河南不同地区烤烟蔗糖含量及其代谢关键酶之间的关系分析

通过河南确山和宝丰两地区烤烟蔗糖含量及其代谢关键酶的对比分析,研究了NC89不同发育时期18片叶蔗糖代谢相关酶即蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、转化酶(INV)的活性变化与蔗糖含量的变化。结果表明:烟叶蔗糖积累过程中,SPS、SS和INV活性的变化趋势是基本相同的,SPS、INV活性在烟叶生长中期宝丰烟叶均明显高于确山烟叶,蔗糖合成酶活性差别不显著,而确山烟叶蔗糖含量明显高于宝丰烟叶,说明了宝丰烟叶的碳代谢远远高于确山烟叶。     

不同氮肥水平对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响

通过田间试验,研究了不同氮肥水平对烤烟质体色素和碳氮代谢关键酶活性及品质的影响,结果表明,随着施氮量的增加,烟叶质体色素含量及其碳氮代谢关键酶活性升高,其中,低氮处理的硝酸还原酶活性下降时间提前,烟株以氮代谢为主转向以碳代谢为主时间前移;高氮处理的硝酸还原酶活性下降时间推迟,阻碍了烟叶碳氮代谢的适时转化,不利于烟叶成熟落黄;中氮处理的烟株碳氮代谢协调.从烤后烟叶品质来说,随着施氮量的增加,含氮化合物含量升高,而碳水化合物含量则随之下降.总体来说,中氮处理各成分含量适宜、比例协调,利于生产优质烟叶.     

烤烟碳氮代谢调节机理及其指标研究进展

为研究烤烟碳氮代谢对烟叶产量和品质形成的作用机理,探寻提升烟叶质量的有效措施,综述了烤烟碳氮代谢变化的基本规律、碳氮代谢调节的关键性位点及其研究现状,分析了碳代谢与氮代谢协调性对烟叶品质形成的影响;概述了碳氮代谢指标最新研究结果,并结合课题组近15年研究结果,提出叶片含水量、叶片汁液浓度、叶绿素含量及(1-叶片含水量)/总氮含量(即叶片干物质含量/总氮含量)等4种可用于反映烟叶碳氮代谢强度及其协调程度的易测指标。在此基础上,对今后烤烟碳氮代谢研究工作进行了展望,认为优质烟叶的碳氮代谢基本规律、烟叶碳氮代谢指标体系、烟叶碳氮代谢调节分子机理与调控途径、环境条件与烟叶碳氮代谢之间的关系将成为研究重点内容。     

白肋烟和烤烟嫁接对白肋烟碳氮代谢及硝酸盐含量的影响

为探索白肋烟与烤烟嫁接对白肋烟碳氮代谢的影响及有效降低硝酸盐含量的调控机制,以白肋烟品种鄂烟1号和烤烟品种K 326为材料,设置烤烟与烤烟嫁接(F/F)、白肋烟与白肋烟嫁接(B/B)、白肋烟与烤烟嫁接(B/F)3个处理,研究嫁接技术对烟叶生物量、色素、光合作用、氮代谢关键酶活性及碳氮化合物的影响。结果表明,与B/B处理相比,B/F处理烟叶生物量和碳氮代谢能力明显提高,烟叶硝酸盐积累量降低,其中烟叶干物质积累量、色素总含量、净光合速率、GS酶活性和氮素积累量分别升高了15.57%,15.45%,21.89%,14.58%和13.24%,而硝态氮含量降低了15.28%。     

不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化

为了明确南雄烟区主栽烤烟品种碳氮代谢规律,以烤烟品种粤烟97、粤烟98和K326为材料,研究了不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明:随着烟叶的成熟,各烤烟品种烟叶总叶绿素含量、硝酸还原酶活性、转化酶活性均表现为下降的趋势,淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势;成熟前期粤烟98总叶绿素含量较高,粤烟97总叶绿素含量较低,但粤烟98叶绿素降解速率较快,粤烟97叶绿素降解速率较慢;成熟前期K326和粤烟98的硝酸还原酶活性极显著高于粤烟97,整个成熟期各烤烟品种间转化酶活性和淀粉酶活性差异不显著。总的来看,粤烟98碳氮代谢协调性相对较好。     

