植烟土壤提取物质对烟株生长及根际土壤细菌多样性的影响

对盆栽烟草外源添加不同浓度植烟土壤提取物质(T1:40μg·mL-1;T2:120μg·mL-1;CK:蒸馏水对照),探讨植烟土壤提取物质对烟草生长及土壤细菌多样性的影响。结果表明,植烟土壤提取物处理使烟株生长受抑制,且随处理浓度的增加受抑制程度显著提高,具体表现为烟株变矮,叶面积变小,光合作用能力降低,且烟草的保护酶系统受到破坏,丙二醛含量随处理浓度加大而增加,T2处理的丙二醛含量是对照的3.44倍。对外源添加物质处理后烟草根际土壤微生物T-RFs分析发现,在对照检测到17个门24个纲,T1处理有14个门21个纲,T2有10个门17个纲;丰富度指数的变化也和门纲的变化一致,随着处理浓度的增加而显著降低。可见外源添加物质处理后,根际土壤细菌群落减少,多样性水平下降。对各处理的根际土壤微生物T-RFs变化与烟株生长变化进行相关性分析表明,在外源添加物质处理的土壤中存在较多的负相关T-RFs片段,且这些片段中较多为病原菌;而正相关的T-RFs片段主要存在于对照土壤中,其中有较多与土壤营养元素循环相关的微生物。本研究结果显示,在外源添加植烟土壤提取物质处理下,烟草的生长受抑制,烟草根际土壤的微生态受到破坏,且随浓度的提升而加重。因此,连作土壤中自毒物质的富集是造成烟草连作障碍的主要原因。关键词烟草连作障碍根际细菌自毒作用T-RFLP     

不同生态区烤烟K326质量特征差异分析

对福建泰宁、云南祥云、河南宜阳生态区烤烟K326主要质量特征差异进行了研究.结果表明,泰宁生态区和祥云生态区烤烟为清香型,宜阳生态区烤烟为浓香型.泰宁生态区和祥云生态区烤烟植株相对高大,而宜阳生态区烤烟植株相对较小.泰宁生态区和祥云生态区烤烟类胡萝卜素及其降解产物(β-大马酮、β-二氢大马酮、藏花醛、β-环柠檬醛、二氢猕猴桃内酯等)、类胡萝卜素降解产物总量,叶绿素及其降解产物新植二烯,以及烤烟还原糖和总糖等指标含量高于宜阳生态区烤烟.宜阳生态区烤烟类胡萝卜素相关降解产物(茄酮、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4等)、苯丙氨酸降解产物(苯甲醛、苯乙醛)及其总量,以及烤烟总碱和氯等指标含量高于泰宁生态区和祥云生态区烤烟.可见,不同生态区烤烟K326外观形态、常规化学成分及香气物质含量、香型均存在差异.     

不同肥料对连作烟草根际土壤微生物及酶活性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,通过施用不同肥料,研究了不同肥料对连作烟草产量、根际土壤微生物量、土壤酶活性的影响。结果表明:不同施肥处理对连作烟草产量及土壤微生物及酶活性的影响存在一定差异,施用农家肥有利于提高连作烟草产量。土壤微生物量分析结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤微生物量碳、氮及微生物呼吸强度依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。与土壤营养循环相关酶活性的分析结果表明,不同施肥处理后烟草根际土壤中性磷酸酶、碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性以有机肥处理后活性最大,而酸性磷酸酶则以农家肥处理后活性最高。与土壤生物抗逆性相关的多酚氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性分析的结果显示,不同施肥处理后烟草根际土壤抗性相关酶活性大小依次为:农家肥>有机肥>氮肥>复合肥。     

不同连作年限植烟土壤对烤烟生长发育及产质量的影响

为探讨不同连作年限土壤对烤烟品质的影响,在云南大理祥云县田间定位试验基地,以烤烟品种红花大金元（红大, HD）为材料,研究不同连作年限植烟土壤对烟株生长发育、产量及品质的影响。结果表明,随着植烟土壤连作年限的增加：（1）烟株进入团棵期、旺长期和现蕾期的生育期时间推迟,农艺性状变差;（2）烟株根黑腐病、黑胫病、根结线虫病逐渐加重;（3）烟株的硝酸还原酶、过氧化氢酶活性逐渐降低;（4）烤烟产量、产值、均价、上中等烟比例等经济性状逐渐下降;（5）烟叶的常规化学成分含量和协调性逐渐偏离最佳值,质量变劣。说明植烟土壤连作年限增加会导致烟株氮素同化速度降低,氮代谢失衡,体内有害物质累积,进而导致烟草生长发育受阻,生长势变弱,并影响相关化学成分的转化,最终导致烟株抵御病虫能力下降,产量和品质下降,表现出典型的连作障碍特征并具有累加效应。     

