烟叶生长发育过程中叶片光合特性及叶绿体超微结构的变化

在豫中烟区以NC89为材料研究烤烟叶片发育过程中光合特性及叶绿素含量的变化规律,并同步观察叶绿体超微结构的变化。结果表明:叶片发育过程中净光合速率值呈现先上升后下降的趋势,气孔导度、气孔限制值与净光合速率呈极显著相关关系,胞间CO2浓度与净光合速率呈显著负相关关系。叶绿素含量同净光合速率变化趋势一致,结合叶绿体超微结构观察结果,可知净光合速率的变化与叶绿体超微结构的发育及叶绿素含量密切相关,叶绿体结构逐步完善及叶绿素含量升高是导致净光合速率上升的主要原因,净光合速率下降的过程中,叶绿体超微结构的逐步解体,烤烟叶片的衰老主要是非气孔限制因素引起的。     

CO2浓度升高对谷子干旱胁迫缓解的机制研究

为探究干旱胁迫条件下CO₂浓度升高对谷子抗旱性的影响机理,设置2个CO₂浓度(400 μmol/mol左右正常CO₂浓度和高CO₂浓度,600 μmol/mol)和2个水分(正常供水和干旱处理)处理,测定孕穗期谷子光合能力、光合色素积累、叶绿素荧光、抗氧化酶、渗透调节物质、激素、信号转导相关蛋白激酶和逆境相关基因表达量等指标。结果表明:干旱胁迫下高CO₂浓度(600 μmol/mol)处理显著提高谷子叶片水分利用效率(WUE)、净光合速率(P_n)、类胡萝卜素含量(Car)和类胡萝卜素/叶绿素(the ratio of carotenoids to chlorophyll);显著增加光化学淬灭系数(qP)、非光化学淬灭系数(NPQ),降低蒸腾速率(T_r);显著增加谷子叶片热休克蛋白(HSP-70)含量、脯氨酸(Pro)和脱落酸(ABA)含量及其相关基因表达量。干旱胁迫下高CO₂浓度(600 μmol/mol)处理可显著增加谷子叶片丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)含量及其相关基因表达量,过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性也显著增加。综上,高CO₂浓度(600 μmol/mol)处理可通过缓解干旱胁迫下谷子叶片气孔导度和水分利用效率的降低、提高谷子渗透调节及信号转导能力,从而促进抗旱相关基因表达来提高谷子的抗旱能力。     

PVY/PVX协生作用对病毒浓度及寄主细胞超微结构的影响

 以烟草品种三生烟 (N .tabacumcv .Samsun)为测试寄主 ,采用酶联免疫检测实验 (TAS ELISA)和电镜观察的方法 ,在温室条件下研究了马铃薯Y病毒 (PVY)和马铃薯X病毒 (PVX)复合侵染所引起的寄主症状和病毒浓度变化的特点、不同条件下复合侵染时病毒浓度的变化规律以及复合侵染对寄主细胞超微结构的影响。结果表明 ,PVY/PVX在烟草植株内发生了协生作用 ,PVY是协生病毒 ,PVX是被协生病毒。与单独侵染相比 ,PVY和PVX的复合侵染使烟草植株症状明显加重。PVY在复合侵染植株中的浓度与在单独侵染植株中相比 ,没有明显的变化 ,而PVX在复合侵染植株中的浓度明显高于在单独侵染植株中的浓度。这种现象不受PVY株系、处理季节和接种次序的影响。但是 ,不同PVY株系、不同处理季节或不同接种次序对PVY/PVX协生作用中PVX浓度的影响程度存在着一定的差异。电镜观察表明 ,与不接种病毒或单独侵染的植株相比 ,受复合侵染的烟草叶片细胞超微结构发生了明显的病理学变化。细胞肿胀 ,叶绿体、线粒体等细胞器受到严重损伤 ,细胞质内有风轮状、薄片状的内含体 ,由于在细胞质中常常有大量纤维状的PVX病毒粒子聚集体存在 ,这意味着PVX浓度的增加可能是在复合侵染的细胞中病毒大量繁殖的结果。     

