打顶及外源α-萘乙酸对烤烟钾素吸收与再分配的影响

[目的]研究打顶及外源α-萘乙酸(NAA)对烟叶钾素吸收、积累及再分配的影响,为烤烟营养和品质调控提供参考.[方法]采用盆栽试验,设置打顶、留顶和NAA处理,在不同时期探讨其对烟株钾素的吸收和积累、再分配的影响.[结果]打顶加速烟叶、茎秆和根系干物质的积累,提高根系及前期中部叶和茎秆的钾含量,降低上部叶及后期中部叶和茎秆钾含量;利于促进钾素在烟叶、茎秆和根系中的积累;促进钾素向烟叶分配;降低烟株钾素生物利用率,提高烟株钾素经济利用率.打顶期施用外源NAA可明显提高烟株干物质的积累量,提高前期中部叶和后期根系的钾含量,但降低上部叶、茎秆的钾含量;提高烟叶、茎秆和根系中钾的积累量,促进钾素在烟叶中的分配,提高烟株钾素生物利用率和经济利用率.[结论]打顶期施用外源NAA有助于保持烟株内源激素的平衡,增加烟叶钾积累,促进钾素的吸收与再分配,改善烟叶品质.     

打顶对烤烟植株钾素代谢和钾离子通道基因表达的影响

 【目的】定量检测打顶对烟株钾离子通道基因表达的影响,为从分子水平上研究打顶对烟草钾素营养调控机理提供理论依据。【方法】在盆栽基质培养条件下,利用实时荧光定量PCR技术检测了打顶后（1 h、5 h、24 h和14 d）烟株钾离子通道基因表达的变化,并通过酶联免疫法分析烟株内源激素的含量。【结果】与不打顶处理比较,打顶能够降低整株钾累积量,有利于钾素向叶和根中分配;能够抑制NKT1和NTORK1基因在叶中表达,诱导其在根中表达。NKT1叶中表达量高于根,NTORK1在打顶后24 h内叶中表达量高于根,打顶后14 d根中表达量高于叶。根中钾离子通道基因表达是调控根系钾素累积和决定地上部K+浓度的关键。打顶有利于K+从根系细胞质膜中流出,导致由根系向地上部运输的K+减少,从而使烟叶中钾累积量降低。打顶对钾离子通道基因表达的调控作用与烟株内源激素水平变化有关,打顶后叶中IAA含量降低,根中IAA含量增加,其中14d时根中IAA比不打顶处理增加了140.7%。【结论】打顶后烟株内源激素水平变化可能是调控钾离子通道基因表达的主要原因,而钾离子通道基因表达的变化直接影响着烟株体内钾素累积和分配。     

烟株打顶对钾素含量的影响

含钾量高是优质烟叶的一个重要特征。在烟草生产中 ,通常利用打顶的方法来提高产量和上等烟的比例 ,但是打顶同时也改变了烟草体内物质运输的方向 ,影响了钾离子的积累和运输。对烟株打顶以后定期测定钾含量发现 ,在打顶后的 5 0d内 ,各品种打顶处理的钾含量均低于未打顶的处理。不同品种打顶植株与未打顶植株钾积累趋势差异较大 ,未打顶植株钾积累幅度明显高于打顶植株。打顶后叶面喷施植物激素IAA和CTK ,在一定程度上可以促进钾素向叶部的积累 ,提高烟叶钾含量。     

顶端调控对烤烟生长、主要矿质养分吸收和分配特性的影响

[目的]揭示顶端调控对烤烟生长、矿质养分吸收和分配影响。[方法]采用营养液培养，结合根系养分吸收动力学方法，进行了打顶和打顶＋NAA处理。[结果]对照在处理期间干物质和养分净增量最大，干物质的57％和N、P、K、Ca等养分的44％～68％分配到了顶端（包括新生叶片），而打顶和打顶＋NAA植株的干物质和养分净增量的绝大部分都分配至上部叶和根系。钾离子吸收动力学结果表明，根系吸钾速率大小依次为对照〉打顶＋NAA〉打顶，对照植株根系对钾离子的亲和力和最大吸收速率也最大。打顶＋NAA处理2d后根系对钾离子的亲和力和最大吸收速率均大于打顶处理。[结论]以上结果表明，顶端不仅可以通过其生长需求（库强）调节光合产物和矿质养分在体内的分配，而且可以通过其合成的生长素调控根系的养分吸收。打顶后生长调节剂处理可一定程度上代替顶端的作用。     

