麻地膜对烤烟生长发育及产质量影响

为探索麻地膜在烤烟种植上的应用,设置了麻地膜、无膜和塑料地膜大田试验,研究了麻地膜对烟田土壤温湿度、烟株生长发育及产质量影响。结果表明：土壤平均温度塑料地膜>麻地膜>无膜,但塑料地膜土壤温度波动较大,麻地膜土壤温度变化相对缓和；麻地膜较塑料地膜提高了土壤含水量；生育前期麻地膜长势弱于塑料地膜,至成熟期麻地膜长势超过塑料地膜；麻地膜烟叶产量和产值分别较塑料地膜提高了6.5%和11.3%,较无膜分别提高了11.0%和25.3%,麻地膜中上等烟比例较塑膜和无膜分别提高了4.1个百分点和9.8个百分点；麻地膜提高了烟叶钾含量,降低了烟叶氯含量,总体化学成分协调性好于塑膜和无膜。麻地膜在保温性上强于无膜,在集雨性能上优于塑料地膜；麻地膜覆盖有利于提高烟叶产量和质量。     

成熟期控水对烤烟生长及产量的影响

成熟期是烤烟需水次临界期。为明确烤烟成熟期土壤水分对烟株生长及烟叶产量的影响,试验在烤烟成熟期进行土壤控水,研究烟株物质积累及烟叶产量的变化。结果表明：成熟期土壤长期干旱不利于烟叶生长,干旱后复水对烟叶生长无明显影响,且土壤水分对烤烟茎围和根系体积的影响均不显著;长期干旱不利于烤烟根、茎和叶等器官生物量提高,旱后增加复水量有利于根系生长;长期干旱显著降低烟株干物质积累,复水提高干物质积累量,但仍低于充分灌溉处理;长期干旱烟叶产量降低9.70%,旱后复水2次烟叶产量仅降低1.80%,且上中等烟叶比例比对照处理（相对土壤含水率70%~75%）提高2.88%,而单位面积产值仅减少1.09%。烤烟成熟期干旱胁迫后复水一定程度限制了烟株生长,但烟叶产量下降较少,上中等烟叶比重提高,单位面积产值略微降低。     

氮素胁迫对水稻根系影响的转录组分析

养分胁迫会直接影响水稻的生长发育,相对于地上部分,根系往往较早感知环境胁迫。为了研究水稻根系对养分胁迫响应的分子机制,通过Illumina Hiseq2000平台测序,对氮素胁迫下水稻根系转录基因表达情况进行分析。结果表明,氮素胁迫诱导根系出现了2 270个差异转录基因,其中上调表达的有1 176个,下调表达的有1 094个。采用GO功能分类和Pathway功能注释,可将注释的基因划分为48个功能类别118条代谢途径,包括糖酵解、脂肪酸代谢、氧化磷酸化、氨基酸代谢、淀粉蔗糖代谢等生物学过程。部分根系关键基因表达变化表明,氮素胁迫诱导大量新生蛋白质合成,形成各种酶类,促进新RNA合成,从而形成了更多的新生蛋白质。氮素胁迫诱导根系IAA积累更多来自极性运输,参与植物细胞伸长发育的EGase基因及木质素特异合成途径的关键酶(CCR)表达量发生上调,这些转录基因表达量的变化是根系受养分胁迫刺激而发生了伸长生长的内在机制。     

湘西植烟土壤pH状况及空间分布研究

为了解湘西州植烟土壤pH分布状况,测试了湘西州主要烟区488个土壤样本,采用传统统计学和地统计学方法分析了湘西州植烟土壤pH适宜样本分布、县域差异、土壤类型差异、海拔差异及空间分布。结果表明：（1）湘西州植烟土壤pH总体适宜,平均为5.87,变异系数为11.13%;pH处于适宜烤烟生长的5.5~7.0间的土壤样本占72.75%。（2）湘西州主产烟县植烟土壤pH大小表现为：保靖县＞龙山县＞芦溪县＞凤凰县＞花垣县＞永顺县＞古丈县。（3）湘西州烟区不同土壤类型pH大小表现为：灰黄棕土＞石灰土＞灰黄泥＞灰黄土＞黄壤＞红壤＞浅灰黄泥＞水稻土。（4）湘西州植烟土壤pH有随海拔升高而升高的趋势。（5）植烟土壤pH Kriging插值图显示,湘西州植烟土壤pH呈斑块状分布态势,在保靖县、龙山县和永顺县的部分地区各有一个高值区,在古丈县的中部有一个低值区。     