甘蔗割手密种类甜蛋白家族鉴定及栽培种同源基因功能分析

类甜蛋白(thaumatin-like protein,TLP)在植物生长发育和抵抗逆境胁迫中发挥重要作用。为全面了解甘蔗TLP家族基因的结构和功能特性,本研究利用甘蔗野生种割手密基因组数据库和生物信息学方法,首先筛选获得122个SsTLP家族基因并进行蛋白理化性质、基因染色体分布、基因结构和系统进化等分析;其次,从我国大陆主栽甘蔗品种ROC22中克隆到1条SsTLP87的同源基因ScTLP1,并对其基因表达模式、亚细胞定位、瞬时表达和转录自激活活性进行鉴定。结果表明,122个SsTLP家族基因分布在28条割手密染色体上,且存在多基因聚集现象,每条染色体上有1~13个SsTLP基因,多数SsTLP蛋白被预测为定位于细胞质的酸性疏水性不稳定蛋白。SsTLP家族基因结构类型多样,其内含子数目(1~30)、内含子相位(0~2)和Motif(1~5)存在多种类型和分布。系统进化树分析显示,SsTLP基因编码蛋白分别聚类在TLP家族的Ⅰ~Ⅹ分支上,其中具有抑菌潜力的第Ⅴ类SsTLP数量最多(36个)。从甘蔗栽培种ROC22克隆获得的ScTLP1基因编码227个氨基酸残基,属于第Ⅴ类进化聚类组,定位于细胞膜,不具有转录自激活活性,其与割手密SsTLP87蛋白的氨基酸序列相似性高达99.56%。qRT-PCR分析表明,ScTLP1基因在甘蔗不同组织部位组成型表达,且在蔗芽部位的表达量最高。ScTLP1基因在脱落酸(abscisic acid,ABA)和水杨酸(salicylic acid,SA)处理下的表达量无显著变化,但受甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitaminea)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、氯化钠(sodium chloride,NaCl)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和4℃低温诱导上调表达。瞬时过表达ScTLP1基因后,本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片中的DAB染色加深,乙烯合成相关基因NtEFE26和茉莉酸代谢途径相关基因NtPR3上调表达,且接种烟草青枯菌(Pseudomonas solanacearum)和烟草茄病镰刀菌蓝色变种(Fusarium solani var.coeruleum)的ScTLP1基因瞬时过表达叶片发病情况较对照组轻,表明ScTLP1基因可以诱发本氏烟的过敏反应,参与乙烯和茉莉酸信号传导途径,增强本氏烟对病原菌的防御效应。研究结果为深入探究甘蔗TLP家族基因的结构和功能奠定了良好的基础。     

施用微生物菌剂对烤烟经济性状及其根际微生态变化的影响

以烤烟红花大金元为试验材料,在连作5年植烟土壤中施用微生物菌剂,发现该微生物菌剂提高了烤烟的产量、产值、均价和中上等烟比重,在一定程度上克服了烤烟的连作障碍,并初步对其可能的微生物机制进行分析。通过平板计数,发现微生物菌剂处理烤烟根际土壤的细菌、放线菌、真菌分别比对照高128．57％、191．43％、107．61％。BIOLOG 分析表明,施用微生物菌剂对烤烟根际土壤中以糖类、酚酸、氨基酸、胺类、羧酸衍生物为碳源进行生长的微生物有促进作用,且施用微生物菌剂处理的烤烟根际土壤微生物的 SIMPSON （J）指数、SHANNON （H）指数、SHANNON （H）均匀度指数、BRILLOUIN 指数、McIntosh （Dmc）指数均高于对照,表明微生物菌剂处理提高了土壤微生物功能多样性。微生物菌剂处理烤烟根际土壤中纤维素酶、多酚氧化酶、脲酶、脱氢酶和蔗糖酶活性分别比对照增加了52．44％、482．24％、16．28％、203．66％、56．40％,表明施用微生物菌剂有利于提高主要的土壤酶活性。综上所述,施用微生物菌剂改善了烤烟连作植烟土壤根际微生态,促进烟草生长,提高了烟草品质。     

