烤烟烟叶淀粉含量影响因素及其与烟叶质量关系研究进展

淀粉作为影响烤烟品质的重要因素,一直是烟草科研工作者研究的热点.针对当前国内外烤烟淀粉研究的现状以及国内烤烟存在的淀粉含量偏高问题,从生态环境、农艺措施等方面概括了烤烟烟叶淀粉含量的影响因素,综述了烤烟淀粉含量与烟叶外观质量、物理特性、化学成分以及感官质量评价之间的相关性,对当前降低烤烟淀粉含量的措施进行了分析,对组合相关技术构建降低淀粉含量的体系进行了探讨,对分子育种培育低淀粉含量烤烟品种以及烤烟淀粉生理方向的研究进行了展望.     

全膜覆盖与膜下滴灌(半膜覆盖)技术效果对比

通过多点布置,单项技术分别示范的方法,在奈曼旗、库伦旗、扎鲁特旗、科尔沁区、开鲁县、科左中旗等优势地区开展了全膜覆盖与膜下滴灌技术栽培示范的比对。示范结果表明:在优势区域推广面积逐年扩大;全膜覆盖地块田间土壤含水量为23.53%,比常规覆膜高5.28个百分点,比常规裸地种植高12.15个百分点,提墒保墒效果十分显著。化肥利用率明显提高,多点示范比常规种植平均增产324.38kg/667m2,在平原灌区或者有补灌条件的山沙两区按照全膜覆盖技术与膜下滴灌技术玉米单产水平一致的前提下,可实现节本增收250~300元/667m2,通辽市山沙两区33.33万hm2旱作农业全部应用全膜覆盖技术可实现年增产粮食10亿kg,年新增纯收入12.5亿~15.0亿元。综合来看:多点示范配套技术比对,全膜覆盖优势远远大于劣势,单位面积产量大幅度增加,不仅提高了种植效益,在通辽地区具有很好的推广价值。     

施氮量与种植密度对宁乡晒黄烟生长发育及产质量的影响

为湖南宁乡晒黄烟的优质高产栽培提供科学依据,以宁乡当地品种寸三皮为材料,采用施氮量和种植密度2因素裂区试验设计,研究其对宁乡晒黄烟生长发育、化学成分和评吸质量的影响。结果表明:1)同一种植密度下,烟株株高、茎围、上二棚叶长宽、腰叶长宽等农艺性状及其烟叶均价、产值均以中氮处理(195kg/hm2)较好;2)相同施氮量下,随种植密度增加,还原糖、总糖、总植物碱含量呈降低趋势;相同种植密度下,随施氮量增加,总植物碱含量呈上升趋势;3)中氮中密度处理烟叶评吸质量最好,其香气质较好,香气量较足,杂气较轻,余味较舒适,评吸总分最高。宁乡晒黄烟氮素适宜用量为195kg/hm2,适宜种植株行距为1.2m×(0.6~0.7)m。     

烤烟易烤性QTL定位分析

利用易烤性好的烤烟品种云烟85和易烤性差的烤烟品种大白筋599杂交所得到的F2群体为作图群体,借助SSR分子标记技术,在群体中共获得91个多态性标记,利用Mapmaker3.0作图软件,构建了一个含17个连锁群、75个标记的烤烟遗传连锁图。利用该图谱和易烤性表型数据,通过复合区间作图法进行QTL检测,共检测到与易烤性相关的4个QTL,分别位于1、8、9连锁群上,可解释的表型变异分别为9.26%、8.87%、7.57%和7.83%。4个QTL的加性效应值均为正值,说明易烤性增加的效应均来自母本云烟85。     

四环素对烤烟生长发育及光合作用的影响研究

为明确典型抗生素残留对烟草的生态毒理效应,采用盆栽试验系统研究了不同剂量四环素添加对烤烟生长发育及光合作用的影响。结果表明:在烟草生长发育过程中,低量四环素添加(5 mg·kg~(-1))能促进烟草株高增加,中高量的四环素添加(50 mg·kg~(-1)及500 mg·kg~(-1))对株高具有明显抑制作用,但促进了茎围和叶片数的增加。此外,低量四环素对烟草根长及根体积有一定促进作用,高量则产生抑制作用,且抑制作用随生育进程而逐渐减弱,至生育后期已无明显影响。四环素添加各处理的烟草根冠比总体上均低于对照(团棵期除外),且根冠比随四环素添加量的增加而降低。四环素对烟草净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的影响,随生育进程呈现前期抑制后期促进的趋势,对胞间CO_2浓度的影响则无明显规律性。该研究显示,四环素可能通过影响烟草光合作用而对烟草生长发育产生重要作用,同时烟草通过调控根系发育及根冠比来适应四环素的影响。因此,中高量的四环素添加对烟草生长发育及光合作用具有一定的生态毒性效应,但毒性效应随着烟草生育进程而减弱。     

