砷对烤烟碳氮代谢及其产量和品质的影响

采用盆栽试验,系统地研究了砷对烤烟全生育期的碳氮代谢及其产量和品质的影响。结果表明,砷毒害对烤烟全生育期的碳代谢有显著影响,抑制了碳的同化和转化,降低了整个生育期的叶绿素含量、光合速率,造成了全生育期可溶性糖的积累,导致了生育后期淀粉含量的降低,最终使碳积累减少。砷毒害也改变了烤烟的氮代谢,造成生育前期氮同化能力的降低,表现出硝酸还原酶(NR)活性下降、总氮和蛋白质含量低于CK。砷毒害烤烟的氮转化表现活跃,提高了其中的游离氨基酸含量和谷氨酸-丙酮酸转氨酶(GPT)活性,最终导致烤烟生育中后期总氮和蛋白质的积累,但使整个生育期的烟碱含量降低。研究还表明,砷毒害降低了烤烟的产量和经济性状,增加了叶片中砷的积累,可溶性总糖含量的提高和糖氮比的协调虽好,但烟碱含量的降低和总氮、蛋白质含量的增加,以及糖碱比和氮碱比的失调,不利于碳氮代谢有关的化学品质形成。     

湖南烟区土壤交换性钙、镁含量及对烤烟品质的影响

分析了湖南烟区主要土壤类型交换性钙、镁元素含量状况及其对烟叶品质的影响,结果表明:(1)土壤交换性钙、镁含量在不同土壤类型间存在显著性差异,交换性钙含量平均为8.87cmol/kg,以红壤含量最高;交换性镁含量平均为1.16cmol/kg,以黄棕壤含量最高;交换性钙镁比值大小依次为:红壤(11.74)>水稻土(10.25)>黄壤(6.84)>黄棕壤(6.14),在烟叶实际生产中,应重视镁肥在红壤和水稻土中的施用;(2)烟叶钙含量偏高(21.93g/kg±4.37g/kg),烟叶镁含量偏低(2.52g/kg±1.26g/kg),两者均存在广泛的变异性;(3)整体来看,烟叶钙含量随土壤中交换性钙含量的升高和镁含量的降低而显著升高;烟叶镁含量随土壤交换性镁含量的升高而升高,与土壤交换性钙含量的相关性不显著;(4)典型相关分析表明,土壤中交换性镁含量的降低可能引起烟叶钾含量的提高,从而使得烟叶钾素和镁素含量达到较好的平衡;(5)土壤交换性钙、镁含量与烟叶其它化学成分指标的相关分析表明,土壤交换性钙有利于烟株对硼和氯素的吸收,对氮、锌和锰素的吸收则有显著的抑制作用;而土壤交换性镁有利于烟叶总糖、硼素和锰素的积累,对氮、磷、铁和锌素的吸收具有显著的抑制作用。     

7个烤烟产量相关性状的QTL定位分析

以烤烟Y3和K326为亲本,采用单粒传法(SSD)获得一个包含262个F6株系的重组自交系群体(RILs)。基于该群体构建了一张含有24个连锁群、626个SSR标记,总长为1 120.45cM的遗传图谱。通过两年一点3次重复的随机区组田间试验,测定了株高、节距、叶数、茎围、茎叶角度、腰叶长和腰叶宽7个与产量相关农艺性状,采用混合线性模型的严格复合区间作图法(rMQM)在烟草全基因组范围内进行QTL扫描分析。结果显示:(1)烤烟7个目标性状在RILs群体内各株系间存在较大范围的连续变异,具有显著的双向超亲分离,且各性状的平均值很接近中亲值;7个农艺性状的平均广义遗传率为73.33%,其中株高和节距的广义遗传率在80%以上,而茎围和茎叶角度的广义遗传率则低于60%,表明7个与烤烟产量相关的农艺性状是既受微效多基因控制又受环境条件影响的数量性状。(2)共检测到30个QTLs分布在9条连锁群上,其中与株高、节距、叶数、腰叶长和腰叶宽相关的5个主效QTLs在连续两年中均可检测到,且具有较大的效应值,可解释大于10%的表型变异。(3)7个目标性状之间存在一定程度的相关性,与之对应在基因组中也存在一些较小区域,每个区域包含2个或2个以上紧密连锁的不同性状的QTLs。烟草产量相关农艺性状的QTL分析和主效QTLs的获得,为进一步利用分子标记辅助选择培育烟草高产新品种奠定了理论基础。     

滤减UV-B辐射对烤烟蛋白质组变化的影响

为研究不同UV-B辐射强度对烤烟生理代谢及调控途径的影响,应用蛋白质双向电泳联用质谱技术,以云南普遍种植的烤烟K326为试验材料,通过覆盖不同透明薄膜滤减UV-B辐射的方式,对75.8%(聚乙烯膜,处理1)和37.5%(麦拉膜,处理2)UV-B辐射透过率处理下K326的蛋白质组和相关生理性状进行了比较。结果表明:在蛋白质组中有10个蛋白在这两类处理下蛋白差异表达显著;与处理1相比,在处理2的K326叶片中有5个蛋白上调表达,5个蛋白下调表达;通过质谱分析共鉴定出8种功能明确的蛋白质,其中差异表达的10个蛋白中有3个与氧化还原相关,3个与光合作用相关,1个是参与能量代谢的激酶蛋白,1个是RNA结合蛋白,另外还有2个未知功能的蛋白待探明,在蛋白质组水平对不同UV-B辐射强度与烤烟生长发育的关系进行了初步研究;而在K326的生理成熟期、过渡期及工艺成熟期,处理2的净光合速率(Pn)均高于处理1,这与所鉴定出的3个与光合作用有光的蛋白在处理2中上调表达趋势一致;相比之下,处理1的K326发育进程较快,茎粗等形态指标及比叶重均比处理2高。     