不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化

为了明确南雄烟区主栽烤烟品种碳氮代谢规律,以烤烟品种粤烟97、粤烟98和K326为材料,研究了不同烤烟品种成熟期碳氮代谢关键酶活性的变化。结果表明:随着烟叶的成熟,各烤烟品种烟叶总叶绿素含量、硝酸还原酶活性、转化酶活性均表现为下降的趋势,淀粉酶活性呈先升高后下降的趋势;成熟前期粤烟98总叶绿素含量较高,粤烟97总叶绿素含量较低,但粤烟98叶绿素降解速率较快,粤烟97叶绿素降解速率较慢;成熟前期K326和粤烟98的硝酸还原酶活性极显著高于粤烟97,整个成熟期各烤烟品种间转化酶活性和淀粉酶活性差异不显著。总的来看,粤烟98碳氮代谢协调性相对较好。     

不同生物制剂处理对烤烟打顶后碳氮代谢关键酶活性和Inv/NR比值的影响

采用不同生物制剂处理对打顶后烤烟烟叶中碳氮代谢关键酶硝酸还原酶(Nitrate reductase,NR)、转化酶(invert-ase,Inv)和淀粉酶(amylase,AM)活性变化以及Inv/NR比值进行了研究。结果表明:施加生物制剂在一定程度上提高了叶片中NR、Inv和AM酶活性,增强了叶片的碳氮代谢,刺激上部叶扩展开片,各个处理间碳氮代谢调节效果表现为T1>T2>T3;施加生物制剂10 d后Inv/NR比值开始较CK高,中下部叶T3处理在成熟后期Inv/NR比值过高,对烟叶品质不利,T1和T2处理后氮代谢向碳代谢的转化较CK晚,上部叶碳氮代谢的减弱缓慢,延长了烟叶的成熟时间。综上所述,T1处理对碳氮代谢的调节效果最好,T2其次,T3最差。     

种植密度和施氮量对烤烟碳氮代谢关键酶及品质的影响

研究种植密度和施氮量对浏阳烟区烤烟碳氮代谢关键酶和品质特征的影响，以期为该地区烤烟特色原料的质量保障提供技术支撑。以烤烟G80为研究对象，采用田间裂区试验，设置3个不同种植密度(C1:15 151株/hm²、C2:16 666株/hm²、C3:18 181株/hm²),3个水平施氮量(B1:150.0 kg/hm²、B2:172.5 kg/hm²、B3:195.0 kg/hm²),分析种植密度和施氮量2个因素对烤烟G80生长过程中碳氮代谢关键酶活性和烤后烟叶品质的影响。研究结果表明，在同一种植密度下，随着施氮量增加，烟叶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、淀粉酶(AL)活性均有所提高；烤后烟叶总糖含量、还原糖含量、糖碱比降低，烟碱、氮含量增加，氯离子、钾含量表现出先增后降的趋势。在同一施氮量下，随种植密度增大，各酶活性均表现出先升后降的趋势；烤后烟叶总糖、还原糖、糖碱比增加，烟碱含量降低。以种植密度C2(16 666株/hm²...     

基于SPAD值不同追施氮量对烤烟碳氮代谢与产质量的影响

以烤烟品种云烟87为试验材料,在基施氮量一致的条件下,基于SPAD值设计了不同的追施纯氮量处理(处理T1,每次追施纯氮15 kg/hm2;T2,20 kg/hm2;T3,30 kg/hm2;T4,40 kg/hm2),研究了不同追施纯氮量对烤烟光合特性、碳氮代谢关键酶活性、碳氮代谢产物含量以及烤后烟叶产质量的影响.结果...     

