不同烤烟品种烟叶氨基酸代谢差异分析

为筛选优质烤烟品种,明确烤烟品种间烟叶氨基酸代谢差异情况,研究了豫烟10号、NC89和中烟100 3个品种烟叶生长过程中脯氨酸、谷氨酸和天冬氨酸代谢关键酶活性及氨基酸含量动态变化。结果表明,叶龄20 d时,Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶、鸟氨酸转氨酶、脯氨酸脱氢酶、天冬氨酸转氨酶和天冬氨酸激酶活性均呈先升高后降低趋势,峰值在叶龄30～40 d,豫烟10号酶活性最高;烟叶中脯氨酸含量不断增加,叶龄30 d后,豫烟10号脯氨酸含量最高。游离氨基酸含量呈先升高后降低再升高趋势,在叶龄各时期豫烟10号均最高。     

不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化

为了明确南雄烟区主栽烤烟品种碳氮代谢规律,以烤烟品种粤烟97、粤烟98和K326为材料,研究了不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明:随着烟叶的成熟,各烤烟品种烟叶总叶绿素含量、硝酸还原酶活性、转化酶活性均表现为下降的趋势,淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势;成熟前期粤烟98总叶绿素含量较高,粤烟97总叶绿素含量较低,但粤烟98叶绿素降解速率较快,粤烟97叶绿素降解速率较慢;成熟前期K326和粤烟98的硝酸还原酶活性极显著高于粤烟97,整个成熟期各烤烟品种间转化酶活性和淀粉酶活性差异不显著。总的来看,粤烟98碳氮代谢协调性相对较好。     

不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化

为了明确南雄烟区主栽烤烟品种碳氮代谢规律,以烤烟品种粤烟97、粤烟98和K326为材料,研究了不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明:随着烟叶的成熟,各烤烟品种烟叶总叶绿素含量、硝酸还原酶活性、转化酶活性均表现为下降的趋势,淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势;成熟前期粤烟98总叶绿素含量较高,粤烟97总叶绿素含量较低,但粤烟98叶绿素降解速率较快,粤烟97叶绿素降解速率较慢;成熟前期K326和粤烟98的硝酸还原酶活性极显著高于粤烟97,整个成熟期各烤烟品种间转化酶活性和淀粉酶活性差异不显著。总的来看,粤烟98碳氮代谢协调性相对较好。     

摘除不适用烟叶数量与方式对烤烟生理特性及产质量的影响

为优化洛阳烟区烤后烟叶等级结构,使优质烟叶原料得到有效供给,以豫烟6号为材料,研究田间摘除不适用烟叶数量与方式对烤烟生理特性及产质量的影响。结果表明:随着摘除不适用烟叶数增加,烟株各部位烟叶净光合速率、叶绿素含量、硝酸还原酶活性均呈上升趋势;下部叶的淀粉酶活性呈下降趋势,中部烟叶呈先下降后上升趋势,上部烟叶呈上升趋势;中、上部叶的糖碱比和钾氯比呈上升趋势,总氮、烟碱含量呈下降趋势。留叶数相同时,与一次性留叶相比,二次留叶会降低中部烟叶淀粉酶活性和总氮含量,其余性状指标的差异较小。综合看,在洛阳烟区栽培豫烟6号,打顶时一次性摘除4片底脚叶,留叶18片的效果最佳,可使烤烟等级结构达到最优,产量产值相对较高。     

不同氮肥水平对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响

通过田间试验,研究了不同氮肥水平对烤烟质体色素和碳氮代谢关键酶活性及品质的影响,结果表明,随着施氮量的增加,烟叶质体色素含量及其碳氮代谢关键酶活性升高,其中,低氮处理的硝酸还原酶活性下降时间提前,烟株以氮代谢为主转向以碳代谢为主时间前移;高氮处理的硝酸还原酶活性下降时间推迟,阻碍了烟叶碳氮代谢的适时转化,不利于烟叶成熟落黄;中氮处理的烟株碳氮代谢协调.从烤后烟叶品质来说,随着施氮量的增加,含氮化合物含量升高,而碳水化合物含量则随之下降.总体来说,中氮处理各成分含量适宜、比例协调,利于生产优质烟叶.     

