烟草品种对南方根结线虫抗性鉴定及抗性指标筛选

为了综合评价烟草抗南方根结线虫的能力,筛选出抗病指标,以20份烟草品种为试验材料,采用盆栽培育烟草幼苗人工接种南方根结线虫的方法,测量供试烟草品种在接种60 d后相对生长量和有关抗性指标,利用隶属函数和聚类分析相结合的方法对试验数据进行分析。结果表明,20个烟草品种受到南方根结线虫侵染后各器官的相对生长量、有关抗性指标均有差异。相对于其他指标,根结指数、抗性综合指标的聚类结果最相似,与相对生长量综合指标的聚类结果差异性也较小;通过隶属函数和聚类分析相结合的方法对烟草品种进行综合鉴定的结果与其他研究结果相符。综合表明,根结指数可基本反映烟草品种抗南方根结线虫的水平。     

棉籽油分和3种主要脂肪酸含量QTL分析

本研究对棉籽油分、棕榈酸、油酸和亚油酸含量进行了不同遗传体系的QTL分析,为相关性状挖掘出更多有用的基因信息。分别于2017年和2018年,利用陆地棉亲本HS46 (P₁)和MARCABUCAG8US-1-88 (P2)所构建的188个重组近交系分别与双亲杂交构建F1群体BC (P₁)和BC(P₂)。基于这些回交群体种子,采用专为种子性状设计的母体和胚核基因组QTL定位的混合线性遗传模型及QTLNetwork-CL-2.0-Seed软件,对棉籽油分、棕榈酸、油酸和亚油酸含量进行QTL定位分析。共检测到7个控制棉籽油分含量、3个控制棕榈酸含量、2个控制油酸含量和3个控制亚油酸含量的QTL,均具有显著或极显著的源自母体和胚2个核基因组的加性主效应,其中有7个QTL的表型变异贡献率大于10%。研究结果可为这些性状的分子标记辅助选择育种提供更为可靠的参考,为这些性状的分子遗传机制研究提供理论基础。     

不同温度条件下根结线虫侵染对烟草根系的影响

为探讨不同温度条件下南方根结线虫对不同抗性烟草品种生理生化指标的影响,利用光合培养箱控制烟草生长环境的温度,采用人工接种南方根结线虫的方法,对不同温度条件下各时期烟草品种根系生理生化指标进行测量。研究表明,受到南方根结线虫侵染后,不同抗性烟草品种根系过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及羟脯氨酸糖蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量均增加,但超氧化物歧化酶（SOD）活性降低,当温度为25℃时,各生理生化指标变化幅度最大,温度为35℃时变化最小。因此,35℃高温对南方根结线虫侵染活动影响最大,SOD、POD、CAT活性及羟脯氨酸糖蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量与烟草抗南方根结线虫有密切的关系。     

水肥一体化对烤烟产量与质量的效应分析

为了探究水肥一体化技术对豫中烟区不同烤烟品种根系发育、化学成分及产值的影响,在豫中烟区选取中烟100、豫烟6号和豫烟10号3个品种,探究了相同肥料用量下的常规栽培与水肥一体化处理对烤烟产量、化学成分、根系发育以及经济效益的影响。结果表明:在相同施肥量下,水肥一体化技术能够有效且显著的提高烟叶产量并提升烟叶品质,但不同品种间的表现存有差异。其中,对豫烟6号的促进效果最为显著,利用水肥一体化栽培技术,株高、茎围和最大叶面积分别提升了19%、4%、7%;烟碱含量提升了15%,总氮含量提升了32%,氯含量降低了40%,钾含量提升了43%;上等烟比例提升了25%,产量与产值分别提升了7%、19%;根系体积提升了19%,总吸收面积提升了20%,活跃吸收面积提升了26%;根系活力、ATPase活性与常规栽培处理组相比,分别上升65%、33%。总体而言,利用水肥一体化技术,豫中烟区烤烟产质量有了显著提升,但针对不同品种烤烟提升效果不同,豫烟6号表现最优,适宜于大面积推广。     

不同烤烟品种(系)叶片组织结构、腺毛及分泌物比较分析

为了探究不同烤烟品种(系)叶片组织结构差异、腺毛发育及腺毛分泌物代谢特点,应用扫描电镜、数字显微镜及气相色谱质谱连用技术,对高香气品种(系) 8306、豫烟11号等8种烤烟品种(系)的叶片组织结构、腺毛密度及腺毛分泌物进行比较研究。结果表明:(1)长柄腺毛是优势腺毛。上表皮腺毛普遍多于下表皮腺毛。豫烟11的短柄腺毛密度、8306的长柄腺毛密度、K326的保护毛密度分别较其他烤烟品种高;西柏三烯二醇是腺毛分泌物组分中的主要化学成分,赖百当化合物包括冷杉醇和赖百当二醇,仅在豫烟11、8306、12451中少量存在,在其他烤烟品种(系)中均未发现;(3)栅栏组织/海绵组织、栅栏组织厚/叶厚、腺毛密度及腺毛分泌物之间存在显著正相关性。高香气烤烟品种(系)的叶片组织结构、腺毛密度、腺毛分泌物总量均显著优于其他品种。     

基于SSR标记的80份烟草种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用均匀分布于烟草24个连锁群上的48个SSR标记对80份烟草材料进行分析。结果显示,48个SSR标记共扩增出211个等位基因,平均每个标记4.396个,Shannon′s信息指数I为1.034,多态信息含量值为0.229~0.905,观测杂合度（H_o）、期望杂合度（H_e）和Nei′s多样性指数（H）平均值分别为0.320、0.572、0.431。聚类结果表明,在遗传距离为0.68时可以将80份烟草种质分为2个类群。5个烟草居群间的遗传一致度在0.643~0.765范围内,遗传距离分布在0.268~0.442。筛选4对核心引物构建了不同烟草种质资源的数字指纹图谱, 可将这80份烟草种质资源全部区分开。本研究在分子水平上为筛选优质烟草种质资源、挖掘重要基因以及拓宽烟草育种遗传基础等工作提供科学依据。     

烟草种质资源的遗传多样性分析

从200对SSR引物中筛选出69对条带清晰、多态性强的引物,对80份烟草种质资源材料(来自多个国家和地区)的全基因组DNA进行扩增,采用荧光ABI–3500 xl遗传分析仪进行多态性检测,结果 69对引物在烟草种质材料中共检测出503个多态性条带,平均每对引物可检测到的等位变异数为7.91个,观测杂合度(Ho)平均值为0.276 4,预期杂合度(He)平均值为0.574 7。Shannon’s信息指数I为1.082 6;Nei’s多样性指数H为0.571 1、遗传分化系数Fst为0.141 6,基因流Nm为1.515 3,遗传相似系数为0.55~0.90。说明80份烟草种质的遗传多样性相对丰富,居群间的遗传分化为14.16%,大部分位点均表现偏离Hardy–Weinberg平衡,杂合度不足,居群间基因交流少。