烟草PMT基因单核苷酸多态性与烟碱含量变异的研究

为了解析不同烟草品种间烟碱含量差异的遗传机制,深入探索烟碱表型变异与基因序列多样性之间的关系。本研究从29份烤烟品种全基因组重测序所揭示的基因组序列变异中,分析了普通烟草种4个PMT基因家族基因的SNP和Indel变异,筛选错义突变位点。发现在NtPMT2基因第1个外显子的第75个碱基处存在1个错义SNP位点C23_49502707,在供试群体存在G和T两种等位变异。结合8个环境点的烟碱表型鉴定,可知在显著水平上T基因型等位变异供试品种的烟碱平均含量比G基因型的高14.7%,是高烟碱优异等位变异。进而对该位点进行了PCR标记转化,并筛选到1对扩增稳定、带型清晰的功能标记。本研究为克隆烟碱含量调控相关基因奠定了良好的实验基础,为高烟碱品种的分子标记辅助选择提供了可用的标记和基因资源。     

烟草BBLc基因CRISPR/Cas 9载体构建与遗传转化

小檗碱桥状酶在烟碱生物合成的最后一步起到关键催化作用。本研究对小檗碱桥状酶基因家族中的BBLc基因进行研究,利用CRISPR/Cas 9技术构建BBLc基因的编辑载体,通过农杆菌介导法遗传转化烟草,经卡那霉素抗性筛选获得35株抗性苗,利用PCR和RT-qPCR技术鉴定获得7株突变株。观察发现,突变株烟叶褶皱程度较野生型增大,其余农艺性状与野生型相比差别不大。利用HPLC法测定盛花期叶片烟碱含量,突变株烟碱含量较对照平均降低了24.2%;其中突变烟株CB 10的烟碱含量为0.88%,降幅最大(37.6%)。研究表明,BBLc基因在烟草中表达量的降低引起烟碱含量的降低。     

超量表达CsADH17基因提高烟草抗旱性及香气成分分析

乙醇脱氢酶是植物香气物质合成的脂肪酸代谢等途径中的关键酶之一,对茶叶芳香物质的形成有着重要作用,因此探究CsADH17基因有利于茶树的生长发育与品质提升。以本课题组前期筛选的CsADH17基因为研究对象,克隆CsADH17基因并构建植物表达载体,遗传转化烟草,对转基因烟草非生物胁迫下CsADH17的表达量和相关生理指标进行测定与分析。结果表明,对转基因与野生型烟草进行模拟干旱胁迫后,转基因烟草植株在干旱胁迫处理下的CsADH17基因相对表达量比野生型植株高。野生型烟草植株和CsADH17转基因烟草植株在干旱胁迫处理21 d后,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性均高于野生型烟草;胁迫处理后,野生型烟草叶片中丙二醛(MDA)含量显著高于转基因烟草。香气成分分析,转基因烟草苯甲醛比野生型含量提高了44.4%,而烟碱含量比野生型提高不到5%。CsADH17基因在烟草干旱胁迫下具有抗旱作用,同时影响烟草的香气成分,为进一步揭示CsADH在茶树生长发育以及抗逆响应中提供参考。     

烤烟调制后单叶中四种常规化学成分的区域分布

当前烤烟的配方加工利用整片烟叶并按照烟叶的等级和部位进行的,这样就会忽略叶片内部的化学物质的区域分布。采用自制的带孔薄木板把烤烟单片烟叶划成48个点取样,测量4种常规化学成分（烟碱、糖、K+ 和Cl-）含量,运用地统工具、SPSS、Management zone analyst统计软件进行分析。结果表明：烟碱、糖、K+ 和Cl- 含量块金效应大于75%,具有较弱空间相关性,从克里金插值图上看具有大的空间变异性;4类物质只有主成分特征值2.864大于1,占总变量的71.64%;整个单叶片可以精确地划分成4个区域。本研究能够为打叶复烤和卷烟配方提供有用的信息。     

植物源系列农药——烟碱制剂

<正> 烟草是一种茄科植物。它的杀虫成分是烟碱。我国普遍栽种的是烟碱合量较低、专供卷烟吸用的红花烟草。烟碱含量较高、专供提制杀虫剂用的烟草是黄花烟草和白花烟草。烟草中有10余种植物碱具有杀虫功能,其中最主要的是烟碱。烟草的整个植株都含有烟碱,但以叶中含的最多,茎中含的最少,愈老的烟叶含烟碱愈多。做卷烟的红花烟草含烟碱3%左右,黄花烟草含烟碱10%～15%。烟     