6-BA对养分胁迫下水稻幼苗根系生长影响的蛋白质组学分析

为了揭示养分胁迫下6-BA维持水稻幼苗根系生长的分子机理,本研究采用蛋白组学分析技术,对养分胁迫下6-BA培养的水稻幼苗根系的蛋白质组差异表达进行比较分析。经过双向凝胶电泳分离,从水稻幼苗根系中获得20 个响应6-BA的差异表达蛋白质,其中14 个蛋白质得到质谱鉴定,这14 个蛋白质按其功能可以分为四大类：包括7 个参与呼吸代谢的蛋白质,4 个参与生长发育的蛋白质,2 个参与逆境胁迫的蛋白质以及1 个未知功能的蛋白质。分析结果表明,养分胁迫下,6-BA诱导了根系中参与呼吸代谢及生长发育相关蛋白质的表达量上调,增强根系的呼吸作用,促进根系的生长。     

过表达OsMPK17激酶蛋白质增强了水稻的耐旱性

促分裂原活化蛋白质激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)在真核生物中高度保守,在水稻逆境应答反应中也发挥着重要作用。本研究表达纯化了水稻OsMPK17蛋白质,制备了特异性抗体,对多种非生物逆境胁迫下的蛋白质样品进行免疫印迹分析,发现OsMPK17蛋白质在干旱胁迫下诱导表达,提示该蛋白质在干旱胁迫应答中发挥作用。对脱落酸和茉莉酸甲酯处理的离体叶片蛋白质分析发现,OsMPK17蛋白质表达丰度下降,提示该蛋白质的功能发挥可能受激素调控。为此,构建了过表达OsMPK17蛋白质的载体,转化水稻后筛选获得了OsMPK17蛋白质过表达的纯合株系。田间种植鉴定结果表明,转基因株系的株高变矮、穗长变短、结实率降低。种子萌发期拟旱(PEG-6000)处理条件下,过表达OsMPK17株系的种子长势明显比野生型好,根长与芽长均显著大于野生型。幼苗期失水试验表明,转基因植株的失水率低于野生型。在土培干旱胁迫后恢复浇水的试验中,过表达OsMPK17蛋白质的转基因水稻生长也好于野生型。综上,过表达OsMPK17蛋白质提高了水稻的耐旱性。本研究增进了对水稻OsMPK17基因功能的了解。     

广东不同烟区烤烟化学成份与地理生态特点的关系

研究了广东省6个烟叶产区县中部烟叶（C3F）和上部烟叶（B2F）主要化学成份与地理生态特点的关系。结果表明：五华、梅县烟叶特点是碳水化合物含量较高、含氮化合物含量相对较低,与其良好的光热条件有关。蕉岭烟叶碳水化合物含量低、烟碱含量高,与其降雨量大,气温高有关。南雄烟叶的特点是总糖、还原糖含量低,上部叶烟碱含量偏高,而中部叶烟碱含量偏低,与其弱碱性植烟土壤有关。连州烟叶的特点是总糖、还原糖含量高,上部叶烟碱含量偏高,与植烟土壤和烟株成熟后期雨水多有关。     

湘西植烟土壤pH特征与土壤有效养分的相关性研究

为深入了解湘西烤烟烟碱含量区域特征,对湘西州488个烤烟主产区植烟土壤样品进行化验分析研究,结果表明：湘西州植烟土壤pH水平基本适宜,平均值为5.9,变幅为3.9~7.3,变异系数为11.1%,72.8%样本pH处于适宜范围内,“极低”和“低”的植烟土壤样本共占26.8%,“很高”和“高”的植烟土壤样本之和为0.4%,黄棕壤土的pH显著高于水稻土和红壤,黄棕壤＞石灰土＞黄壤＞红灰土＞红壤＞水稻土,pH分布态势表现为斑块状,总的来说,东南部小于西北部,pH最高的为保靖县。方差分析结果表明,不同植烟土壤类型的pH差异达显著水平,植烟土壤pH与海拔为极显著正相关,土壤pH与交换性钙、交换性镁的含量相关性达到极显著水平,但与有效性锌含量相关性仅达显著水平,与有效硼、水解性氮和速效钾含量相关性不明显。     

