烟叶腺毛研究进展

烟叶腺毛作为烟草香气物合成的主要场所,对烟叶的香气品质有重要贡献。该文综述了烟草腺毛的分泌活动、分泌物提取分析方法及组分、腺毛类型、结构和密度的研究现状,阐述了烟草腺毛与烟叶品质的关系,展望了烟叶腺毛当今的研究方向和途径,提出了烟叶腺毛及其与烟叶香气质量研究的意义和目的,以期为烟叶腺毛与烟叶品质关系的进一步研究提供参考。     

烟草染色体片段代换系的构建与遗传评价

以综合性状优良的烤烟种质Y3为轮回亲本,抗烟草黑胫病(0、1号生理小种)和赤星病的雪茄烟种质Beinhart1000-1及优质烤烟品种K326为供体亲本,连续回交并结合分子标记辅助选择,构建国内外第一套由256个具有烤烟Y3遗传背景并渐渗有Beinhart1000-1和K326染色体片段株系代换系群体。该群体携带377个代换片段,分布于烟草24条连锁群上。每个株系携带1~5个代换片段,代换片段长度介于0.05~36.88 cM,平均长度7.75 cM。代换片段重叠累加总长度为2922.57 cM,是烟草基因组总长度的2.61倍。代换片段覆盖总长度为1114.32 cM,烟草基因组覆盖率为99.45%。本研究构建的片段代换系可用于烟草基因定位、复杂性状的QTL分析和标记辅助选择育种。     

超量表达AtBAS1基因影响烟草叶片腺毛发育

烟叶腺毛是烟草(Nicotiana tabacum)香气物质合成的主要场所,对烟叶的香气品质有重要影响。为探索拟南芥(Arabidopsis thaliana)光敏色素B激活标签的抑制蛋白1(phyB activation-tagged suppressor1,BAS1)基因对烟草叶片腺毛发育的影响,构建pSH-35S-BAS1超量表达载体遗传转化烟草,对烟草叶片腺毛发育进行研究。结果表明转基因烟草腺毛数量比野生型烟草腺毛提高了32.5%,推测BAS1基因的表达可能引起了腺毛发育相关基因表达的改变。根据研究报道烟草萜类化合物环化酶基因(nicotiana tabacum cultivar T.I.1068 cyclase gene,NtCTTC)、细胞色素P450加氧酶基因(nicotiana tabacum cytochrome P450 gene,CYP71D16)和烟草表面抗性蛋白基因(nicotiana tabacum phylloplanin,NtPhP)均在腺毛上特异性表达。通过q-PCR分析烟草腺毛发育的相关基因在转基因烟草和野生型烟草中的表达情况,得到结果,NtCTTC、CYP71D16和NtPhP基因在转基因植株中的相对表达量分别是野生型植株中的34.16、1.26和8.95倍。综上可知,BAS1基因在烟草中超量表达引起了腺毛发育相关基因表达的上调,从而增加了烟草腺毛的数量。本研究为外源基因对烟草腺毛密度以及调控烟草腺毛发育研究提供了借鉴。     

不同品种烤烟鲜叶表面提取物主要成分比较

为研究贵州主栽烟草品种的品质特征,开发生产特色优质烟服务。2009年选取4个贵州省主栽烟草品种为对象,研究其叶表面提取物特征。所用品种包括‘云烟85’、‘K326’、‘贵烟201’和‘南江3号’,每个品种均分下中上3个部位采取成熟鲜叶,用二氯甲烷提取叶表面物质进行分析检测。结果表明：烤烟（Nicotiana Tabacum）叶表面提取物主要包括烟碱、新植二烯、腺毛分泌物和烷烃类。不同品种叶表面提取物主要成分含量存在一定差异。四个品种叶表面提取物总量、新植二烯含量和腺毛分泌物含量的排序为‘南江3号’＜‘K326’＜‘贵烟201’＜‘云烟85’,烷烃物质平均含量排序为‘南江3号’＜‘云烟85’＜‘贵烟201’＜‘K326’。各品种烟叶腺毛分泌物中松香油平均含量与其它萜烯类物质总量相当,西柏三烯二醇含量大于西柏三烯一醇含量,α-西柏三烯二醇平均含量是β-西柏三烯二醇含量的2倍以上。各品种烷烃物质含量均以中部叶含量最低,其原因有待进一步研究分析。     