氨基酸对不同烤烟品种烟叶美拉德反应的影响

研究了不同烤烟品种烟叶氨基酸含量、烟叶陈化过程中美拉德反应情况,并利用模拟试验研究了不同浓度的氨基酸对不同烤烟品种烟叶美拉德反应的影响。结果表明,不同烤烟品种间各氨基酸组分含量均存在显著差异,豫烟10号和豫烟11号烟叶氨基酸总量较高;豫烟10号烟叶陈化前、后美拉德反应程度均较高,且反应程度变化较大。除与半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相关性不显著外,美拉德反应程度与其他氨基酸含量呈显著或极显著正相关;烟叶喷施不同浓度脯氨酸、甘氨酸、赖氨酸和谷氨酸后,美拉德反应程度均提高,但不同氨基酸对美拉德反应的促进作用有差异。     

不同烤烟品种幼苗期生物学性状和生理特性研究

采用漂浮育苗方法,研究了不同烤烟品种幼苗期生物学性状和生理特性差异。结果表明:不同烤烟品种幼苗期生物学性状和生理特性存在显著差异,除豫烟10号外的豫烟系列品种叶片硝酸还原酶活性、根系活力、干物质量均高于中烟100,豫烟7号和豫烟9号品种尤其显著。烤烟幼苗期的生物学和生理特性可以一定程度上反映出烤烟品种特性。     

烟叶烘烤过程中生理指标和颜色值变化研究

以烤烟品种中烟100、豫烟13号和豫烟7号为试验材料,分别于烘烤过程中各关键温度点取样测量生理指标(水分、叶绿素、淀粉、总酚含量和淀粉酶活性)和颜色指标(红色值、绿色值、蓝色值、色相、饱和度和亮度),以探究烟叶烘烤过程中生理指标与颜色变化之间的相关性。结果表明:烟叶烘烤过程中,叶绿素和水分含量随着烘烤进程的推移,各品种间差异显著,中烟100的叶绿素降解速度与失水速度较为一致;豫烟13号变黄快,失水居中;豫烟7号的叶绿素降解较快,失水速度较慢。中烟100和豫烟7号的淀粉酶活性变化趋势较为一致,呈双峰变化趋势,豫烟13号的淀粉酶活性54℃之前一直上升,呈单峰变化趋势。3个品种的淀粉含量变化趋势一致,品种间差异不明显。颜色特征值显示,整个烘烤过程中绿色分量值最高,从38℃到烘烤结束,烟叶的红、绿分量远大于蓝分量; 3个品种烟叶图像的色相值前期较高,随着烘烤时间的推移,色相值逐渐变小。通过相关性分析显示,叶绿素的降解速率、叶片失水速度以及总酚的含量变化均与烟叶外观颜色特征值呈显著相关,而淀粉酶活性和淀粉的含量与烟叶外观颜色值相关性不显著。     

烟叶烘烤过程中生理指标和颜色值变化研究

以烤烟品种中烟100、豫烟13号和豫烟7号为试验材料,分别于烘烤过程中各关键温度点取样测量生理指标(水分、叶绿素、淀粉、总酚含量和淀粉酶活性)和颜色指标(红色值、绿色值、蓝色值、色相、饱和度和亮度),以探究烟叶烘烤过程中生理指标与颜色变化之间的相关性.结果表明:烟叶烘烤过程中,叶绿素和水分含量随着烘烤进程的推移,各品种间差异显著,中烟100的叶绿素降解速度与失水速度较为一致;豫烟13号变黄快,失水居中;豫烟7号的叶绿素降解较快,失水速度较慢.中烟100和豫烟7号的淀粉酶活性变化趋势较为一致,呈双峰变化趋势,豫烟13号的淀粉酶活性54℃之前一直上升,呈单峰变化趋势.3个品种的淀粉含量变化趋势一致,品种间差异不明显.颜色特征值显示,整个烘烤过程中绿色分量值最高,从38℃到烘烤结束,烟叶的红、绿分量远大于蓝分量;3个品种烟叶图像的色相值前期较高,随着烘烤时间的推移,色相值逐渐变小.通过相关性分析显示,叶绿素的降解速率、叶片失水速度以及总酚的含量变化均与烟叶外观颜色特征值呈显著相关,而淀粉酶活性和淀粉的含量与烟叶外观颜色值相关性不显著.     