不同杂交方式对白肋烟烟碱转化率的影响

采用白肋烟B37的高烟碱转化品系(HC)和低转化品系(LC)进行正、反杂交试验,分析比较双亲与正、反交F_1的烟碱、降烟碱含量及烟碱转化率的平均值、群体分布频率特点和杂种优势的大小。结果表明:低转化材料作母本F_1(正交)烟碱含量表现出24.58%的正向平均优势,降烟碱和烟碱转化率则为49.79%和57.43%的负向平均优势;以高转化率材料作母本,F_1(反交)表现出同样的趋势,但杂种优势小于正交F_1。为此认为,雄性不育杂交一代优势利用是选育低烟碱转化、低烟草特有亚硝胺(TSNA)含量新品种的有效方法,其中选择纯合的低烟碱转化品系作杂交母本尤为主要。     

湖南烤烟主要生物碱含量和组成比例及相关性研究

采用气相色谱法测定分析了湖南主产烟区烤烟的4种主要生物碱含量及他们之间的相关性。结果表明,烤烟中总生物碱平均含量为3.720%,烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱平均含量分别为3.601%、0.037%、0.013%和0.069%。烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱分别占总生物碱的96.82%、0.999%、0.349%和1.837%。烟碱含量变异幅度小,降烟碱含量变异幅度大。烟碱与降烟碱呈负相关,烟碱与假木贼碱呈正相关,烟碱与新烟草碱呈极显著正相关,降烟碱与假木贼碱呈显著正相关,降烟碱与新烟草碱呈极显著正相关,假木贼碱与新烟草碱呈极显著正相关。     

浓香型烤烟不同叶点生物碱含量的分布

摘要：本试验于豫中浓香型产区主栽品种中烟100中部叶为试验材料,研究了不同叶点生物碱含量的分布。结果表明：烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱含量从叶基部到叶尖端均逐渐增加,从主脉两侧向叶边缘也呈增加趋势,以近尖端的边缘部位含量最高,基部近主脉处最低,烟碱含量最高点较最低点高41.32%。总生物碱中烟碱含量占94.18%,新烟草碱占2.94%,降烟碱占2.23%,假木贼碱占0.63%。     

白肋烟自然群体和纯化群体生物碱的关系

以白肋烟主栽品种达白1号和鄂烟1号为材料, 探索自然群体和去除烟碱转化株后的纯化群体混合样品和单株样品生物碱含量及相互关系。结果表明, 在纯化群体中烟碱含量一般占总生物碱的92%~95%, 新烟草碱含量高于降烟碱含量居第2位, 含量比例分别为3.2%~5.0%和1.6%~2.8%, 假木贼碱含量和比例最低。在含有大量转化株的自然群体中烟碱含量降低, 降烟碱含量增高, 降烟碱含量高于新烟草碱。纯化群体中, 随着单株总生物碱含量的增加, 各生物碱含量均表现直线增加, 其相关系数由高到低依次为烟碱、新烟草碱、假木贼碱、降烟碱, 增长直线的斜率由高到低依次为烟碱、新烟草碱、降烟碱、假木贼碱。在自然群体中, 总生物碱与烟碱和降烟碱的相关性减小, 与新烟草碱和假木贼碱的相关性没有变化。在纯化群体中烟碱与降烟碱含量呈正相关, 但在自然群体中二者呈负相关或无相关。新烟草碱与假木贼碱在两个群体中均显著正相关。     

烟草(Nicotiana tabacum)生长素响应基因NtIAA27的克隆及功能分析

为了研究内源生长素信号路径对烟草烟碱合成的调控,本研究根据烟草基因组数据和PCR扩增获得烟草生长素响应蛋白NtIAA27基因RNAi干扰片段180 bp,将该基因180 bp的片段克隆至RNAi载体pHellsgate12中,并通过叶盘法将该基因转入烟草K326中。经过实时定量PCR检测获得两株敲除效率较高的转基因植株,对这两株转基因株系及非转基因材料进行烟碱含量测定,结果表明与非转基因植株相比,RNAi转基因植株的烟碱含量升高,表明内源生长素信号路径可以负调控烟草烟碱含量,本研究将为培育不同烟碱含量的烟草品种提供有价值的信息。     

生态环境和打顶对烟叶烟碱含量杂种优势的影响

杂种优势利用是提高作物产量和品质的一种重要育种方法,明确生态条件和打顶措施对杂种优势的影响,对提高烟草杂种优势研究利用效率有重要意义.本试验以烟叶烟碱含量杂种优势相差较大的3个杂交组合及其亲本为材料,选择生态条件差异较大的3个生态试验点,研究了不同生态环境和打顶措施对烟叶烟碱含量、烟叶烟碱含量杂种优势及其相关基因相对表...     