镁营养对苦瓜生长发育及生理代谢的影响

采用砂培的方式,以‘翠玉’苦瓜（Momordica charantia）品种为试验材料,研究不同镁素浓度（0、20、40、80、160 mg/L）处理下对苦瓜生长特性（叶片和根系形态、光合色素含量、碳氮代谢、生物量积累）和生理响应（渗透调节、膜伤害和抗氧化）的影响。结果表明：镁浓度为20~80 mg/L时可以降低苦瓜叶片膜伤害,增加叶片中可溶性糖、可溶性蛋白质、光合色素和谷胱甘肽（GSH）含量,增强叶片抗氧化酶活性,包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和单脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）,降低叶片丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、过氧化氢（H₂O₂）含量和超氧阴离子（O₂^-）的产生速率及细胞膜透性,促进根系活力、光合作用和生物量积累。其中,40 mg/L镁处理对苦瓜的生长发育增效最明显,而缺镁（0 mg/L）和过量镁（160 mg/L）胁迫下,苦瓜叶片产生膜脂过氧化伤害、主根变短、侧根减少,苦瓜地上部和地下部生长均受到明显抑制,缺镁比镁过量的抑制作用更强。综上所述,缺镁和过量镁抑制苦瓜生长,而适量增施镁可有效提高苦瓜的生理活性,增强苦瓜抗逆性,促进苦瓜生长,40 mg/L为苦瓜栽培最适宜施镁浓度。     

硅对甘蔗黑穗病菌的体外抑菌效果研究

由鞭黑粉菌（Sporisorium scitamineum）引起的黑穗病是甘蔗（Saccharum spp.）生产上最重要的真菌病害。硅是植物生长过程中的有益矿质元素,能够提高植物对生物和非生物胁迫的抗性。目前,关于外源硅对甘蔗黑穗病菌的体外抑菌作用尚未见报道。本研究以硅酸钠（sodium silicate, Na₂SiO₃）和硅酸钾（potassium silicate, K₂SiO₃）处理甘蔗黑穗病菌,观察黑穗病菌的孢子萌发、菌落直径和菌丝生长情况,评价不同硅剂和pH对甘蔗黑穗病菌的体外抑菌效果。结果显示,0.5~20.0 mmol/L Na₂SiO₃和K₂SiO₃均完全抑制甘蔗黑穗病菌的孢子萌发,但1.0 mmol/L Na₂SiO₃促进甘蔗黑穗病菌菌落和菌丝的生长,10.0、20.0 mmol/L Na₂SiO₃和K₂SiO₃则显著抑制菌落和菌丝的生长,表明Na₂SiO₃和K₂SiO₃均会影响甘蔗黑穗病菌的生长,高浓度Na₂SiO₃和K₂SiO₃的抑菌效果明显。在不同pH条件下,低pH（5.87~10.86）处理下的甘蔗黑穗病菌孢子有萌发,但其萌发率随着pH的增大逐渐降低,高pH（≥10.96）完全抑制孢子萌发,此外,pH为9.40和11.57对菌落直径的抑制效果明显。调整pH为6.0的低浓度Na₂SiO₃（0~5.0 mmol/L）和K₂SiO₃（0~3.5 mmol/L）对孢子萌发影响小,但pH为6.0的高浓度Na₂SiO₃（7.0~20.0 mmol/L）和K₂SiO₃（5.0~20.0 mmol/L）显著抑制孢子萌发,表明相同pH水平下的K₂SiO₃比Na₂SiO₃及其对应pH处理对甘蔗黑穗病菌孢子萌发的抑制作用更为明显。研究结果为外源硅在甘蔗抗黑穗病的药效试验和防治机理研究提供参考。     

连作烤烟根际土壤自毒物质成分分析

本研究以连作烤烟12年的土壤为材料,分析烤烟连作条件下烤烟根际土壤自毒潜力及土壤物质成分差异,为深入揭示烟草连作障碍提供依据。结果表明,连作条件下,烤烟根际土壤对受体植物莴苣（Lactuca sativa）、烟草（Nicotiana tabacum）具有较强的化感自毒潜力。物质成分分析结果显示,未种植烤烟的对照土壤中存在7种糖类物质、14种酸类物质、16种酯类物质、1种其他类物质;而连作烤烟根际土壤中存在2种糖类物质、3种酸类物质、8种酯类物质、12种其他类物质。与对照相比,连作烤烟根际土壤中存在特有的8种与自毒作用相关的物质,如香草醛、洋地黄毒素、雪松醇、植酮、诱虫烯、β 谷甾醇、胆甾烷醇、胆甾烷 3 酮。     

不同井窖移栽深度对烤烟生长及烟叶产质量的影响

探讨了不同的井窖式移栽深度对烤烟品种南江3号生长发育、产量和质量的影响。结果表明:适当的井窖式移栽深度能够促进烟株生长发育,缩短大田生育期,改善烟株的农艺性状和经济性状,提高烟叶的产量和品质,其中以移栽深度20 cm最优。