不同基因型烟草叶片成熟过程中质体色素降解及相关酶活性变化

以不同烟草品种(系)云烟87、中烟100、豫烟10号、豫烟11号和8306中部叶片为材料,分析了烟叶成熟过程中质体色素降解和相关酶活性变化及其与烤后烟叶中性致香物质含量的关系。结果表明,在成熟过程中烟叶的质体色素含量呈下降趋势,叶绿素的降解量总体大于类胡萝卜素,且叶绿素a的降解量显著高于叶绿素b。中烟100前期叶绿素合成较多,降解也较为迅速,但成熟后期降解缓慢;豫烟11号成熟期质体色素降解量较大,质体色素降解产物较高。脂氧合酶活性在烟叶成熟过程中呈现先升后降的趋势,且与类胡萝卜素的降解量呈极显著正相关。在不同烟草品种(系)间质体色素降解量及中性致香物质总量均表现为豫烟11号豫烟10号8306中烟100云烟87,品种间中性致香物质形成与质体色素的最大积累量无关,与质体色素的降解量有关,脂氧合酶活性较高、质体色素降解量大的品种(系)中性致香物质含量较高。     

不同浓度IAA对烤烟酶活性及钾和烟碱含量的影响

采用盆栽试验,研究了打顶后喷施不同浓度IAA对烤烟叶片中硝酸还原酶(NR)、转化酶(Inv)活性,根系活力及烟叶中钾和烟碱含量的影响.结果表明:打顶后喷施适宜浓度的IAA(20 mg/kg)可以增加烟叶NR活性,减缓烟叶Inv活性下降程度,有利于提高根系活力,增加烟叶钾含量,同时具有降低烟碱含量的作用.     

不同生物制剂处理对烤烟打顶后碳氮代谢关键酶活性和Inv/NR比值的影响

采用不同生物制剂处理对打顶后烤烟烟叶中碳氮代谢关键酶硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)、转化酶(invert-ase,Inv)和淀粉酶(amylase,AM)活性变化以及Inv/NR比值进行了研究。结果表明:施加生物制剂在一定程度上提高了叶片中NR、Inv和AM酶活性,增强了叶片的碳氮代谢,刺激上部叶扩展开片,各个处理间碳氮代谢调节效果表现为T1>T2>T3;施加生物制剂10 d后Inv/NR比值开始较CK高,中下部叶T3处理在成熟后期Inv/NR比值过高,对烟叶品质不利,T1和T2处理后氮代谢向碳代谢的转化较CK晚,上部叶碳氮代谢的减弱缓慢,延长了烟叶的成熟时间。综上所述,T1处理对碳氮代谢的调节效果最好,T2其次,T3最差。     

红壤、水稻土上不同氮素形态配比对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响*

 通过不同氮素形态配比盆栽试验，研究了K326中部叶不同发育时期氮代谢的相关酶即硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和碳代谢的关键酶即转化酶（Inv）、蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性变化。结果表明：硝酸还原酶随硝态氮比例的增加酶活性呈上升趋势，而谷氨酰胺合成酶活性的变化趋势则与之相反；转化酶和蔗糖合成酶对烟草叶片生长发育的作用时期不同，即转化酶在烟草叶片发育中期，蔗糖合成酶在叶片发育后期。在云南玉溪砂红壤上以配施60%硝态氮复合肥有利于烟叶中碳代谢，而在水稻土上以配施40%硝态氮复合肥有利于烟叶中碳代谢。铵态氮比例过大不利于叶片碳氮代谢的适时转化。     