不同生态条件下烟草品种烟叶腺毛密度的变化

对7个烤烟品种在4个生态区烟叶腺毛密度的电镜扫描测定,结果表明：品种间、生态间烟叶的腺毛密度差异较大,且有一定的变化规律;生态因素和品种因素对烟叶腺毛密度均有较大的影响,但生态因素是影响烟叶腺毛密度的主要因素。烟叶腺毛密度与烟叶的品质有关,为此,根据品种间、生态间烟叶特有的腺毛密度特性,可以估测烟叶品质和烟草品种在不同生态区的适宜种植程度,为烟草品种的合理布局和区域化种植提供科学依据     

烟草叶片表面腺毛形态的扫描电镜观察

为探讨烟叶腺毛形态与功能的关系提供部分依据,采用扫描电镜的方法对烟草栽培品种K346叶片表面的腺毛形态和细微结构进行观察。烟草叶片表面长柄腺毛柄部一般有几个比较明显的长柱型节;短柄腺毛的柄部由一个较短的柱形柄构成,短柄腺毛一般较为粗短;烟草腺毛头部的形态比较复杂,是腺毛分泌功能的主要部位,长柄腺毛和短柄腺毛的头部相对于其紧邻的柄部显得膨大,特别是短柄腺毛头部膨大明显,四周呈皱褶状,有明显的凹陷和凸起。烟草叶片表面腺毛形态与其分泌功能有关,腺毛的细微结构可以为其结构与功能的研究提供部分依据。     

氮用量对烟叶质体色素及中性香气基础物质的影响

质体色素及中性香气基础物质是影响烤烟香气质量的重要因素。为了采取合理的氮肥调控措施提高烤烟香气质量,研究了不同氮用量条件下8306和K326两个烤烟基因型叶片质体色素及中性香气基础物质的变化,结果表明:烟草鲜烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量随氮用量增加而增加,随烟草生育期推进而减少,与K326相比,高香气基因型8306叶片叶绿素含量较低,而类胡萝卜素含量较高。不同基因型烤后烟叶中性香气基础物质总量,随氮用量增加8306的含量升高,K326的含量降低,在基因型间则表现为8306的含量高于K326的含量。8306和K326两个烤烟基因型,成熟期鲜烟叶类胡萝卜素含量与烤后烟类胡萝卜素降解产物呈极显著正相关关系。     

水稻花粉管通道法导入高粱DNA的SSR分子验证

从60对SSR引物中筛选出17对,对供体高粱、受体水稻及其外源。DNA导入后代稳定材料进行了分子验证,结果表明供体高粱与受体水稻间存在多态性、受体水稻与后代稳定材料间出现多态性,供体高粱与部分后代稳定材料间出现相同的扩增带,部分供体与受体共有的特征带在后代中消失、而有些后代出现了供体和受体均没有的扩增带。这表明供体高粱的DNA不同片段已整合到水稻品种中,获得了不同的变异材料,这些。DNA片段能在后代中稳定遗传。     

优质抗病烤烟种质资源的筛选（续）

本项目是为筛选出更多的品质优良和抗主要病害的烟草种质资源推荐给育种者利用而设立的。通过田间鉴定,从125个烤烟种质资源中初步筛选出11个综合表现较好的种质资源,采用人工接种方法开展主要病害抗性鉴定;采用随机区组设计,重复3次,以K326为对照进一步进行田间鉴定评价。结果表明：福泉大鸡尾、筑波1号等种质抗TMV;Cg7900454、6251、金烟6号、革杂基、津引1号等种质中抗TMV;有3个种质抗其它主要病害。有7个种质尼古丁含量较低（0.74%~2%）;津引1号、筑波1号和85-5006等种质经济性状、外观质量和内在品质较好。福泉大鸡尾和窝里黄0782等种质的现蕾期比对照K326早8d;革杂基现蕾期比K326晚5d。这些具有特异性的种质,特别是低尼古丁含量的种质直接推荐给育种者选择利用。而T51、窝里黄0782、6251和福泉大鸡尾经济性状较差,但有一定的抗病性的种质进行种子繁殖并保存,可供今后研究利用     