稀土元素钕对油菜光合作用的影响及作用机制

分别用3，6，60 μmol.L-1 Nd(NO₃)₃ 处理油菜苗。测定其叶绿素含量、光合速率及叶绿体膜上Mg2+-ATPase活性，并观察叶片细胞的超微结构变化。结果表明，低浓度钕（3 μmol.L-1） 能促进光合作用，而高浓度钕则可抑制光合作用。钕对油菜光合作用的影响是由于钕对叶绿体结构及叶绿体膜上Mg2+-ATPase的作用所引起的。     

环丙沙星和土霉素对烤烟幼苗生长发育和光合特性的影响

为研究抗生素环丙沙星（ciprofloxacin，CIP）和土霉素（oxytetracycline，OTC）对烤烟生长的影响，以“红花大金元”为试材，采用漂浮育苗方式，分析不同质量浓度（0、5、15、30、45、60 mg/L）的抗生素处理下，烤烟幼苗生长情况、叶绿体结构与色素含量变化、光合指标变化及抗生素在烤烟体内累积情况。结果显示：低质量浓度（CIP<15 mg/L，OTC<5 mg/L）的抗生素处理能刺激烤烟幼苗的生长，而高质量浓度处理则表现出抑制效果；透射电镜（TEM）观察结果显示，2种抗生素低质量浓度处理均会破坏烤烟幼苗叶绿体结构；随着2种抗生素处理质量浓度的增加，烤烟幼苗叶片叶绿素含量均逐渐降低且净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s逐渐减小，而细胞间CO₂浓度C_i逐渐增加；烤烟幼苗不同部位对CIP和OTC的累积量都表现出根>叶>茎的规律。研究结果表明：低浓度抗生素能促进烤烟幼苗生长，但抗生素对叶片叶绿体结构的破坏造成了色素含量的减少及光合能力的下降，最终会影响烤烟生长及品质；生产中应减少抗生素的使用，避免可能增加的植物富集风险。     

不同抗性烟草品种(系)苗期接种PVY后生理生化指标变化

以SY04-3、云烟87、延晒6号及NC95等4个具有代表性的烟草品种为试材,研究接种PVY后烟苗干物质积累、叶绿素含量、光合速率、抗氧化酶活性等生理指标的变化。结果表明：抗病性越强的品种相比对照处理在干物质积累、净光合速率及叶绿素含量的下降幅度越小,而丙二醛含量的上升幅度越小;抗病性越强的品种在前期抗氧化酶活性上升幅度越大而后期下降幅度越小。以接种PVY 28 d的各生理生化指标值进行抗性综合评价,抗性由强到弱依次为SY04-3、延晒6号、云烟87和NC95,其综合排序与人工接种鉴定结果保持一致,因此,可将干物质积累、光合速率、抗氧化酶活性等逆境生理指标作为辅助鉴定烟草抗PVY强弱的依据。     

6-苄基腺嘌呤和脱落酸对烟草光合功能衰退的影响

研究了6-苄基腺嘌呤（6-BA）和脱落酸（ABA）对2个不同基因型烟草品种（Nicotiana tabacum L．‘NC89’＆‘JYH’）叶片光合功能衰退的影响。结果表明,6-BA处理显著提高两品种烟草叶片的瞬时光合速率（IAPS）、叶绿素含量、叶绿体全电子传递活性和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（RuBPCase）活性,延长光合功能期,提高烟草叶片光合电子传递和碳同化的衰退比,延缓光合功能衰退;ABA处理,结果相反。品种JYH对这2种激素的反应较NC89敏感。     