皖南焦甜香烤烟碳氮代谢差异分析及糖分积累变化动态

选择皖南4种代表性植烟土壤,研究了烤烟生长发育过程中碳氮代谢和糖分积累动态的差异,为开发焦甜香烟叶提供理论依据.试验结果表明,冲积沙壤土和河滩沙壤土烟叶的碳氮代谢变化具有较大的一致性,表现为在烟株生长发育的早中期阶段氮代谢和碳代谢强度均处于较高水平,下部叶在移栽45 d以后,中部和上部叶在移栽60d后硝酸还原酶活性显著降低,碳代谢的标志性酶转化酶活性在达到最大值后也表现下降,但下降幅度远低于硝酸还原酶.两种沙壤土烟叶的总糖含量较高.水稻土烟叶在烟株前中期碳氮代谢水平相对偏低,高峰期偏迟,后期氮代谢水平相对偏高,有明显滞后现象,烟叶总糖含量相对较低;沙滩粉沙土烟叶碳氮代谢高峰出现较早,且在整个生长发育过程中均处于较低水平,沙滩粉沙土烟叶糖分含量低于2种类型沙壤土.     

水稻几丁质酶基因的转录与表达特征

几丁质酶与植物的生长发育、抗逆和防御反应相关。水稻PR3家族几丁质酶编码基因有19个成员,本文分析其转录特征,了解到有些基因属于组成型转录,有些基因属于组织特异型转录,分析了几丁质酶蛋白质的结构域,并对其进行了聚类和亚家族分类分析。利用免疫印迹技术分析了几丁质酶蛋白质的表达谱,发现CHIT5的表达量在水稻叶片生长过程中下调,而CHIT6、CHIT14、CHITC1和CHITC2的表达量上调。在水稻与白叶枯病菌(Xoo)的不亲和反应中,CHIT1、CHIT2、CHIT5、CHIT6、CHIT10、CHIT15和CHIT16的表达量上调,CHIT14、CHITC1和CHITC2的表达下调。进一步比较几丁质酶蛋白质在水稻-Xoo不同互作反应中的表达,发现其在亲和及不亲和反应中的表达模式类似,但一般在亲和反应中强度变化较大。此外,CHIT6蛋白质在对照反应中的表达量上调,提示CHIT6的表达受创伤的诱导。本文比较系统地揭示了水稻PR3家族几丁质酶编码基因的转录和蛋白质表达特征,为其功能解析提供了线索。     

烟叶还原糖与烟叶、土壤主要化学成分的关联分析

为探讨烟叶还原糖与烟叶、土壤主要化学成分的关系,研究了壤土及粉砂质土2种土壤条件下15种烟叶化学成分（还原糖、尼古丁、全钾、氯、蛋白质、全氮、全磷、Mg、Ca、Fe、Mn、Cu、Zn、K/Cl及糖／尼古丁）和6种土壤成分（Cu、Zn、Fe、Mn、K及土壤pH）的相互影响,结果表明,Fe对还原糖有正向促进作用,Ca对还原糖的提高有抑制作用,提高Cu、Zn、Ca,降低Fe含量可以降低还原糖含量。可见,调整烟叶、土壤主要化学成分可以调节烟叶还原糖含量,进而优化皖南烟叶挥发性香气物质含量、提高烟叶品质。     

河南主产烟区土壤颗粒分形特征及对烟叶理化性状的影响

为了研究河南烟区土壤粒径与烟叶品质的关系,在主产烟区选取了26个代表性土样和对应的烤后烟样。建立土壤质量分形模型并计算出烟区耕层土壤分形维数D值。采用多重比较、简单相关分析、通径分析方法分析了土壤分形维数与烟叶主要物理性状、化学成分的相关性。结果表明：①河南主产烟区土壤分形维数最高的地区是洛阳,分形维数为2.818;最低的地区是驻马店,分形维数为2.714,呈现空间异质性。土壤分形维数与黏粒呈极显著正相关,与粗粉粒呈极显著负相关,表现为土壤颗粒越小,土质越粘重,土壤分形维数越大。②烟叶物理性状中叶质重权重为0.2463,与分形维数间接正相关;烟叶化学性状中烟碱权重为0.2214,与分形维数间接负相关。推论河南烟区适宜分形维数为2.752左右,可通过栽培方式培育适宜分形维数。     