对羟基苯甲酸对烟草根系生理特性与钾素吸收的影响

探明烟草对对羟基苯甲酸的敏感性,为选择适宜栽培烟草品种提供参考,以烟草K326和红花大金元(简称红大)为材料,采用单因素试验,研究水培条件下不同浓度(0 mg/L、5mg/L、15mg/L和45mg/L)酚类物质对羟基苯甲酸对烟草根系生长、生理及根系钾素吸收的影响。结果表明:对羟基苯甲酸可抑制烟草根系生长且降低其生理活性,抑制根系对钾素的吸收及其相关基因的表达,作用效果随对羟基苯甲酸浓度增大而增强;K326对对羟基苯甲酸的敏感性高于红大。其中,5mg/L、15mg/L和45mg/L对羟基苯甲酸能抑制K326和红大根系伸长;45mg/L处理能显著降低K326根系鲜重,对红大作用不显著;不同浓度对羟基苯甲酸对根系干重均无显著作用;45 mg/L处理能显著降低根系含水率;不同浓度处理均能降低K326根系的吸收面积、活跃吸收面积、根系活力和阳离子交换量,而45mg/L处理能显著降低红大根系的活跃吸收面积;45mg/L处理能显著降低K326和红大的钾含量和积累量,K326的降幅大于红大;不同处理均能降低钾转运体蛋白基因NtTPK1、HAK1及钾离子通道蛋白基因NtKC1、TORK1的相对表达量。     

植物生长调节剂对烤烟钾吸收和循环的影响

[目的]研究植物生长调节剂对烤烟钾累积与循环的影响[方法]通过设置3种植物生长调节剂处理（NAA、GA和BR）的水培试验。[结果]植物生长调节剂BR对烤烟钾吸收和循环产生了一定的影响。在本试验条件下,BR不仅能提高烤烟对钾、钙、镁的吸收,还降低了根系钾素的外排量,提高了钾在体内的累积量,使烟株的钾含量增高,增强了钾素循环。NAA和GA3处理的钾含量相差不大,但BR在打顶后2、7、12d分别比NAA处理的韧皮部伤流液钾含量高出0.52%、0.30%、0.28%。[结论]打顶后BR处理可有效的提高烟草植株钾含量。     

根际解钾菌对烟草生长及钾素吸收的影响

选取前期从烟草根际筛选的4株烟草特异性解钾菌TK5、TK37、TK57和TK89菌株,考察这些菌株对烟草生长及钾素吸收的影响。结果表明,4株解钾菌对烟草生长及钾素吸收均有一定的促进作用,其中TK89菌株效果最佳,接种TK89的烟草植株其上部叶鲜重、中部叶鲜重、下部叶鲜重、根系鲜重、上部叶干重、中部叶干重、下部叶干重、根系干重、叶片含钾量及土壤速效钾含量分别较未施菌的烟草植株提高64.99%、27.16%、54.22%、54.70%、67.78%、27.56%、54.20%、50.81%、33.60%和15.79%,各项指标较对照差异均达显著水平,4株解钾菌对烟草根系生长及叶片含钾量均有显著促进作用。解钾菌可促进烟草对土壤钾素营养的吸收,促进烟草生长,提高烟叶含钾量。     

打顶后NAA处理对烟草生长、烟叶中钾和烟碱浓度的影响

在云南省田间连续三年研究了打顶后在茎断面涂抹萘乙酸(NAA)处理对烤烟植株生长、钾素吸收、烟叶中钾和烟碱浓度的影响。结果表明,打顶导致烟株中的钾素损失,烟叶中钾浓度下降,烟碱浓度增加。打顶后在茎断面用NAA处理可以增加烟株对钾素的吸收,促进钾素向叶片中分配,使叶片钾浓度提高;同时降低叶片烟碱浓度。第一次NAA处理两周后用NAA再处理一次虽然可以进一步提高烟叶钾浓度,但使叶片干重稍有下降,且在操作上多一道工序。若开花后不打顶,虽然叶片中钾浓度较高,但大大降低了叶片干物重,严重影响叶片的产量和品质。     