不同温度下CO2浓度增高对坛紫菜生长和叶绿素荧光特性的影响

大气CO₂浓度升高对海藻的影响已有许多的研究报道,但鲜见有关温度与CO₂相互作用的研究。在4种条件下对坛紫菜进行连续通气培养:(1) 15℃+390 μ mol/mol CO₂,(2) 15℃+700 μ mol/mol CO₂,(3) 25℃+390 μ mol/mol CO₂,(4) 25℃+700 μ mol/mol CO₂。从而探讨这种南方海域重要栽培海藻种类的生长和叶绿素荧光特性对温度和CO₂相互作用的响应。结果表明:CO₂对坛紫菜的生长的影响具有温度依赖性,在低温生长条件下提高CO₂浓度更有利于坛紫菜的生长。CO₂对坛紫菜叶绿素a(Chlorophyll a,Chl a)和类胡萝卜素(Carotenoid,Car)的促进作用远大于温度对其产生的影响。相对于25℃的生长温度而言,15℃生长温度下的坛紫菜表现出较高的最大相对电子传递速率(rETR_max),表明坛紫菜在低温环境下有较高的光合潜力;而CO₂对坛紫菜的rETR_max没有明显影响。对于在不同测定温度下的光合荧光特性而言,在10-30℃测定温度范围内,在各生长条件下的海藻的rETR_max、光能利用效率(α)和最大光化学量子产量(F_v/F_m)随温度的升高变化不明显;但在较高测定温度下(≥30℃),上述荧光参数显著下降,说明高温易引发海藻光能利用效率和光合能力的下降,这可能与光系统(PS)Ⅱ反应中心活性下调有关。同时,当测定温度大于30℃时,15℃生长条件下的坛紫菜的rETR_max、α和F_v/F_m值下降趋势远大于25℃生长条件下的坛紫菜的值,表明在低温生长条件下的坛紫菜对短期高温胁迫的适应能力较弱;而在高CO₂浓度生长条件下的坛紫菜的rETR_max总是低于正常CO₂浓度生长下的值,说明CO₂浓度升高会抑制坛紫菜在短期高温条件下的光合电子传递能力。     

烟草PVY抗病机理研究现状及展望

烟草马铃薯Y病毒病是由马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)引起的一种系统侵染烟草的病害,该病是我国烟草的主要病害之一。本文对烟草PVY的分子特征,包括马铃薯Y病毒PVY的生物学特性、致病机理与抗病标记等国内外研究现状做了详细介绍,并简单展望了烟草PVY抗病技术。     

烟草品系NC744对马铃薯Y病毒及蚜虫传毒的抗性

马铃薯Y病毒(PVY)对烟草品系NC744及其PVY抗性亲本Virgin A Mutant侵染速度低于另一亲本、推广品种Coker 86。对烟蚜(Myzus persicae)和棉蚜(Aphis gossypii)传播PVY的抗性,NC744显著高于COKer 86。     

烤烟叶片叶绿体超微结构与质体色素降解产物的关系初探

为明确烤烟叶片叶绿体超微结构与质体色素降解产物含量的关系,以云烟87为试验材料,对未熟和适熟的上、中、下部位烟叶的叶绿体超微结构进行观测,并对不同部位烟叶的质体色素降解产物含量进行测定.结果 表明,未熟烟叶细胞叶绿体中淀粉颗粒数、嗜锇颗粒数、基粒数和高基粒片层占比在不同部位间差异显著,均表现为上部叶＞中部叶＞下部叶;适...     

受PVY诱导的烟草天冬氨酸蛋白酶基因Ntasp的克隆与分析

【目的】通过筛选并克隆烟草抗马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)相关基因,分析其在不同诱导时间的相对表达量,揭示烟草抗病毒诱导的分子机理,以期为烟草抗病毒病育种奠定基础。【方法】通过抑制差减杂交和cDNA芯片从PVY诱导的抑制差减杂交文库中筛选上调表达(Ratio2)的基因中间片段,用RACE技术克隆其cDNA全长,并利用实时荧光定量PCR分析其在不同诱导时期的相对表达量。【结果】从受PVY诱导的烟草叶片中筛选一条595bp的基因中间片段并克隆得到一个全长为1770bp的天冬氨酸蛋白酶基因Ntasp(GenBank登录号为GU144571),该基因编码506个氨基酸。多序列比对结果显示,该基因的编码产物与其它植物天冬氨酸蛋白酶家族成员具有高度的同源性,具有植物天冬氨酸蛋白酶典型的结构特征。实时荧光定量PCR分析表明,Ntasp在PVY接种早期上调表达。【结论】克隆得到一个烟草天冬氨酸蛋白酶基因Ntasp,其表达受PVY侵染诱导。     

