量，統(tǒng)計上部葉和中部葉的上、下表皮及全表皮的腺毛密度(根/cm2)。

1.3 統(tǒng)計方法

描述性統(tǒng)計分析采用SPSS16.0進行。

2 結(jié) 果

2.1 白肋煙腺毛類型與結(jié)構(gòu)

圖1顯示了白肋煙煙葉表面各腺毛分泌物形態(tài)，其中主要有長柄腺毛、短柄腺毛、無頭腺毛，以及少量的分枝腺毛，其中以長柄腺毛、短柄腺毛及無頭腺毛為主?？傁倜芏戎胁咳~高于上部葉，上表皮總腺毛密度高于下表皮。腺毛由基細胞、柄部和腺頭3部分組成。腺毛基部只有一個細胞，與表皮緊密相連，呈上小下大的圓筒狀。長柄腺毛柄部一般由2～5個長柱型細胞組成(少數(shù)6～8細胞)，腺頭由 1～8個分泌細胞組成，外觀膨大。分枝腺毛有1或2個分枝，其中一個分枝頭部呈棒狀，另一個分枝頭部為棒狀或尖頭狀，腺頭由單個或多個分泌細胞組成，柄部一般由 3～6個長柱型細胞組成。短柄腺毛的柄部由一個較短的柄細胞組成，腺毛的頭部呈圓球型，具有多個分泌細胞，且細胞質(zhì)豐富、內(nèi)含物較多。煙葉成熟后部分腺毛的腺頭萎縮，分泌物外溢，部分長柄腺毛的柄因萎縮而斷裂。在幾個品種中發(fā)現(xiàn)小腺毛，我們推測是沒有發(fā)育好的長柄腺毛。

圖1 白肋煙不同形態(tài)腺毛圖Fig.1 Glandular trichome forms of burley tobacco

2.2 上部葉腺毛密度和組成比例在品種間的差異

表1列出了9個白肋煙品種上部葉的上表皮、下表皮、全表皮的長柄腺毛、短柄腺毛、無頭腺毛和小腺毛的密度與比例，及上部葉總腺毛的密度，結(jié)果表明不同類型的腺毛密度和比例在白肋煙品種之間有一定差異，同一品種的上表皮和下表皮之間也存在差異，上表皮的短柄腺毛和所有腺毛總密度比下表皮的大。從變異系數(shù)可以看出，上部葉各類型腺毛密度以小腺毛密度在品種間的變異最大。

2.2.1 上表皮腺毛密度在品種間的差異 上部葉上表皮短柄腺毛密度＞無頭腺毛＞長柄腺毛＞小腺毛。長柄腺毛密度范圍為75～160根/cm2，平均108根/cm2，除了JB04-05外，其余品種長柄腺毛密度均高于鄂煙1號的，其中9902和22084的最高。短柄腺毛密度范圍為 153～232根/cm2，平均 199根/cm2，所有品種的均高于鄂煙1號的，其中22084和 23014的最高。無頭腺毛密度范圍為 107～174根/cm2，平均 152根/cm2，所有品種的均高于對照鄂煙1號的，其中22081、9902、22084、JB04-05和23014的較高。小腺毛密度范圍為0～217根/cm2，平均27根/cm2，JB04-05的小腺毛密度明顯高于其他品種，達217根/cm2，其余品種小腺毛密度不超過10根/cm2。上表皮總腺毛密度范圍為340～658根/cm2，平均487根/cm2，所有品種的均高于鄂煙1號的，其中以JB04-05的最高。

2.2.2 下表皮腺毛密度在品種間的差異 上部葉下表皮無頭腺毛密度＞長柄腺毛＞短柄腺毛＞小腺毛。長柄腺毛密度范圍為74～287根/cm2，平均152根/cm2，品種JB04-03、22081和22084的長柄腺毛密度高于鄂煙1號的。短柄腺毛密度范圍為34～84根/cm2，平均58根/cm2，品種JB04-03和JB04-05的最高，鄂煙1號的最低。無頭腺毛密度范圍為48～274根/cm2，平均172根/cm2，品種9902和23014的最高，鄂煙1號的最低。小腺毛密度范圍為0～48根/cm2，平均11根/cm2，鄂煙009的最高。下表皮總腺毛密度范圍為253～473根/cm2，平均395根/cm2，以22081的最高，鄂煙1號的最低。