烤烟打顶前后烟株钾素及有机物含量变化特征的研究

以K326为试验材料,研究了打顶前后各叶位烟叶不同组织中钾素和其他有机物的含量,了解烟叶成熟过程中钾素的运输、分配和积累规律及其他有机物代谢过程的影响。结果表明:打顶前,各部位烟叶的钾含量表现缓慢上升,打顶后,各部位烟叶钾含量大幅下降;在整个成熟期,支脉的烟碱含量高于主脉,打顶对烤烟各叶位的主脉、支脉、烟茎烟碱含量影响不大;打顶前,烟株各器官还原糖含量逐步升高,打顶后,还原糖含量继续上升,80～90 d时各器官还原糖含量开始回落;打顶后,上部叶和下部叶非还原糖含量急剧上升,中部叶含量大幅下降,打顶后20 d,大部分器官非还原糖含量开始回落。     

不同钾肥施用方式下烟草钾素积累动态模型与特征分析

为探索黄腐酸钾的不同施用方式对豫中烟区浓香型烟草钾素吸收特征的影响,以豫烟10号为研究对象,分别采用不同基追肥比例1∶0、4∶6、4∶3∶3施用黄腐酸钾,并监测整个生育期烟株的生长发育动态,建立烟草不同部位钾素积累动态模型,进而分析烟草钾素积累的动态特征。结果表明,钾肥基追比为4∶3∶3时,烟草叶、茎、根的钾素积累量均明显高于其他处理。叶片最大积累速率出现于移栽后58 d,快速增长期发生于移栽后43~73 d,此期间叶片钾素积累量为2.437 3 g/m2,占整个生育期烟叶钾素积累量的59.07%。茎部最大积累速率出现于移栽后63 d,快速增长期发生于移栽后57~70 d,此期间茎部钾素积累量为1.967 4 g/m2,占整个生育期茎部钾素积累量的57.81%。根系最大积累速率出现于移栽后67 d,快速增长期发生于移栽后53~80 d,此期间根部钾素积累量为0.764 3 g/m2,占整个生育期根系钾素积累量的59.72%。采用Logistic模型能较好地拟合烟草钾素积累动态,以基追比4∶3∶3施用黄腐酸钾能有效提高烟草钾素的积累速率和烟叶钾素积累量。     

断根结合生长素和钾肥施用对烤烟生长及糖碱比、有机钾指数的影响

河南济源烟区存在着烟叶糖碱比高、有机钾指数较低的生产现状,通过田间试验研究了打顶时断根(C)、打顶时断根结合喷施IAA(C+I)、打顶时断根结合追施钾肥(C+K)、打顶时断根结合喷施IAA并追施钾肥(C+K+I)和对照(CK)5种处理对烤烟生物量及糖碱比、有机钾指数的影响。结果表明:不同调控措施在烟株成熟期较对照均能增加根部、叶片的干重,减少烟碱、总糖在中上部烟叶的累积。断根结合喷施IAA能降低各部位烟叶的糖碱比,且以C+K+I处理的降幅最大,在下、中、上叶位中较对照分别降低了19.12%、15.33%和8.15%。与对照相比,各处理均能提高不同部位烟叶K⁺含量,降低Cl^-和SO₄^2-含量。C+K+I处理能极显著提高各部位烟叶的有机钾指数,且在中上部烟叶中增幅最大,较对照分别提高了125.00%和209.43%。总的看来,打顶时断根结合喷施IAA并追施钾肥能促进烟叶中的干物质积累、降低糖碱比、提高有机钾指数,进而提高烟叶的内在品质。     

主要农作物钾吸收转运基因及其进化关系分析

 【目的】发掘主要农作物的钾吸收转运相关基因,并分析其进化关系。【方法】利用比较基因组学研究手段,在GenBank、EMBL、DDBJ和PDB数据库中进行搜索,并对其同源性进行分析。【结果】在小麦、大麦、玉米、烟草等作物中,发现了具有编码序列（cds）全长的44个与K+吸收转运相关的基因。其中,在大麦、玉米、葡萄、蚕豆及烟草中发现的属于HAK/KUP/KT家族的基因8个;在大麦、小麦、玉米、马铃薯、番茄及烟草等作物中,发现属于AKT家族的基因27个;在大麦与小麦中发现属于HKT家族的基因4个;在大麦、烟草与马铃薯中发现属于KCO家族的基因4个;只有1个属于KEA家族的基因,是在玉米中发现的。在本研究中,首次确定玉米基因组计划中克隆得到的ZM_BFb0024K15、ZM_BFc0028P03属于HAK/KUP/KT家族,而ZM_BFb0207I17则属于KEA家族。对这44个K+基因所分别进行的同源性分析结果表明,它们与代表检索基因的同源性较高,序列相似性最低为33%,最高为84%。【结论】在农作物中,存在众多的钾吸收转运相关基因。其中,大部分基因与拟南芥的相关基因有相对较高的同源性。     