烟-稻轮作复种年限对烤烟产质量和化学成分的影响

为促进皖南烟-稻轮作区土壤和作物健康可持续发展,通过研究分析不同烟-稻连作复种年限(1年、3年和7年)对烤烟产质量和化学成分的影响,探寻皖南烟-稻轮作区适宜的烤烟复种年限。结果表明：烟-稻轮作复种达到3年,烤烟青枯病的发病率会显著增加,产量受到限制,烟叶产值显著下降12%,种烟的经济效益显著降低。烟-稻轮作复种7年,烟叶总糖显著降低,烟碱有增加的趋势,烟叶化学成分及其协调性受到了破坏,烟叶感官质量显著下降；并且复种3年烟叶总糖含量显著降低,烟叶甜度明显降低。综合分析烟叶产质量和种烟的经济效益,皖南烟-稻轮作区,烟-稻复种不宜超过3年,采用隔年复种或两年隔一年的方式较为适宜。     

冬种黑麦草对6种水稻土重金属含量及晚稻不同器官重金属累积与分配的影响

研究双季稻区6种不同土壤类型冬季种植黑麦草对土壤重金属含量及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响, 可为水稻质量安全生产和产地安全适宜性评价提供重要参考。本文以7年定位试验为基础, 研究了南方双季稻区冬季种植黑麦草对6种不同水稻土耕层土壤重金属Cd、Pd、Hg和As含量的变化及其对晚稻不同器官重金属积累与分配的影响。结果表明, 在6种不同土壤类型中, 灰泥田土壤Cd含量极显著高于其他土壤类型; 黄泥田土壤Pd含量极显著高于其他土壤类型; 土壤Hg含量以红黄泥田最高, 达0.029 mg kg^-1, 与其他土壤类型差异达极显著水平; 土壤As的含量以黄泥田最高, 为29.5 mg kg^-1, 极显著高于其他土壤类型。6种不同土壤类型晚稻植株Cd、Pb、As含量均为根>茎叶>糙米。在晚稻植株根系、茎叶和糙米的Cd含量以红黄泥田最高, 均极显著高于其他土壤类型; 植株根系Pb、As含量以黄泥田最高, 分别为33.0 mg kg^-1和119.5 mg kg^-1, 均极显著高于其他土壤类型; 河沙泥水稻植株茎叶的Hg、As含量均极显著高于其他土壤类型。说明黄泥田种植水稻有利于降低稻米中重金属含量, 改善稻米品质。     

渗透胁迫下烟草叶片基因的差异表达研究

为了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制,采用拟南芥基因芯片检测了PEG渗透胁迫（－1.2 MPa）48 h后烟草叶片中基因表达的变化。在31 182个基因微矩阵点中,有效差异表达（ratio值≥2或≤0.5）的基因为135个,上调50个,下调85个。其中包括一些具有防御功能的上调表达基因如两个普遍胁迫蛋白（USP）和与渗透调节物质海藻糖合成有关的基因ATTPS11及多个参与复制、转录和翻译等过程的基因MAPKK、bZIP、锌指蛋白、组蛋白His1-3、脱水响应DREB转录因子、WRKY转录因子家族、分子伴侣等,MAPKK具最大上调幅度,为3.94倍（序列号为At1g51660）。而参与光合作用的6个PSⅠ的光捕获复合体中lhca3和PSⅡ的光捕获复合体中核编码基因的lcb1、lcb2、lcb5、lcb6、lcb4.2的基因表达下调。还检测到38个未知基因,它们的差异表达可能跟渗透胁迫诱导有关,是我们下一步研究的重点。通过分析这些特异表达基因,揭示出一些潜在的生物学规律,为研究烟草逆境生理学提供了有价值的信息。     