2.2.3 全表皮腺毛密度和比例在品種間的差異上部葉總腺毛密度從多到少依次為：22084＞JB04-05＞22081＞23014＞9902＞JB04-03＞ 鄂 白 009＞22074＞鄂煙一號。22084、JB04-05、22081、23014和 9902的上部葉總腺毛密度＞900根/cm2，鄂煙 1號上部葉總腺毛密度只有593根/cm2。腺毛密度比例的組成在品種間存在一定差異，長柄腺毛比例15%～43%，JB04-03的長柄腺毛密度和比例均最大，為380根/cm2和43%，鄂煙1號的長柄腺毛比例也達42%，JB04-05的長柄腺毛密度最小，只有148根/cm2。短柄腺毛比例在品種間的組成為23%～34%，22074短柄腺毛比例最高，9902的最低。9902和23014的無頭腺毛密度最大，分別占其全表皮腺毛密度的47%和45%。JB04-05全表皮的小腺毛數(shù)量最多，達243根/cm2，占上部葉總腺毛密度的24%，其它8個品種的小腺毛密度占總腺毛密度不到1%。

表1 不同白肋煙品種上部葉各類型腺毛密度（根/cm2）和組成比例(%)Table 1 Different types of glandular trichome densities(piece/cm2) and compositive ratios of coronas leaves of different burley tobacco varieties

2.3 中部葉腺毛密度和組成比例在品種間的差異

表2列出了8個白肋煙品種中部葉的上表皮、下表皮、全表皮的長柄腺毛、短柄腺毛、無頭腺毛、小腺毛的密度和比例，以及總腺毛的密度。不同類型的腺毛密度和比例在不同品種間存在差異，同一品種中部葉的上下表皮之間也存在差異，22074、22084、9902、22081和23014的下表皮總腺毛密度比上表皮總腺毛密度大，鄂白 009、JB04-03和JB04-05的上表皮總腺毛密度比下表皮大。從變異系數(shù)看出，中部葉各類型腺毛密度以小腺毛密度在品種間變異最大。

2.3.1 上表皮腺毛密度在品種間的差異 中部葉上表皮短柄腺毛密度＞無頭腺毛密度＞長柄腺毛密度＞小腺毛密度。長柄腺毛密度范圍為108～184根/cm2，平均127根/cm2，22081上表皮長柄腺毛密度最高，22074的最低。短柄腺毛密度范圍為 153～209根/cm2，平均187根/cm2，其中22084和23014的最高。無頭腺毛密度范圍為123～173根/cm2，平均150根/cm2，22084和鄂白009的最高。小腺毛密度范圍為0～31根/cm2，平均7根/cm2，以22074的最高。上表皮總腺毛密度范圍為 442～502根/cm2，平均472根/cm2，其中以22081和22084的最高。

2.3.2 下表皮腺毛密度在品種間的差異 中部葉下表皮無頭腺毛密度＞長柄腺毛密度＞短柄腺毛密度＞小腺毛密度。長柄腺毛密度范圍為 81～328根/cm2，平均 163根/cm2，其中以 22081的最高，JB04-05和23014的最低。短柄腺毛密度范圍為36～116根/cm2，平均64根/cm2，其中以22081的最高。無頭腺毛密度范圍為92～240根/cm2，平均172根/cm2，其中以22084和23014的最高，22081的最低。小腺毛密度范圍為0～149根/cm2，平均50根/cm2，其中以22074的最高。下表皮總腺毛密度范圍為 304～587根/cm2，平均 450根/cm2，其中以22074、22081和22084的最高。

表2 不同白肋煙品種中部葉各類型腺毛密度（根/cm2）和組成比例(%)Table 2 Different types of glandular trichome densities(piece/cm2) and compositive ratios of cutter leaves different burley tobacco varieties

2.3.3 全表皮腺毛密度和比例在品種間的差異 8個白肋煙品種的中部葉全表皮以長柄腺毛、短柄腺毛、無頭腺毛為主。中部葉總腺毛密度從多到少依次為：22074、22081、22084、23014、9902、JB04-03、鄂白009和JB04-05。22081的長柄腺毛數(shù)量和比例最大，達到512根/cm2和49%；22081的短柄腺毛數(shù)量最多，為 307根/cm2，占全表皮腺毛密度的30%；22084的無頭腺毛密度最多，為405根/cm2，占全表皮腺毛密度的40%。22074、22084和23014的小腺毛密度最大，分別為180、109和117根/cm2，分別占全表皮總腺毛密度的17%、11%和13%，中部葉的小腺毛密度普遍比上部葉大。