利用ISSR分子标记选择烟草GDH 88株系的研究

利用ISSR分子标记技术,对烟草(k326 ×8611)×(Corker 176×红大)组合的247个双单倍体植株进行了辅助选择.通过研究,筛选到3个多态性较好、扩增稳定的ISSR引物用于双单倍体植株的选择;从247个双单倍体植株中选择到47个具有k 326和红花大金元主要标记片段的单株,再进一步通过大田观察、鉴定和配合力分析,最后获得优良的GDH 88株系.利用ISSR分子标记技术和系统选育方法相结合,可以选育得到优良的烟草品系,有利于烟草育种效率的提高.     

不同基因型烤烟叶片致香物质含量的对比分析

对中国推广种植的5个不同基因型烤烟品种烤后烟叶的致香物质含量进行了比较分析。结果表明,上部叶总的致香物质含量由高到低依次为NC89、K326、RG17、云烟85、中烟98,中部叶依次为云烟85、中烟98、NC89、RG17、K326。不同基因型烤烟叶片间致香物质的含量差异比较大。因此,培育优良的烤烟品种是生产优质烟叶的关键措施之一。     

郴州地区不同品种烤烟烟叶质体色素及其降解致香物质含量差异研究

为揭示质体色素与烤烟香气物质含量的关系,探明郴州地区香气风格的形成原因及烟叶质量特色。以‘云烟87’、‘K326’、‘云烟203’和‘KRK26’4个品种C3F等级烟叶为材料,采用高效液相色谱法、气质联用法对烟叶质体色素及其降解致香物质含量进行测定。研究结果表明,不同品种烤烟烟叶叶绿素、类胡萝卜素及其降解产物含量存在显著差异,质体色素总量以‘云烟203’最高,‘云烟87’最低,‘云烟87’经调制后香气协调,‘K326’和‘KRK26’具有较好的香气品质,‘云烟203’的质量相对较差。质体色素的降解产物中新植二烯所占的比例最高,品种间表现为：‘云烟87’>‘KRK26’>‘K326’>‘云烟203’。     

烤烟‘渝金香1号’致香物质含量分析

对烤烟新品种‘渝金香1号’的致香物质含量进行分析,为该品种的栽培技术改进以及卷烟配方应用提供依据。取重庆市巫山县烟区的‘渝金香1号’以及主栽烤烟品种‘云烟87’、‘K326’（对照）中部C3F等级烟叶,经蒸馏萃取后,采用气相色谱质谱联用法测定其致香成分及含量。试验检测出70种致香物质或潜香物质成分;‘渝金香1号’萜烯类、醛、酮类物质的含量稍低于对照品种‘云烟87’和‘K326’;氮杂环类和酚类物质含量稍高于‘云烟87’和‘K326’;醇类、酯类和酸类物质低于‘云烟87’,高于‘K326’;致香物质占测出致香或潜香物质总量的比例为23.48%,高于‘云烟87’(22.74%)和‘K326’(17.98%),有利于在陈化过程中快速降解生成致香成分;新植二烯与致香物质总量的比例低于‘云烟87’和‘K326’,对于降低烟气的刺激性、协调吃味有利;植物呋喃类含量与新植二烯含量的比例高于‘云烟87’和‘K326’,类胡萝卜素重要致香降解产物总量比‘云烟87’和‘K326’分别高5.92%和5.22%,叶面分泌物降解产物或衍生物总量(34.310 µg/g)高于对照品种‘云烟87’(32.996 µg/g)和‘K326’(32.490 µg/g),有利于彰显‘渝金香1号’烤后烟叶的香气特征。‘渝金香1号’致香物质含量较高,比例较协调,香气质量较好。     