施氮量及基追比对烤烟碳代谢产物及关键酶的影响

【目的】探寻施氮量及基追比对烤烟碳代谢产物含量及关键酶活性的影响,为合理施用氮肥、提高烟叶品质和产量提供理论依据。【方法】进行不同施氮量(6,8,10 kg/667 m²)及基追比(5∶5,6∶4,7∶3)的两因素田间试验,以烤烟云烟87为试验材料,分别在团棵期、旺长期、现蕾期、打顶期、脚叶成熟期测定烤烟还原糖、总糖含量及碳代谢关键酶[蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、ADPG焦磷酸化酶(AGP)、蔗糖转化酶(INV)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、果糖-1,6二磷酸酶(FBPase)、α淀粉酶(α-amylase)]的酶活性。【结果】随着烟叶的成熟,烟叶中总糖和还原糖含量呈先下降后上升又下降的趋势;烟叶中INV、SS、α-amylase、AGP、FBPase活性呈先上升后下降的单峰曲线,SPS活性呈双峰波动的变化趋势,SSS活性呈先下降后升高再下降的趋势。随施氮量的增加,烟叶中总糖和还原糖含量呈下降趋势,SS活性整体呈不断下降的趋势,INV、SSS、FBPase活性整体呈先下降后升高的趋势,α-amylase、SPS、AGP活性整体呈先升高后下降的趋势...     

氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响

为探讨氮肥对不同烤烟品种碳氮代谢关键酶活性的影响,采用大田试验测定了红花大金元(H)和K326(K) 两个烤烟品种在施氮和不施氮条件下,不同生育期硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）和蔗糖合酶（SS）的活性变化。结果表明：对于同一品种,氮肥的使用在前期提高NR、GS活性,中期提高GDH活性;同时施氮提高前期SPS活性及后期SS活性。同一施氮处理情况下,K326的NR活性和SPS活性在前期高于红大,在碳代谢旺盛时期K326的GDH活性也要高于红大,在后期红大的GS酶活和SS活性高于K326。氮肥对不同品种烟株的氮代谢都起到促进作用;K326在前期利用氮素作用强于红大,后期氮素再利用作用却弱于后者,同时K326和红大在碳代谢过程中碳源向不同的碳水化合物分配的比例不同。因此在烤烟生长发育过程中,需根据不同品种氮素需求的特点,确保氮肥的供应充足。     

棉纤维发育过程中糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系

 【目的】研究棉纤维发育过程中的糖代谢生理特征对氮素的响应及其与纤维比强度形成的关系,探索改善棉纤维比强度的生理调控技术途径。【方法】以美棉33B（AC-33B）和科棉1号（KC-1）为材料,设置大田氮素水平0 kg N?hm－2（缺氮）、240 kg N?hm－2（适氮）和480 kg N?hm－2（高氮)试验,研究3个氮素水平下棉纤维发育过程中糖代谢的重要物质（蔗糖和β-1,3-葡聚糖）含量变化、调节糖代谢的相关酶（蔗糖酶、蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶及β-1,3-葡聚糖酶）活性的动态变化和纤维比强度形成的关系。【结果】两年试验结果表明,在240 kg N?hm－2水平下,棉纤维中的蔗糖酶活性最高,可长时间地为棉纤维发育提供一个充足的物质能量库,蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶活性最高,促使纤维发育过程中铃龄5～24 d的蔗糖下降量及24～31 d蔗糖增长量最大,并且全铃期内转化率高且转化彻底,β-1,3-葡聚糖酶活性高,使含量及峰值高的β-1,3-葡聚糖中后期转化彻底,因此,此水平下棉纤维发育过程中蔗糖和β-1,3-葡聚糖含量的上述动态变化,有利于纤维素平缓累积且累积期长,与高强纤维的形成需要的纤维素累积特征相吻合;而在0 kg N?hm－2水平下,棉纤维发育过程的糖代谢生理特征与上述表现刚好相反,最终纤维素累积过快且累积期短,形成低强纤维;480 kg N?hm－2水平则介于上述两者之间。【结论】棉纤维发育过程糖类物质代谢生理特征在0、240、480 kg N?hm－2水平间存在明显差异,该差异是导致纤维最终比强度形成不同的重要因素。在240 kg N?hm－2水平下,上述糖代谢相关酶活性变化及糖类物质供给更为优化,更有利于高强纤维的形成。     

功能基因组学和代谢组学技术在植物次生代谢物合成及调控研究中的应用

植物次生代谢是植物在长期进化过程中与环境相互作用的结果,由初生代谢派生. 萜类、生物碱类、苯丙烷类为植物次生代谢物的主要类型,其代谢途径多以代谢频道形式存在,具有种属、生长发育期等特异性. 该文从植物次生代谢物的分类、代谢途径及代谢调控基因工程等方面展开论述,介绍了次生代谢物的生物合成途径,以及利用基因工程等技术对植物次生代谢途径进行遗传改良等方面的研究进展,为全面认识植物代谢网络、合理定位次生代谢及其关键酶、促进野生植物资源可持续利用等提供理论依据.      

