烟叶成熟期氮代谢酶活性、基因表达与烤烟氮素利用效率的关系

【目的】 谷氨酰胺合成酶 (NtGS1和NtGS2) 和硝酸还原酶 (NtNit) 基因的表达丰度反映了作物氮素代谢的特征。研究不同氮效率烤烟品种成熟期叶片的氮代谢相关酶活性和相关基因的表达,加深理解不同烤烟品种叶片氮素代谢的生理生化机制,为耐氮肥品种选育提供理论基础。 【方法】 以氮效率不同的三个烤烟品种豫烟10号、K326和NC89为材料进行盆栽试验。在叶龄35、45、55、65、75 d (以幼叶长1 cm、宽0.5 cm时作为叶龄第1天) 取第12片叶 (自下向上数),采用实时荧光定量PCR技术,测定叶片谷氨酰胺合成酶基因 (NtGS1和NtGS2) 和硝酸还原酶基因 (NtNit) 的表达丰度,同时采用常规生理生化测试技术对叶片酶活性和NH₄+ 浓度、总氮、可溶性蛋白、质外体相关指标以及氨气挥发量进行测定。 【结果】 各品种NtGS1表达丰度自叶龄35 d始大幅上调,于55 d达到最大值后表达下调。NtGS2表达丰度自35 d始呈持续下调表达。NtNit表达整体变化趋势与NtGS2相似。在叶龄45～65 d,上述三种基因的表达丰度均表现为NC89 > K326 > 豫烟10号,且品种间表达差异达极显著水平。 NtGS1基因表达丰度与叶片总氮、叶片铵浓度、质外体铵浓度以及氨气挥发量呈极显著负相关,与NR活性和质外体pH呈显著负相关。NtGS2基因表达丰度与GS活性、总氮、可溶性蛋白含量和质外体pH呈极显著正相关,与NR活性、叶片铵浓度呈显著正相关,而与质外体铵浓度和氨气挥发量呈显著负相关。NR基因表达丰度与总氮、可溶性蛋白含量、叶片铵浓度呈显著正相关,与氨气挥发量呈显著负相关。 【结论】 氮低效烤烟品种成熟期叶片中两种谷氨酰胺合成酶同工酶活性均较低,氮素转移和再利用能力差,导致植株吸收的氮素以氨气形式挥发损失量大,叶片衰老速度较快。而氮高效品种氮素同化和再利用能力较强,氨气挥发量小,易发生贪青晚熟。      

氮肥施用量对南阳烟区3个烤烟新品种产质量的影响

为南阳烟区烤烟生产合理施肥提供参考,以云烟99、NC71和渠首1号3个烤烟新品种为材料,采用2因素随机区组试验设计,研究不同氮肥施用量对其农艺性状、氮代谢、常规化学成分、中性致香物质含量、感官质量和经济性状等的影响。结果表明:N肥施用量为30~60kg/hm2时,株高、叶片数、茎围、节距、腰叶的长宽和产量等农艺性状及烟叶氮代谢生理指标,3个烤烟品种均随施氮量增加呈不断升高趋势;产值、均价、上等烟比例和中性致香物质含量,云烟99随施氮量增加呈逐渐降低趋势,渠首1号则呈先升高后降低趋势,NC71呈逐渐升高趋势。在南阳烟区生态条件下,云烟99的耐肥性较差,其N肥施用量以30kg/hm2左右为宜;渠首1号和NC71的适宜N肥施用量分别为45kg/hm2左右和60kg/hm2左右。     

烤烟成熟期烟叶GS同工酶活性与氮素运转的关系

为研究不同氮效率烤烟品种成熟期叶片谷氨酰胺合成酶同工酶活性和相关生理指标的动态变化,深入理解烤烟叶片氮素代谢的生理生化机制。以氮效率不同的3个烤烟品种中烟100、K326和NC89为材料进行盆栽试验。在不同叶龄时期取第12片叶(自下向上数),采用Western blot方法,测定叶片的叶肉和主脉谷氨酰胺合成酶同工酶蛋白亚基含量,同时对叶片NH_4~+浓度、总氮、质外体NH_4~+浓度以及氨气挥发量进行测定。结果表明,烤烟叶片叶肉中的GS主要以GS2同工酶为主,其蛋白亚基含量随着叶龄的增长逐渐下降,而叶脉中GS1同工酶占主导地位,其蛋白亚基含量呈先升高后下降的趋势。在叶龄45～65 d,叶肉和主脉的GS同工酶活性均表现为NC89K326中烟100,且品种间差异达显著水平。叶肉和主脉中GS1同工酶活性与总氮和叶片铵浓度呈负相关,与质外体铵浓度和氨气挥发量呈正相关。而叶肉中GS2同工酶活性与总氮和叶片铵浓度呈正相关,与质外体铵浓度和氨气挥发量呈负相关。叶脉GS2活性仅与总氮和氨气挥发量有显著相关性。氮低效烤烟品种成熟期叶片中两种谷氨酰胺合成酶同工酶活性均较低,氮素转移和再利用能力差,导致植株吸收的氮素以氨气形式挥发损失量大,叶片衰老速度较快。而氮高效品种氮素同化和再利用能力较强,氨气挥发量小,易发生贪青晚熟。     

城市生活垃圾焚烧发电水泥窑协同处置项目污染物排放的土壤影响分析

指出了利用水泥窑协同处置城乡生活垃圾在具有优势的同时,协同处置回转窑窑尾气作为主要污染源项,其排放的重金属、二噁英对于周边土壤环境具有一定的积累影响。通过举例预测说明了只要严格按照工艺设计操作,项目运行对周边环境影响较小,可将重金属、二噁英类对土壤的影响降至最低,以确保土壤环境质量不会出现恶化。     

茶叶揉捻机研究进展与发展趋势

揉捻是茶叶加工的一个重要工序,对形成茶叶的优良品质具有重要作用。文章分析了国内外茶叶揉捻机的现状,对目前揉捻机的揉盘凹倾角、揉桶转速、棱骨数量等关键结构参数的优化研究进行了论述,分析了连续化揉捻、自动加压、自动进(出)料等结构创新及自动控制方面的研究进展,论述了当前茶叶揉捻机研究存在的问题及发展趋势。     

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。     

南阳烟区施氮量对烤烟品种GS同工酶及氮代谢指标的影响

为探明南阳烟区浓香型烤烟品种的适宜施氮量,采用裂区试验设计,通过3个施氮量处理,研究了不同烤烟品种（NC71、云烟99、渠首一号）成熟期谷氨酰胺合成酶（GS）同工酶蛋白表达特性及相关生理指标的变化动态。结果表明：NC71成熟期GS1、GS2和硝酸还原酶（NR）活性较低,谷氨酸脱氢酶（GDH）活性较高,具有较低的氮素同化和再利用能力,同时质外体NH+4浓度和氨气挥发量均较高,因此具有较高的成熟期氮效率,施氮量以纯氮52.5~60.0 kg/hm2为宜。云烟99成熟期具有较高的GS1活性,衰老降解的氮素被大量再利用,氨气挥发量也较低,因此叶片总氮含量较高,容易贪青晚熟,施氮量以25~30 kg/hm2最为理想。渠首一号氮效率居于两者之间,适合纯氮40~45 kg/hm2的中等肥力条件。相关性分析表明,GS同工酶活性与叶片氮代谢生理指标有显著或极显著相关性,可以作为研究烤烟品种氮代谢特征的重要依据。