烤烟不同成熟期色素含量变化及其与叶绿体超微结构的关系探究

为明确烤烟成熟过程中色素含量变化及其与叶绿体超微结构的关系，以3个烤烟品种为试验材料，针对未熟、适熟和过熟的中部叶叶片，进行了活体叶绿素SPAD值、叶绿素含量、叶绿素酶活性测定，并对叶绿体超微结构进行观察和分析。结果表明：3个烤烟品种中部叶的叶绿素含量、活体叶绿素SPAD值及叶绿素酶活性均随着烟叶成熟过程呈现出下降趋势。随着成熟度的提升，叶绿体结构由完整到破裂，淀粉粒和嗜锇颗粒增多、体积增大，基粒片层由紧凑变为疏松，结构紊乱扭曲，基质片层和基粒片层间的界限明显度也下降，淀粉粒和嗜锇颗粒向着细胞中部游离，叶绿体被膜逐步破损。基粒片层数和片层垛叠数也随着成熟度的加深不断减少。相关分析表明，烤烟成熟期中部叶的色素含量与叶绿体超微结构间存在较强的相关性，这使得从色素、SPAD值判定成熟度有了内在依据，因而能够更好地判定成熟度并在最佳采收期采收。     

烤烟不同成熟期色素含量变化及其与叶绿体超微结构的关系探究

为明确烤烟成熟过程中色素含量变化及其与叶绿体超微结构的关系,以3个烤烟品种为试验材料,针对未熟、适熟和过熟的中部叶叶片,进行了活体叶绿素SPAD值、叶绿素含量、叶绿素酶活性测定,并对叶绿体超微结构进行观察和分析。结果表明：3个烤烟品种中部叶的叶绿素含量、活体叶绿素SPAD值及叶绿素酶活性均随着烟叶成熟过程呈现出下降趋势。随着成熟度的提升,叶绿体结构由完整到破裂,淀粉粒和嗜锇颗粒增多、体积增大,基粒片层由紧凑变为疏松,结构紊乱扭曲,基质片层和基粒片层间的界限明显度也下降,淀粉粒和嗜锇颗粒向着细胞中部游离,叶绿体被膜逐步破损。基粒片层数和片层垛叠数也随着成熟度的加深不断减少。相关分析表明,烤烟成熟期中部叶的色素含量与叶绿体超微结构间存在较强的相关性,这使得从色素、SPAD值判定成熟度有了内在依据,因而能够更好地判定成熟度并在最佳采收期采收。     

广西百色烟草主要病毒病种类鉴定

[目的]分析鉴定广西百色烟草主要病毒病种类。[方法]2006～2010年连续5年对百色市烤烟主产区697个烟草病毒样品和132份土壤样品及126份蚜虫（Myzus persicae）样品进行多重RT-PCR检测。[结果]在所有采集的烟草样品中多数能检测到烟草病毒的存在,检出率为99.0%;检出烟草花叶病毒（TMV）病样521个,检出率为74.8%;黄瓜花叶病毒（CMV）病样149个,检出率为21.4%;马铃薯Y病毒（PVN）检出率为37.7%,共263个。其中,TMV与CMV混合侵染的有56个,检出率为8.0%;TMV与PVY混合侵染的166个,检出率为23.8%;CMV与PVY混合侵染的有131个,检出率为18.8%;TMV、CMV和PVY共同侵染的有55个,检出率为7.9%。132份植烟土壤中均含有TMV病毒,检出率为100.0%,而PVY和CMV均未测出。126份蚜虫样品中,12份蚜虫中检测出只有PVY存在7,份蚜虫中只有CMV存在7,7份蚜虫中同时存在PVY和CMV。[结论]危害百色烟草病毒主要为TMV、PVY和CMV,其中TMV初侵染源为土壤中存在的TMV病毒,而PVY和CMV的初侵染源主要为迁入的带毒蚜虫。     