驳枝对早花烟草成熟期间叶中叶绿素含量、硝酸还原酶和淀粉酶活性的影响

对早花烟草驳枝后,其成熟期间中部和上部叶中叶绿素（Ch1）含量和硝酸还原酶（NR）活性下降,下部叶则增高,成熟后期的上部叶中淀粉酶（AM）活性明显增强。经驳枝的烟草,中、上部叶烘烤后叶中淀粉、氮和烟碱含量下降,下部叶中的淀粉含量无明显变化。     

利用IRAP标记分析烤烟品种间遗传差异

利用基于反转录转座子(IRAP)的分子标记技术分析了59份烤烟品种间遗传差异。结果表明,根据烟草反转录转座子Tnt1、Tto1、Tnd-1序列设计的5个引物共扩增出151条带,其中多态性带145条。每个引物检测到多态性带10~51条,平均为29条。供试材料间遗传相似系数变幅为0.140~0.760,平均为0.540。通过聚类分析可将参试品种分为14个类群,国内大多数推广品种、育成品种被聚在类群,说明其遗传基础比较狭窄;地方品种翠碧1号、小黄金1025、黄苗榆和净叶黄等各自聚为独立的类群,可利用它们作为杂交亲本来拓宽烤烟品种的遗传基础。     

湖南烤烟化学成分与土壤有机质含量的关系

以湖南烟区烤烟样品和对应的土壤样品为材料,研究了烤烟化学成分与土壤有机质含量的关系。结果表明,土壤有机质含量总体水平较高,平均为39.06g.kg-1±11.90g.kg-1;烤烟化学成分均存在着不同程度的变异,烟叶总氮和总钾含量较高,烟碱、总糖、氯和还原糖含量适宜;烤烟烟碱与土壤有机质含量的关系符合线性加平台模型,土壤有机质出现平台的转折点为36.25g.kg-1,与之对应的平台阶段的烟碱含量为3.00%;硝酸盐、亚硝酸盐含量随土壤有机质含量的增加而增加(P<0.01);石油醚提取物含量则有随土壤有机质含量的增加而减少的趋势;土壤有机质含量分组后,多重比较分析表明烟碱、总氮、硝酸盐、亚硝酸盐、石油醚提取物、钾、氯离子、总氮/烟碱、还原糖/烟碱、钾/氯在组间差异均达到5%的显著水平,而总糖和还原糖含量在组间差异不显著。     

施用沼肥对烤烟生长发育和生理特性以及烟叶化学成分的影响

通过田间试验和实验室检测研究了沼肥发酵原料配方,并就发酵后的沼肥对烤烟生长发育、生理特性和化学成分的影响进行了探索。结果表明,比较5种沼肥发酵的原料配方以A3处理最适宜沼肥种烟;在烤烟生长过程中施用沼肥,能促进烤烟早生快发,茎干显著变粗,叶面积显著变大,干物质积累也显著增加,同时,沼肥能使烟叶中硝酸还原酶和蔗糖转化酶活性提高,促进烟株的碳氮代谢,从而增加烤烟生产的产量和产值。沼肥对烤后烟叶的化学成分影响也较大,总糖、还原糖和钾等成分含量增加,烟碱含量降低。比较4种沼肥处理对烤烟的影响,B2处理效果最明显。     

湖南不同烟区烤烟烟碱含量差异的生态原因

于2007年在湖南省3个典型植烟生态区代表地(湘西北桑植县、湘中浏阳市、湘南永州市)分别同时进行大田本土栽培、客土与本土单独盆栽试验,检测烤烟K326收获期各处理中部烟叶杀青样品的烟碱含量,研究湖南不同烟区烤烟烟碱含量差异的主要生态原因.结果表明:湖南不同烟区大田本土正常栽培烤烟的平均烟碱含量存在显著差异,其中以桑植烟区所产烟叶烟碱含量最高,其次是浏阳烟区,永州烟区最低.盆栽试验结果表明,气候对湖南烟区烤烟烟碱含量有显著影响,土壤及其与气候的互作对湖南烟区烤烟烟碱含量的影响有限.气候、土壤及两者互作对湖南烟区烤烟烟碱含量变异的贡献率依次为60.0%、12.8%和27.2%.与湖南烟区烤烟烟碱含量关联度较大的主要亚生态因子依次为:成熟期的云量和伸根期的相对湿度、日照时数、昼夜温差、降雨量以及旺长期的平均气温.综合分析表明,气候是导致湖南烟区烤烟烟碱含量差异的主要生态因素.     

巴西、津巴布韦烤烟品种综合评价

2007-2008年度,对检疫后的10份国外引进的烤烟不育系杂交种,开展了农艺性状、主要病害抗性鉴定、烟叶化学成分分析及不育胞质来源CAPS鉴别,结果表明:在这些杂交种中,PVH51、RGH51、PVH19和KRK26品种产量在2138.10～2788.05kg/hm2之间,主要病害抗性及适应性较好,烤后烟叶化学成分含量较适宜,比例协调。这4个品种可直接应用于烟叶生产,也可作为烤烟抗病育种材料加以利用。CAPS分析结果表明,所有不育系杂交种胞质类型均来源于Nicotiana suaveolens。