碳氮培养条件下伊氏杀线虫真菌的代谢组研究

【目的】比较伊氏杀线虫真菌Esteya vermicola (EV菌)在碳、氮营养源培养下的代谢差异,并找到重要代谢物或信号分子。【方法】选取培养真菌的碳培养基[主要为马铃薯葡萄糖肉汤培养基(PDB)]和培养细菌的氮培养基(主要为酵母粉),将EV菌在2种培养基上25℃条件下培养7 d,收获菌丝体并提取代谢产物。采用非靶标的高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS),在阴、阳离子模式下对代谢物组分进行分析和鉴定,并分析差异显著代谢物的代谢通路。【结果】共得到498种代谢物,阴、阳离子模式分别有176和362种,其中2种模式共同含有40种。差异显著的代谢物共有444种,占总数的89.2%,其中阴、阳离子模式分别有162和310种,有28种为2种模式共有。主成分和偏最小二乘判别分析均可使碳、氮培养条件下的代谢物聚为不同的簇并显著分离。氮培养条件下,磷酸胍基乙酸酯和对甲酚硫酸盐是大量产生且特有的代谢物;重要代谢物尿囊素、光色素、吲哚和海藻糖产量显著上调。通路分析将显著上调和下调的代谢物分别富集到氨基酸和糖类代谢相关的代谢通路。【结论】EV菌在碳培养和氮培养条件下呈现明显的代谢差异,代谢通路主...     

坡位对寒温带天然樟子松林土壤微生物生物量碳氮的影响

目的研究我国寒温带天然樟子松林土壤微生物生物量碳、氮含量与坡位之间的关系,了解樟子松林对立地条件的响应,揭示天然樟子松林土壤微生物生物量变化特征及影响因素。方法以大兴安岭北部不同坡位天然樟子松林为研究对象,选择坡上、坡中和坡下3种立地条件,采用氯仿熏蒸浸提法测定了0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层土壤微生物生物量碳、氮含量。对其季节动态变化规律及影响因素进行分析比较。结果在观测期内（5—9月）,樟子松林土壤微生物生物量碳、氮含量均呈现出波动式下降趋势,其变化范围分别是74.33 ~ 515.33 mg/kg和15.33 ~ 240.57 mg/kg,土壤微生物生物量碳氮比在1.04 ~ 5.73之间。坡位对土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比产生显著影响（P < 0.01）,坡下和坡中樟子松林土壤微生物生物碳、氮含量均值显著高于坡上（P < 0.05）;不同土层间土壤微生物生物量碳、氮含量也存在显著差异,0 ~ 10 cm土层显著高于10 ~ 20 cm土层（P < 0.05）。土壤微生物生物量碳、氮与土壤总有机碳、全氮和土壤含水量呈显著正相关,但与土壤温度和pH 值相关性不显著。结论坡位对天然樟子松林土壤微生物生物量影响显著,其含量存在明显的立地分异规律性,土壤总有机碳、全氮和土壤含水量是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。      

不同调酸剂对种植玉米红壤微生物群落的影响

为研究红壤微生物丰度和群落组成对不同调酸剂的响应,分析影响碳/氮关键代谢过程微生物的变化,通过盆栽实验,设置不施肥（CK）、钙镁复合剂（L）、钙镁复合剂配施猪粪（ML）和钙镁复合剂配施秸秆（SL）4个处理,采用宏基因组测序技术,分析土壤细菌、真菌和古菌以及碳/氮代谢关键过程微生物。结果表明：L、ML和SL处理显著提高土壤pH值和交换性钙/镁,显著降低土壤交换性酸。调酸剂增加了细菌优势菌中的变形菌门相对丰度,降低了绿弯菌门和酸杆菌门相对丰度;降低了真菌优势菌中的毛霉菌门相对丰度;增加了古菌优势菌中的广古菌门和深古菌门的相对丰度,降低了奇古菌门的相对丰度。冗余分析结果显示,速效钾是影响土壤细菌和真菌群落结构的主要环境因子,土壤pH和有机碳是影响土壤真菌和古菌群落结构组成的关键因子。碳代谢过程的贡献度方面,变形菌门的贡献度在SL处理中最高,放线菌门和芽单胞菌门的贡献度在ML处理中最高。氮代谢过程中,各处理绿弯菌门对硝化作用的贡献率均超过80%。调酸降低了绿弯菌门和酸杆菌门在反硝化与硝酸盐异化还原过程中的贡献度,L与SL处理的变形菌门贡献度低于ML处理,而ML处理的放线菌门贡献度高于L与SL处...     