不同基因型烤烟苗期氮代谢对相关酶活性的影响

采用沙培方法,选用不同基因型烤烟‘K326'、‘中烟90'和‘净叶黄',研究氮形态对不同烤烟幼苗叶部、根部的酶活性及可溶性蛋白含量的影响.研究发现,在NO3 -N或NH4+ -N不同处理水平下,‘净叶黄'叶部硝酸还原酶(NR)的活性较高,‘中烟90'根部NR的活性较高,在NH4+ -N的处理水平下NR的活性高于NO3- -N处理水平;‘K326'叶部和根部的谷氨酰胺合成酶(GS)的活力较高,根部的GS活力远大于叶部,并且在NH4+ -N的处理水平下叶部的GS活性低于NO3- -N处理水平,根部NH4+ -N处理水平下GS活性高于的NO3- -N处理水平;可溶性蛋白的含量具体表现为‘净叶黄'叶部较高,‘中烟90'根部较高.结果表明不同基因型烤烟间根部、叶部NR和GS活性以及可溶性蛋白含量与氮素形态有关,并且与氮素水平不呈正相关.     

不同氮源对烤烟碳氮代谢关键酶和化学成分的影响

以6个不同氮源为材料,研究了其对4个大田生育期烤烟碳氮代谢关键酶活性和化学成分的影响。结果表明:硝酸铵和芝麻饼肥配施时,烟株的硝酸还原酶活性和转化酶活性在整个生育期内都较高,而α-淀粉酶的活性是前期减弱后期增强,这有利于干物质的积累和烟叶的适时成熟。硝酸铵和芝麻饼肥配施时,烤后烟叶的化学成分及其比值较为适宜,有利于优质烟叶的形成,其中T4处理作为氮源更有利于烤烟的生长发育。     

不同施氮量对烤烟新品种豫烟7号、豫烟9号产量和品质性状的影响

为了得到烤烟新品种豫烟7号、豫烟9号在豫西烟区的需肥特性,以云烟87(CK)为对照,设置2个大田试验处理,研究了不同氮肥用量对烤烟农艺性状、经济性状、烤后烟化学成分和烟叶质量的影响。结果表明:豫烟7号和豫烟9号在37.5 kg/hm2氮用量水平长势较强、产值量较高,化学成分协调、经济效益和感官质量最好;在52.5 kg/hm2氮用量水平下长势强、产量高,但中上等烟比例明显下降,经济效应和感官质量次于37.5 kg/hm2氮用量水平。新品种需氮量较小,比云烟87施纯氮少22.5~37.5 kg/hm2。     

烟草的TMV侵染耐受性与谷胱甘肽代谢途径的关系

为了深入了解烟草对烟草花叶病毒(TMV)的抗性机制,以耐受TMV感染品种豫烟8号和具有相同遗传背景对花叶病敏感的品种NC89为材料,通过对高通量测序获得的转录组数据进行生物信息学分析发现,二者接种TMV后的差异表达基因富集通路中共同存在谷胱甘肽代谢途径,且耐受性品种豫烟8号中该途径有增强的趋势。采用荧光定量PCR和分光光度法检测了两品种接种TMV前后谷胱甘肽代谢途径中关键酶谷胱甘肽S转移酶(GST)基因表达水平、酶活性以及谷胱甘肽(GSH)含量的变化。结果表明,接种TMV后两品种中GST基因表达水平升高,GST酶活性增强,GSH含量升高,耐受性品种豫烟8号增幅更明显。通过硫元素的丰缺试验研究了接种TMV对GST基因及与TMV侵染耐受性相关基因表达水平的影响,结果显示,+S和-S处理中两品种接种病毒后这些基因的表达趋势一致,-S处理的表达量低于+S处理。GST、PR1-a、HSP90和Catalase-3这些抗病相关基因都呈上调表达,其中豫烟8号接种后的表达量均高于NC89;而Psb A和PhotosystemⅡ10 k Da polypeptide 2个涉及光合作用的基因均呈现下调表达,但是接种后豫烟8号的下调幅度小于NC89。以上表明,在耐受TMV感染的品种中,谷胱甘肽代谢增强对细胞环境的氧化还原平衡有一定的促进作用,使光系统Ⅱ中的关键成分D1蛋白基因Psb A的表达相对稳定,从而减轻光合系统的破坏程度。     

