不同基因型烟草根系对钾吸收的影响

选取4个典型基因型烟草,育苗后通过水培试验培育烟苗30天,分别测定其根系形态学特征和生理学指标及烟叶含钾量。通过比较发现,烟叶含钾量高的基因型烟草具有根系形态学和生理学上的优势,从而保证了烟草对钾的高效吸收和累积。相关参数和指标可以为钾高效基因型烟草的筛选和育种提供依据。     

不同品种烟草对钾的吸收特性

为探明不同品种烟草的钾吸收特性,对农大201、豫烟6号和K326在不同供钾水平(高钾水平5mmol/L,低钾水平0.15mmol/L)下进行砂培试验,研究其植物学特性、干物质总量和根系发育情况。结果表明:各品种在高供钾水平下生长情况均优于低供钾水平;ND201和Y6对K~+的亲和力明显低于K326,最大吸收速度则明显高于K326;低钾条件下K326具有很强耐胁迫能力,充足供钾条件下ND201和Y6对钾有较强的富集能力。     

不同根系调节剂对烟草烟碱及钾素分布的动态影响

采用盆栽试验,研究了ＡＢＴ４,ＦＡ及ＦｅＳＯ４ ３种营养调节剂对烟草根系活力、烟碱合成、Ｋ素吸收与分布的影响,结果表明,烟草根系活力的动态变化呈双峰曲线,根系及叶片的烟碱含量与根系活力的趋势相同,即在移栽后３０ｄ有一高峰,然后缓慢下降,到移栽后７０ｄ又开始上升,烟草根、茎、叶中Ｋ素含量的变化趋势一致,在整个生育期内均呈下降趋势,调根剂ＡＢＴ４,ＦＡ,ＦｅＳＯ４对根系活力、Ｋ素吸收和烟碱合成均有促进     

转AtNHX1基因烟草钾积累及根系生理特性

为了探明转At NHX1基因提高烟叶钾含量的生理原因,利用大田和水培试验,以3个转At NHX1基因阳性纯合株系N7、N9和N10,以及未转化烟草K326(对照)为材料,研究了转At NHX1基因烟草钾含量、根系形态和生理特性。结果表明,转At NHX1基因烟草在大田中长势一致,烟叶含钾量在10~70 d叶龄始终显著高于对照;在水培实验中,转At NHX1基因烟草吸收K~+能力强,具有较大的K~+吸收速率,其根系形态、根系活力、阳离子交换量和ATPase活性均显著高于对照。转At NHX1基因烟草具有富钾基因型烟草钾高效吸收和积累的特征,因而钾含量大大提高。     

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。     

氮肥形态对烟草生理活性及钾吸收的影响

采用水培试验,研究在不同硝铵比的氮肥处理下,烟草前期主要生理指标和钾、氯含量的变化。结果表明,随着硝铵比的提高,叶绿素、硝酸还原酶、根系活力、钾含量都呈现先上升后下降的趋势,在硝铵比为(6.5∶3.5)达到最高值,氯含量呈现相反的趋势。综合表明硝铵比为(6.5∶3.5)能起到促进烟株生长,提钾控氯的效果。     

苯甲酸和对-羟基苯甲酸对西瓜种子发芽及幼苗生长的影响

为探明苯甲酸、对-羟基苯甲酸对西瓜的化感作用,采用浸种、浸芽和浇灌幼苗的方法分别研究了苯甲酸、对-羟基苯甲酸对西瓜种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,苯甲酸、对-羟基苯甲酸浸种处理使西瓜种子发芽率显著降低;浸芽处理使西瓜种芽的胚轴、胚根生长受到显著抑制。用苯甲酸、对-羟基苯甲酸浇灌的幼苗,根系活力、株高、茎粗、叶面积、地上部和根系干重均显著低于对照。苯甲酸、对-羟基苯甲酸的浓度越高,对西瓜种子发芽和幼苗生长的抑制作用越强。表明苯甲酸、对-羟基苯甲酸对西瓜种子发芽和幼苗生长均具有自毒作用。     

烟草钾素研究进展

从烟草对钾的吸收分配及其影响因子、钾肥施用方法对烟叶钾的影响、钾对烟叶产质的影响等三个方面综述了近年来钾素营养的研究状况和进展 ,并提出今后应积极开展提高钾肥肥效和新型钾肥的研究 ,加强烟草钾高效品种的选育。     

烟草钾素营养与钾肥研究

钾是烟草的品质元素。从钾的生理功能、与烟叶品质的关系、钾的土壤化学以及钾的吸收与分配等方面详细论述了钾的营养生理和土壤化学行为以及中国烟叶含钾量偏低的可能原因。笔者还调查了中国目前钾肥的使用情况,得出结论:目前烟草上使用的钾肥种类主要为硫酸钾和硝酸钾;烟叶含钾量与钾肥施用量呈正相关;钾肥分次追施的效果好于一次性基施;钾肥应该与铵态氮之后施入土壤,并应深施,分层施肥的效果较好;硫酸钾与硝酸钾配施的效果优于硝酸钾。并提出了提高烟叶含钾量的几点建议。     

干旱胁迫下供钾水平对烟草生长和钾素吸收及抗旱性的影响

为了探索烟草施用钾肥的抗旱效果和提高烟叶品质，通过盆栽试验研究了干旱胁迫下不同供钾水平对烟草生长和钾素吸收的影响。结果表明，不同供钾水平下生长的烟草随着供钾水平的提高，生长量和抗旱性均得到增强，在干旱胁迫下，可有效地抑制土壤水分的损失速率，使烟叶的水分损失得到控制，同时减缓了干旱时烟叶叶绿素含量的降解速率和烟叶细胞膜的损伤度，还使烟叶的膜脂过氧化作用减轻，丙二醛生成量降低，烟草的抗旱能力也明显得到提高，随钾水平提高烟叶含钾量和钾素吸收量增加。     