密集烘烤过程中烟叶生理指标和物理特性及细胞超微结构变化

[目的]探讨密集烘烤过程中烟叶某些生理指标和物理特性及细胞超微结构变化,为烘烤工艺的优化和完善提供理论依据.[方法]采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,研究烟叶烘烤过程中关键温度点(鲜样、38℃、42℃、48℃、54℃、干样)细胞超微结构、生理指标及物理特性的变化规律.[结果]烟叶淀粉、叶绿素和类胡萝卜素含...     

不同生态区烤烟叶片发育超微结构的对比研究

利用超微技术对云南和河南烤烟叶片的细胞超微结构进行了比较研究。结果表明:在烟叶发育过程中,两地烟叶的超微结构变化规律基本一致,主要差异表现在淀粉粒与嗜锇颗粒上:在叶片发育早期,云南烟叶细胞中叶绿体及淀粉粒明显少于河南烟叶;在叶片发育中期,云南烟叶淀粉粒较多,嗜锇颗粒较少;在叶片发育后期,河南烟叶叶绿体降解迅速,嗜锇颗粒较多。     

烟草抗马铃薯Y病毒病相关基因NtPsaN的克隆及表达分析

【目的】从高抗PVY烟草品种VAM中克隆抗病相关基因,分析该基因的序列特征、进化关系和表达特性,研究其在烟草抗PVY防御反应中的作用,为培育抗PVY烟草新品种奠定基础。【方法】利用SSH结合cDNA芯片筛选出来的病害诱导特异表达基因片段,通过RACE技术克隆烟草抗病相关基因;生物信息学分析该基因保守结构域以及序列特征;采用MEGA4.0软件构建系统进化树;利用实时荧光定量RT-PCR技术研究该基因的表达特性。【结果】克隆了1个烟草抗病相关基因,命名为NtPsaN,该基因具有PsaN基因家族保守结构域,OFR长度507bp,编码168个氨基酸;构建了PsaN亚基系统进化树;实时荧光定量RT-PCR结果显示接毒之后该基因表达与不接毒对照相比有明显上调趋势。【结论】克隆得到一个烟草PVY抗病相关基因NtPsaN,其表达受PVY侵染诱导,该基因可能在烟草抵御PVY病害侵染过程中起重要作用。     

不同成熟度烟叶密集烘烤过程中细胞超微结构的变化

【目的】以红花大金元（简称红大）为材料,探讨不同成熟度处理对密集烘烤过程中烟叶细胞超微结构变化的影响,为红大品种合理成熟采收和烘烤工艺优化提供理论依据。【方法】在密集烤房内进行烟叶烘烤,在电镜下观察不同成熟度处理烟叶在鲜叶采摘及烘烤过程中关键温度点（38℃、42℃、48℃）细胞超微结构的变化。【结果】细胞超微结构观察表明,不同成熟度鲜烟叶在细胞结构上的差异主要表现在叶绿体等细胞器与细胞壁的紧贴程度以及细胞间隙的大小不同,烟叶烘烤过程中叶绿体、细胞核以及相关膜结构变化最为显著,变黄期是烟叶中淀粉和色素类物质降解的主要阶段。在烘烤过程中,与尚熟、过熟相比较,烟叶适熟采收更有利于烟叶中部分糖类物质的转化,使淀粉及色素类物质进一步降解,从而提高烟叶品质。【结论】适熟采收对改善烟叶组织结构及品质具有重要意义。