烟草中NAC类转录因子基因的克隆及分析

 【目的】克隆烟草NAC类转录因子基因,分析其序列特征和表达特性,为深入研究NAC类转录因子对烟草打顶后根系的生长发育与烟碱生物合成之间的关系奠定基础。【方法】采用电子克隆结合RT-PCR获得烟草NtNAC-R1全长cDNA序列,并进行生物信息学分析,用pRESTB原核表达系统进行该基因的原核表达。分别采用RT-PCR和Northern杂交对烟草打顶前、后根尖组织中NtNAC-R1的表达模式进行分析。【结果】烟草NtNAC-R1开放性阅读框架长度为936 bp,编码311个氨基酸,具有NAC转录因子家族典型的保守结构域。系统进化分析表明,该基因与矮牵牛NAC亲缘关系较近,属茄科植物特异NAC家族,在原核细胞中具有表达活性。该基因在烟草根中的表达水平最高,在烟草打顶后2—4 h表达水平下降,随后上升。【结论】从烟草根尖组织中克隆了一个NAC转录因子基因NtNAC-R1,该基因在根系中具有高水平表达,在烟草打顶后2—4 h表达水平显著降低,具有响应烟草打顶所导致的信号传递作用。     

水杨酸对玉米幼苗根系生长及细胞膜透性的影响

对不同浓度水杨酸处理的玉米幼苗根系形态指标(根长、根重)和生理指标(根系活力、SOD、POD、电解质相对外渗率、MDA)的测定结果表明,1.5 mg/L水杨酸溶液能促进玉米幼苗根系的生长发育,与不加水杨酸的处理相比,根长、根重分别增加22.76%和57.15%,根系活力以及SOD、POD活性分别增加88.89%、109.09%和40.15%;而水杨酸浓度为1.0mg/L时玉米幼苗根系的MDA含量和电解质相对外渗率比不加水杨酸处理分别下降了44.17%和26.44%.     

不同浓度IAA对烤烟酶活性及钾和烟碱含量的影响

采用盆栽试验,研究了打顶后喷施不同浓度IAA对烤烟叶片中硝酸还原酶(NR)、转化酶(Inv)活性,根系活力及烟叶中钾和烟碱含量的影响.结果表明:打顶后喷施适宜浓度的IAA(20 mg/kg)可以增加烟叶NR活性,减缓烟叶Inv活性下降程度,有利于提高根系活力,增加烟叶钾含量,同时具有降低烟碱含量的作用.     

低磷胁迫对烤烟云烟87糖代谢及营养元素吸收的影响机理初探

为了探明低磷胁迫对烟草糖代谢及养分吸收的影响机理。以云烟87为试材,设置正常供磷（T1,1 mmol/L Pi）和低磷（T2,0.1 mmol/L Pi）两个处理的沙培试验,检测低磷胁迫下烟株不同部位的蔗糖、淀粉、营养元素的含量及糖代谢相关酶的活性,分析糖代谢关键基因（SUT1、INV、AGPase）及高亲和营养元素转运蛋白家族基因（PT1、PT2、HAK1、IRT1）的表达差异。结果表明：①低磷胁迫显著增加了烟株根部和地上部的蔗糖含量;虽然焦磷酸化酶（AGPase）基因在低磷条件下表达量下调,但是由于淀粉酶活性被强烈抑制,淀粉含量仍显著增加;②低磷胁迫增加了烟株根部和地上部K和Fe的含量,降低了Mg的含量,Ca含量差异不显著;K和Fe的积累可能是由高亲和钾转运蛋白（HAK1）及铁调控转运体基因（IRT1）的表达量提高引起的,为磷与其他营养元素之间的互作提供理论基础。