氮素与土壤类型对水稻秧苗素质及养分吸收的影响

为探明2种类型土壤中氮肥用量对水稻秧苗素质及养分吸收特性的影响,试验以中晚熟品种辽粳401为试验材料,选用黏质土和砂质土2种土壤类型,采用随机区组方法研究了4个氮肥处理对水稻秧苗素质及养分吸收的影响。结果表明：黏质土为基质育秧干物质积累量明显大于砂质土培育的秧苗,更有利于秧苗地上部与根系的生长、干物质量的积累及对养分的吸收。播后20~30d期间,黏质土培育秧苗的秧苗素质、根系形态、干物质量呈上升趋势,砂质土培育秧苗生长规律与黏质土处理基本一致,25d前秧苗生长缓慢,而在25~30d期间,秧苗迅速生长,干物质积累量明显不足。施氮量在4g/盘条件下,秧苗素质、根系形态与干物质量最佳,黏质土、砂质土培育秧苗总吸氮量最大分别为4.24、4.03g/盘,故施氮量4g/盘可以满足秧苗对氮素的需求,同时,也可以提高氮素的利用效率,减少氮肥损失。     

一个水稻黄叶突变体的叶绿素合成关键基因的表达分析

为了研究水稻黄叶突变基因与叶绿素合成途径的关系及突变基因的作用机理,本研究以野生型作对照,结合半定量与实时定量PCR技术,对突变体茎和叶组织中叶绿素合成关键基因的RNA表达水平进行了分析。结果显示,在茎组织中,研究选取的8个基因在突变体和野生型中的表达均没有明显差别。而在叶组织中,突变体的YGL1和CHLI两个基因的表达量约为野生型的1.8倍,表达明显上调;CHLD基因的表达量约为野生型的0.6倍,表达明显下调;其余5个基因的表达没有明显差别。研究表明,突变基因能够调控叶绿素合成关键基因YGL1、CHLD和CHLI的表达,从而影响叶组织中叶绿素的合成,这为进一步研究突变基因对叶绿素合成的调控模式及其作用机理奠定了基础。     

重庆山地特色烤烟新品种筛选?

为筛选具有重庆山地特色的烤烟新品种,在重庆12个烟区设立试验点,以目前重庆种植面积较大的烤烟品种‘云烟87’和‘K326’为对照,对新引进的‘贵烟4号’、‘南江3号’、‘韭菜坪2号’、‘中烟103’、‘云烟202’等5个烤烟新品种进行比较鉴定。结果表明,‘南江3号’叶片数较多,单位面积产量、产值、上中等烟率均居参试品种首位,化学品质较协调,但叶脉较粗;‘贵烟4号’的单产和产值分别居第2位和第3位,化学品质协调性较好。建议‘南江3号’和‘贵烟4号’作为搭配品种在重庆适度种植。     

氮素胁迫下强、弱化感水稻萜类代谢途径中关键酶基因差异表达的FQ-PCR分析

运用实时荧光定量PCR技术研究低氮条件下化感与非化感水稻异戊二烯代谢途径中关键酶基因的表达差异。结果表明,与正常氮条件下相比,低氮条件下化感和非化感水稻与萜类物质合成相关的12个关键酶基因表达发生了不同程度的变化,其中,化感水稻PI312777有6个基因表达下调,6个基因则上调;而非化感水稻Lemont有7个基因表达下调,5个基因表达上调。在供氮条件从高向低改变的过程中,两水稻中有11个基因的表达行为（上调或下调）相同,从分子水平上,证实了它们萜类代谢相关基因在响应供氮环境变化的行为生态上是相同或相似的。低氮引起两水稻催化生成与化感物质相关的单萜、倍半萜、二萜、三萜类物质的合成酶基因表达量均显著下降,从而认为营养胁迫引起水稻化感抑草作用增强与萜类物质代谢变化无关。还讨论了营养胁迫引起萜类物质代谢变化与内源激素合成和生长速率减缓的关系,认为水稻甲羟戊酸代谢途径支路中3-羟基-3-甲基戊二单酰CoA合酶、3-羟基-3-甲基戊二单酰CoA还原酶和甲羟戊酸激酶相关基因表达量不同程度的上调,维持了生长所必需的激素水平。