烟草PR3b转录后剪切元件NRSE1与GUS融合表达后的可变剪切

【目的】烟草（Nicotiana tabacum L.）碱性几丁质酶基因PR3b在低烟碱突变体（nic1和nic2）中存在转录后mRNA可变剪切现象,但其可变剪切的发生机制仍不清楚。将PR3b的可变剪切元件NRSE1（nicotine- synthesis related splicing element 1）与GUS融合表达,分析NRSE1元件的独立可变剪切特性,以揭示其作用机制。【方法】利用PCR扩增方法获得PR3b cDNA序列中的NRSE1元件片段,并利用基因重组技术构建了烟草PR3b可变剪切元件NRSE1与GUS的融合表达载体。将融合表达载体导入农杆菌LBA4404后,通过农杆菌介导的叶盘转化法培育了表达NRSE1与GUS融合子的低烟碱突变体nic1和nic2及野生型烟草转基因植株;通过RT-PCR检测及GUS染色鉴定出阳性植株后,利用RT-PCR分析NRSE1与GUS融合表达后在低烟碱突变体和野生型烟草中的可变剪切特性;对转基因植株的幼苗进行乙烯（ET）和茉莉酸（JA）处理,通过GUS染色方法分析ET和JA处理对转基因植株中GUS活性的影响,并通过RT-PCR方法分析ET和JA处理对转基因植株中NRSE1与GUS融合子的可变剪切特性影响,以及对转基因植株中NRSE1与GUS融合子表达水平的影响。【结果】通过RT-PCR检测及GUS染色鉴定出表达NRSE1元件与GUS融合子的低烟碱突变体和野生型烟草转基因植株;RT-PCR检测及测序分析证明,NRSE1元件与GUS融合表达后仍能在低烟碱突变体发生高水平的可变剪切,剪切修饰区段的序列变化与烟草中PR3b的mRNA可变剪切修饰一致;利用ET和JA处理转基因植株进行的GUS染色表明,ET和JA处理对转基因植株的GUS活性有不同程度的影响;但利用ET和JA处理转基因植株进行的RT-PCR分析表明,ET和JA处理不改变NRSE1元件原有的诱导剪切特性,也不影响转基因植株中NRSE1元件与GUS融合子的表达水平。【结论】PR3b的可变剪切元件NRSE1与GUS在烟草中融合表达后,仍能在低烟碱突变体nic1和nic2中发生高水平的可变剪切;NRSE1在烟草中的可变剪切不依赖PR3b的其他mRNA区段,是烟草PR3b发生可变剪切的独立元件;ET和JA处理对NRSE1元件与GUS融合表达植株的GUS活性具有一定影响,可能存在翻译水平的调控作用。     

不同种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量与质量的影响

为探明不同烤烟(nicotiana tobacumL.)种植模式对土壤微生物区系及烟叶产量和质量的影响,采用磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids,PLFAs)方法研究了连作烟、轮作烟、麦套烟和麦茬烟等4种烤烟种植模式下耕层(0～25cm)土壤微生物的群落动态,并探讨了烟叶产质量的变化。研究结果表明,在绿肥翻压期,土壤微生物总PLFAs的含量以麦茬烟处理最低;在烟草团棵期,轮作烟处理最高且与其他处理差异显著;而在现蕾期和成熟期,各处理之间无显著差异。各微生物类群的PLFAs含量及其在不同处理间的差异均随生育期而异,其中真菌PLFAs含量在各处理间的差异不显著。真菌和细菌的PLFAs比值及革兰氏阳性细菌与阴性细菌的比值显示,整个土壤微生物及细菌部分的群落结构均受烤烟种植模式和生育期的影响。其中,土壤微生物群落结构的变化以麦茬烟处理最明显。各微生物类群在成熟期的主成分分析结果显示,烤烟种植模式之间存在明显分异,与连作烟相比,麦茬烟的土壤微生物群落结构与之类似,而轮作烟和套作烟则变化较大。此外,不同种植模式显著影响烤后烟叶的经济性状及化学成分。与连作烟相比,种植模式改变后有利于烟叶等级结构、均价及产值的提高,并显著增加烟叶中的钾含量,但不利于烟叶中糖分的积累,各植烟模式中以麦套烟和麦茬烟的综合效益较好。该研究结果有助于了解烤烟种植对土壤生物环境的影响,并为中国北方烟区烤烟种植制度的优化提供依据。     

氮肥用量及其基追施比例对烤烟氮素利用的影响

【目的】明确氮肥用量及基追肥比例对烤烟氮素吸收利用及氮素残留与损失的调控效应,提出提高氮肥利用率、降低氮肥损失的施氮策略。【方法】应用15N示踪技术,设置2个施氮量（90、60 kg/hm2）和2个基追肥比例（70%:30%、30%:70%）,共4种氮肥处理方式。基肥在烟田起垄时施入,追肥于移栽后30天施入。在烤烟伸根期、现蕾期和成熟期采集烟株样品,成熟期采集0-20和20-40 cm土层土壤样品,测定含氮量和15N丰度。成熟期计算烟叶产量和产值。【结果】施氮量由90 kg/hm2降至60 kg/hm2,烟株吸收的基肥氮、追肥氮、土壤氮及总氮量均降低,肥料氮占总吸收氮的比例由32.1%降至28.1%,土壤氮的比例由67.9%增至71.9%。基肥氮、追肥氮在土壤中残留量与损失量降低,肥料氮损失率降低26.9%,利用率提高11.3%。追肥比例由30%增至70%,基肥氮的吸收量降低,其占总氮的比例由15.1%降至9.6%,损失率降低52.9%,利用率提高21.7%。追肥氮的吸收量增加,其占总氮的比例由12.7%增至22.8%,残留率提高20.5%,利用率降低20.4%。肥料氮的吸收量增加,其占总氮的比例由27.8%增至32.4%,残留率提高19.9%,损失率降低49.7%,利用率提高20.6%。降低施氮量和增加追肥比例对产量、产值无显著影响。【结论】降低施氮量和增加追肥比例均能够减少肥料氮的损失,提高肥料氮的利用率。在本试验条件下,施氮量为60 kg/hm2且70%追施是兼顾生态效益和经济效益的最佳氮肥运筹方式。