3 討 論

本研究觀察到白肋煙腺毛主要有長柄腺毛（包括單細胞頭長柄腺毛、兩細胞頭長柄腺毛、多細胞頭長柄腺毛、分枝腺毛）、短柄腺毛、無頭腺毛和小腺毛組合，其中以長柄腺毛、短柄腺毛和無頭腺毛為主；總腺毛密度中部葉高于上部葉，上表皮高于下表皮，長柄腺毛密度中部葉高于上部葉，短柄腺毛和無頭腺毛密度中部葉和上部葉無明顯差異；不同白肋煙品種間腺毛密度也存在差異：上部葉的上表皮總腺毛密度以品種JB04-05的最大，下表皮總腺毛密度以品種22081和23014的最大，上部葉總腺毛密度以22084和JB04-05的最高，品種鄂煙1號的上部葉總腺毛密度最小。中部葉的上表皮總腺毛密度以22081和22084的最高，下表皮及全表皮總腺毛密度以22074、22081和22084的最高，但由于試驗設(shè)計時未設(shè)重復，無法對各類腺毛密度在不同白肋煙品種間的差異進行統(tǒng)計顯著性檢驗。

白肋煙各品種上部葉總腺毛密度范圍為 593～1000根/cm2，均值882根/cm2；長柄腺毛密度范圍為148～380根/cm2，均值261根/cm2；短柄腺毛密度范圍為187～295根/cm2，均值258根/cm2。中部葉總腺毛密度范圍為786～1 068根/cm2，均值922根/cm2；長柄腺毛密度范圍為193～512根/cm2，均值 291根/cm2；短柄腺毛密度范圍為 207～307根/cm2，均值 251根/cm2。查宏波[4]等的研究結(jié)果表明，8個烤煙品種腰葉(9～11葉位)腺毛密度范圍為460～2 250根/cm2，均值1 327根/cm2，其中K326最高，為2 250根/cm2，RG17最低，為460根/cm2；劉云等[12]的研究結(jié)果表明，烤煙品種K326的上部葉長柄腺毛密度820根/cm2，短柄腺毛300根/cm2，中部葉長柄腺毛密度660根/cm2，短柄腺毛密度230根/cm2。香料煙品種Komotini Basma的上部葉長柄腺毛密度875根/cm2，短柄腺毛密度318根/cm2，總腺毛密度1 193根/cm2；中部葉長柄腺毛密度901根/cm2，短柄腺毛密度206根/cm2，總腺毛密度1 107根/cm2?？緹熎贩N腰葉腺毛密度均值高于白肋煙各品種總腺毛密度，也高于香料煙品種 Komotini Basma的中部葉總腺毛密度；香料煙品種Komotini Basma上部葉的長柄腺毛密度、短柄腺毛密度和總腺毛密度高于白肋煙品種，中部葉長柄腺毛密度和總腺毛密度高于白肋煙品種，短柄腺毛密度低于白肋煙品種。

白肋煙各品種上部葉和中部葉煙葉上表皮長柄腺毛密度低于短柄腺毛密度，下表皮長柄腺毛密度高于短柄腺毛密度；上部葉全表皮長柄腺毛密度與短柄腺毛密度無明顯差異，中部葉全表皮長柄腺毛密度高于短柄腺毛密度；上部葉和中部葉上表皮總腺毛密度高于下表皮。此結(jié)果與烤煙品種煙葉長柄腺毛的密度大于短柄腺毛的密度有一定差異[12-13]。上表皮短柄腺毛密度高于長柄腺毛的原因主要是：1）由于長柄腺毛在上表皮易受雨水的沖刷和陽光的直接照射損傷而脫落，而短柄腺毛則不易脫落；2）由于采用的白肋煙煙樣均為晾制后干樣，在晾制過程中，較多長柄腺毛因腺頭脫落而成為無頭腺毛。

JB04-05上部葉小腺毛密度達 243根/cm2，占上部葉總腺毛密度的24%；22074、22084和23014中部葉小腺毛數(shù)量最多，分別為 180根/cm2、109根/cm2和117根/cm2，分別占中部葉總腺毛密度的17%、11%和 13%。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小腺毛未被蘇丹Ⅲ試液染色，說明其不含分泌物，沒有分泌能力。由于小腺毛沒有分泌能力，小腺毛數(shù)量和比例的增加影響煙葉腺毛分泌物含量，也將影響白肋煙品種的感官和評吸質(zhì)量；如果能降低煙葉小腺毛密度和比例，增加長柄腺毛、短柄腺毛密度和比例，將有可能提高煙葉內(nèi)在品質(zhì)，通過施用不同類型肥料[7-9]、采用不同覆膜方式[10]、干旱脅迫[11]等栽培措施促進腺毛的生長。

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