外源物质对半夏愈伤氮代谢关键酶及有效成分积累的影响

以生长均一且旺盛的半夏愈伤组织为材料,研究外源添加物苯丙氨酸(Phe),天冬氨酸(Asp),硝普钠(SNP),乙酰水杨酸(ASA)单独或两两复合对半夏愈伤组织氮代谢关键酶及有效成分含量的影响.结果表明:单独添加外源物均可有效提高氮代谢关键酶及PAL的活性、可溶性蛋白及总生物碱的含量,SNP尤其明显;复合添加外源物时,1mg/L ASA和150mg/L Asp复合加入时诱导氮代谢关键酶及PAL的活性升高且具有显著性,可溶性蛋白、总生物碱、鸟苷含量显著增加.50mg/L Phe+1mg/L ASA复合加入时腺苷含量比对照提高了128.6%.说明外源添加物能有效调控次生代谢过程中氮代谢相关酶的变化,从而影响半夏愈伤组织中次生代谢产物含量.     

河南宝丰烟区生态因素与烟叶质量特点

分析河南宝丰烟区的植烟基本条件、气候因素、土壤养分状况以及所产烟叶的质量特点.结果表明：宝丰烟区无霜期为204 ～ 248d,＞10℃积温为4 681.3 ～5 247.5℃,日平均气温≥20℃的适宜气温持续时间为122～152 d;大田期光照充足,降水基本能够满足烤烟生长需要.植烟土壤有机质和速效氮含量较高,速效磷和速效钾含量适中,土壤含氯量低,为烤烟适宜或最适宜生长类型区.烟叶各化学成分含量适宜,组成比例协调,但协调性与津巴布韦烟叶相比尚有差距.     

遮阴及复光下茶树新梢主要碳氮代谢物动态变化

【目的】探究遮阴及复光下茶树主要碳氮代谢物动态变化,为茶树遮阴及复光过程中鲜叶适制性的选择提供理论依据。【方法】开展大田试验,以黄金茶1号、湘妃翠和金萱茶树品种为试验材料,设遮阴度80%和95%,分别在遮阴前、遮阴第12 d和复光后第1、3和5 d取1芽2叶,检测新梢可溶性糖、黄酮、咖啡碱、氨基酸组分和儿茶素组分等指标,分析遮阴及复光下茶树新梢碳氮代谢物和品质变化规律。【结果】遮阴下,3个茶树品种的茶多酚含量显著下降（P<0.05,下同）,黄金茶1号和湘妃翠的酚氨比降至4~5,简单儿茶素/酯型儿茶素降至0.23~0.42。黄金茶1号在遮阴度80%处理下酚氨比和叶绿素a/b显著低于遮阴度95%;与遮阴度80%处理相比,湘妃翠和金萱在遮阴度95%处理下酚氨比和叶绿素a/b显著降低,水浸出物和可溶性糖含量增加,且金萱在遮阴度95%处理下儿茶素品质指数显著高于遮阴度95%。复光后,3个茶树品种游离氨基酸的变异系数均大于茶多酚;湘妃翠和金萱的酚氨比大于7,儿茶素品质指数高于遮阴前。遮阴及复光过程中,3个茶树品种的水浸出物、黄酮和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）含量在复光第5 d最高。遮阴及复光下金萱茶多酚和游离氨基酸含量的变异系数低于黄金茶1号和湘妃翠;遮阴第12 d,遮阴度95%处理下湘妃翠和遮阴度80%处理下黄金茶1号的主要碳代谢物含量最低,主要氮代谢物含量最高。【结论】茶树为适应环境变化进行碳氮代谢调整,从而改变鲜叶的适制性。遮阴环境及复光前期茶树鲜叶适制名优绿茶,复光后期茶树鲜叶更适制优质红茶。