不同耐氮肥烤烟品种质外体NH4+浓度差异和有关生理指标分析

 【目的】研究不同耐氮肥烤烟品种叶片质外体NH4+浓度差异与耐氮肥性关系,为筛选对氮素适应范围广的烤烟品种提供理论依据。【方法】以耐氮肥的烟草品种中烟90、中耐氮肥的K326和对氮肥敏感的NC89为试验材料,用盆栽法研究它们之间的质外体NH4+浓度差异。【结果】生育后期3个烤烟品种叶片质外体的NH4+浓度均呈现逐步升高的趋势,中烟90的质外体NH4+浓度最大,NC89最小.谷氨酰胺合成酶 (GS)活性和总氮含量下降明显,质外体pH值急剧减小,谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性缓慢上升,质外体pH始终低于叶片pH;质外体NH4+浓度与GS活性和总氮都呈显著负相关,与GDH活性呈显著正相关。【结论】 烤烟品种耐肥性与其生育后期质外体NH4+浓度,GS活性和GDH活性有关,耐肥性强的烤烟品种其质外体NH4+浓度高,GS活性低,GDH活性高,NH4+挥发多。     

施钾量对上部烟叶钾和烟碱含量及相关酶活性的影响

[目的]研究施钾量对上部烟叶钾和烟碱含量及相关酶活性的影响,以确定烟叶中钾含量和烟碱含量的关系,为烟草生产提供理论参考。[方法]通过盆栽试验研究了施钾量对上部叶钾和烟碱含量以及对相关酶活性变化的影响。[结果]不同施钾量下烟叶钾含量表现为:高钾>中钾>低钾,烟碱含量表现为:低钾>中钾>高钾,增施钾肥可以达到提高钾含量和降低烟碱含量的效果;不同施钾量下硝酸还原酶和转化酶活性表现为:高钾>中钾>低钾,增施钾肥可提高Inv/NR的比值。烟叶中钾含量和烟碱含量变化在整个生育期呈负相关关系,其中高钾水平相关系数为-0.929**。[结论]增施钾肥有利于上部叶在成熟过程适时由氮代谢向碳代谢的转变。     

微生物有机肥对豫烟7号生长发育及烤烟品质的影响

为充分彰显豫烟7号香气量足、香气质好的特性,提高烤后烟品质,以豫烟7号为材料,通过微生物有机肥不同用量试验研究了其对豫烟7号生长发育及烤后烟品质的影响,进而解决河南烟区烟草品种浓香型风格弱化问题。结果表明:微生物有机肥对烟株农艺性状影响不显著,但能够降低烟株主要病害的发病率及病情指数、显著提高烤后烟产值、改善烤后烟上部烟叶结构、提高中上部烟叶身份和各部位烟叶油分及嗅香、增加下部叶和上部叶的色度并减少挂灰;另外,微生物有机肥能够提高烤后烟叶的还原糖和钾含量,并降低烟叶的氯和淀粉含量,提高烤后烟叶化学成分协调性;施用微生物有机肥能够提高单料烟的评吸质量,提高其香气质、香气量、浓度、刺激性、余味、燃烧性和灰色。总体来说,施用微生物有机肥750 kg/hm~2+烟草复合肥112.5 kg/hm~2的处理,烤烟发病率与病情指数最低,烤后烟主要化学成分协调性和单料烟评吸质量最好。