不同基因型烤烟的根系特性及其对根际土壤钾含量的影响研究

为了探究不同烤烟基因型的根系特性及其对根际土壤钾素形态变化的影响,通过盆栽试验,设置无外源钾(NK)和正常供钾(UK)2个处理,测定了4个不同烤烟基因型农大202、NC628、云烟87和NC89的根系形态指标、根系分泌物及根际土壤钾素活化状况。结果表明：烤烟根系分泌物化学组成上有机酸种类最多,但具有基因型差异;UK处理下农大202根际有机酸含量最高,是NC89的1.36倍,土壤缓效钾向速效钾的转化最多,并且烟叶钾含量最高。UK处理下农大202具有庞大的根系和旺盛的根系生理活动,其总根长、总表面积、根系活力、根系ATP酶活性是NC89的1.49~1.90倍;NK处理下,农大202的总根长、总表面积、根系活力、根系ATP酶活性较UK处理均下降30%以上。UK处理下,中部叶钾含量与根际有机酸、根系活力、根系总长、根总表面积的相关系数分别都达到0.837~0.942,根际有机酸含量、根系活力、ATP酶活性与根总长、总表面积均有0.6以上的相关性。因此,根系总长较长、总表面积较大的基因型很可能是根系分泌有机酸量大、根系活力高、叶高钾含量的基因型,可作为高钾烤烟基因型评价的重要参考。     

Characteristics of Potassium-Enriched, Flue-Cured Tobacco Genotype in Potassium Absorption, Accumulation, and In-Ward Potassium Currents of Root Cortex

This study was to investigate the main traits of potassium-enriched,flue-cured tobacco genotypes related to potassium absorption,accumulation,and in-ward potassium currents of the root cortex.Hydroponic methods,K -depletion methods,and patch-clamp,whole-cell recordings were conducted to study the accumulation of dry matter and potassium in different organs,and to measure potassium absorption and dynamic and in-ward potassium currents in potassium-enriched,fluecured tobacco genotypes.The average dry weights of leaves and whole plant of potassium-enriched,flue-cured tobacco genotype ND202 were 10.20,and 14.85g,respectively,higher than JYH(8.50 and 13.11g,respectively)and NC2326(8.39 and 12.72g,respectively),when potassium concentration in the solution ranged from 0.1 to 50mmol L-1.Potassium accumulation in the leaves of ND202 was 18.6% higher than JYH and 34% higher than NC2326 when potassium concentration in the solution was superior to 0.5mmol L-1.The Vmax(the maximum velocity)of ND202 was 118.11μmol FW g-1h-1,obviously higher than that of JYH(58.87 μmol FW g-1 h-1)and NC2326(64.40μmol FW g-1 h-1).In the in-ward potassium currents,the absolute value of current density(pA/pF)of ND202 was 60,higher than that of JYH(50)and NC2326(40).Potassium concentration in leaves,Vmax and in-ward potassium currents,could be used to screen potassium-enriched,flue-cured tobacco genotypes.     

土壤水分调控对烤烟根系、植株形态及生理特性的影响

为探明土壤水分调控对烤烟根系、植株形态及生理特性的影响,指导制定烤烟优质适产土壤水分管理措施,采用盆栽方式,在宜宾烟区进行烤烟生长期土壤不同水分调控试验,分析不同土壤含水量处理烤烟的根系生长、植株形态建成及生理特性变化。结果表明,土壤含水量为20%时,烟株根系发育较差,生长缓慢,植株矮小,不易落黄;土壤含水量为80%时,根系活力受阻,烟株贪青晚熟等;而保持土壤相对含水量在50%时,根系体积增长迅速,干物质积累量大,根系活力强;有利于烤烟各项生理活动进行,从而获得良好的生产效益。     

剪叶程度对烤烟漂浮苗根系生长及生理特征的影响

为了研究不同剪叶程度对烤烟漂浮苗根系生长和生理特征的影响,以烤烟品种K326为材料,进行了剪叶面积1/3、1/2、2/3和不剪叶的烤烟漂浮育苗试验。结果表明,剪叶可抑制烟苗茎生长过高,促进根的生长发育;剪叶面积为1/3～1/2时,根的总根长、根表面积、根体积、根系平均直径和二级侧根数均显著高于不剪叶(根长和根体积除外)和剪叶面积为2/3的处理,烟苗根系活力、叶片叶绿素含量和可溶性糖含量均有显著提高     

碱性枸溶性钾肥与硫酸钾配施对烤烟抗性及根系生长的影响

为探明枸溶性钾肥对烤烟抗病性、抗旱性和根系生长的影响,采用盆栽试验,研究了枸溶性钾肥与硫酸钾不同比例配施对烤烟病害情况、抗旱性相关生理指标及根系生长的影响。结果表明:T2处理(75%枸溶性钾肥+25%硫酸钾)烤烟对野火病和烟草花叶病的抗性最强,病情指数最低,分别为4.63和3.52,较T1处理(100%硫酸钾)分别下降69.80%和52.62%;气候自然斑发病率最低,为4.55%,较T1处理降低66.64%;烟叶脯氨酸、可溶性糖含量在干旱48 h内一直呈增加趋势,且在5个处理中最高;MDA含量最低且与其他处理差异显著;烤烟总根长、根总表面积最大,根尖数最多,与其他处理差异显著,分别较T1处理增加81.58%、91.98%、133.45%。总体而言,75%枸溶性钾+25%硫酸钾处理烤烟的抗病性和抗旱性及根系生长表现最好,建议在保水能力差、土壤酸化严重的植烟土壤或降雨量少的烟区采用该配施比例。     

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。