菜籽饼肥对邵阳烟叶品质及经济效益分析

为解决邵阳烟叶香气量不足、香气质差的问题,提高邵阳烟叶质量,以烤烟品种‘K326’为试验材料,研究在大田条件下不同菜籽饼肥用量对烟叶品质和效益的影响。结果表明：在目前邵阳推行的施肥方式下,施用饼肥375 kg/hm2饼肥,可以有效促进烟叶开片,改善烟叶内部化学成分的协调性,降低烟碱含量,提高烟叶的油份、色度,改善烟叶组织结构,提高烟叶感官评吸的质量档次,并提高产量约30~150 kg/hm2,提高产值2250~3000元//hm2。     

不同烤烟品种烟叶质体色素降解产物在不同香型烟叶产区的差异

为明确不同烤烟品种质体色素含量在不同香型烟叶产区的差异,采用GC/MS法分别检测了种植在典型浓香型、中间香型、清香型烟叶产区K326、云烟87和湘烟3号第9-12叶位烟叶的质体色素降解产物。结果表明：检测到的绝大多数质体色素降解产物含量在不同品种间存在显著差异,且云烟87的叶黄素和β胡萝卜素类降解产物含量显著高于K326和湘烟3号;检测到的全部的质体色素降解产物在不同香型烟叶产区间存在显著差异,叶黄素、β胡萝卜素和无环类胡萝卜素降解产物总含量和质体色素降解产物中的巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、β-紫罗兰酮、脱氢二氢-β-紫罗兰酮6种致香成分含量在两个浓香型烟叶产区无显著差异,但一致地显著高于中间香型和清香型烟叶产区,且按浓香型、中间香型、清香型烟叶产区的顺序依次递减。烟叶质体色素降解产物含量在不同品种、不同香型烟叶产区间差异的存在,揭示了不同生态产区烟叶香型特色形成的物质基础,对彰显不同烟叶香型烟草品种的选育具有重要指导意义。     

烟叶各部位成熟度烘烤工艺对使用价值的影响

用低温低湿烘烤工艺、中温中湿烘烤工艺、中温高湿烘烤工艺,对‘K326’品种,上、中、下3个部位的未熟烟叶、初熟烟叶、适熟烟叶和过熟烟叶进行烘烤。初烤烟叶评吸鉴定结果表明,低温低湿烘烤工艺,有利于下部初熟烟叶、适熟烟叶、过熟烟叶和中部适熟烟叶、过熟烟叶使用价值的改善与提高;中温中湿烘烤工艺有利于中部初熟烟叶和上部适熟烟叶使用价值的改善与提高;中温高湿烘烤工艺对烟叶的使用价值产生不利影响。     

烤烟品种‘K326’不同部位适宜成熟度采收研究

采用田间试验研究了烤烟‘K326’ 品种不同部位成熟采收的标准。结果表明,烤烟品种‘K326’下部叶在5成熟时采收表现较好,香气量足,浓度高,杂气和刺激性均较小;中部叶8成采收,烘烤质量最好,颜色鲜亮、油分多,单叶重较重;上部叶在9成黄时采收的表现最好,香气量足,杂气和刺激性均低。试验结果对烤烟品种‘K326’的种植及提高其产质量具有重要意义。     

烤烟新品系黔西一号生产试验初报

黔西一号是从K326变异植株中选育出来的烤烟新品系,2007年在黔西县进行生产试验,对该品种的植物学性状、经济学性状、外观品质、内在质量进行观察分析,结果表明：该品种适应性强、耐肥、易烘烤,抗黑胫病、青枯病,产量、产值、上中等烟比例均高于对照品种K326。     

钾代谢相关基因在烟草中的表达

以钾高效基因型K2、K3、K5、K7、K9与常规烤烟品种K326为材料, 采用漂浮育苗、移栽砂培的方法, 利用实时定量PCR调查钾代谢相关基因在烟草叶片中的表达情况, 并测定不同材料的钾吸收动力学参数和钾利用率。结果表明, K2、K7和K9是典型的富钾型, 12个钾代谢相关基因中TORK1和NtTPK1的表达水平相对较高。5个富钾型的钾吸收能力显著强于K326。但它们在高钾环境下钾素吸收能力强而利用率较低, 在低钾环境下钾吸收能力强且利用率相对较高, 尤其是品系K2、K7和K9钾的经济利用率相对较高。