转Bt基因棉花选择标记基因nptⅡ转录后沉默分析

本研究利用病毒诱导基因沉默技术对转Bt基因棉花选择标记基因nptⅡ进行沉默,分析标记基因转录后沉默的可行性。以烟草脆裂病毒载体为骨架构建nptⅡRNAi载体,利用农杆菌浸染棉花子叶,获得nptⅡ干涉的转Bt基因棉花植株,然后涂抹卡那霉素进行检测。结果表明nptⅡ沉默植株叶片出现黄斑症状,RT-PCR和q RT-PCR检测表明叶片、根和茎中nptⅡ基因转录分别被抑制了99.25%、99.05%和98.65%,沉默后期的转录抑制也达到98%。本研究结果为解决已经在环境中释放转基因生物发生意外扩散和不可预料的生物安全事件提供了快速有效的应对方法和新思路。     

烟草残茬还田腐解特征及对土壤养分与烟碱的影响

为明确烟草残茬还田的腐解特征及对土壤和水稻中烟碱含量的影响,采用模拟试验,研究了烟茎和烟根还田后的腐解特征,以及土壤pH、有机质、养分、烟碱的动态变化。结果表明：（1）烟根和烟茎的腐解速率及养分的释放均表现为前期快后期慢,各养分累积释放率依次为钾>磷>氮。烟根的腐解速率及养分释放慢于烟茎,还田120天,烟根累积腐解率为45.02%,烟茎为53.82%。（2）烟茎和烟根还田能提高土壤有机质含量9.35%~39.87%,前期会导致土壤pH降低,但90天后会提高土壤pH。（3）烟草残茬的烟碱释放快,还田后的前5天,烟碱释放约50%,40天后,烟草残茬中烟碱基本释放完毕。烟根的烟碱释放要快于烟茎,还田后30天,烟根的烟碱累计释放率为96.95%,烟茎的烟碱累计释放率为94.03%。至第90天各处理土壤的烟碱含量为0 μg/g。水稻植株在前期会吸收微量的烟碱,至还田20天后,水稻植株中烟碱含量为0 μg/g。综合而言,烟草残茬还田能提高土壤养分,且还田后期土壤与水稻中不会有烟碱残留。     

水稻稻米不同直链淀粉含量的特异引物分析

水稻直链淀粉含量直接影响了稻米的食味和加工品质,所以该含量性状已成为水稻品质育种研究的一个重要方向。目前关于水稻直链淀粉基因以及相关合成酶的研究报道虽很多,但可用于直链淀粉含量检测的标记的报道却很少。本研究选取不同直链淀粉含量的2个特异引物,用不同来源的302份水稻品种(系)进行检验分析,结果表明标记RMamc10-3能鉴定出约51%的低直链淀粉含量的水稻种质,标记Pul-t3鉴定高直链淀粉含量水稻种质的可靠性仅为38.9%。此外,发现云南的水稻品种(系)稻米的直链淀粉含量较低,有70%以上种质的稻米直链淀粉含量在5%~20%之间。在来自国际水稻所、缅甸和斯里兰卡的水稻种质中发现10份直链淀粉含量高于25%的材料。本研究得到的2个高和低直链淀粉含量标记,以及筛选获得的高和低直链淀粉含量的种质基因资源,都将为下一步开展水稻优质米研究和品质改良提供重要的材料。     

在烟草中表达的高比活性木聚糖酶XYNB

来源于橄榄绿链霉菌（Streptomyces olivaceoviridis）A1的木聚糖酶XYNB是一性质优良的高比活性木聚糖酶，已在饲料中作为添加剂应用。本研究利用携带双35S启动子和AMV增强子的表达载体，在烟草中高效表达了XYNB。转基因烟草及其子代植株基因组PCR检测证实xynB基因已整合到转基因烟草的基因组中, ELISA和SDS-PAGE以及Western blotting分析确证了xynB基因的高效表达, 木聚糖酶活性分析证实了表达酶具有正常的生物学活性。表达的XYNB约占叶片总蛋白含量的6%， 转基因烟草表现的最高酶活性约为170 IU/g鲜叶片(23 IU/mg总蛋白)。表达酶蛋白分子量为20.8 kD, 与理论分子量相当。转基因植株可以正常生长和繁殖，T₁子代植株表现了与亲代相似的酶活性，具有较好的遗传稳定性。     

影响烤烟叶片硝酸盐积累的因素分析

烟草叶片中的硝酸盐和亚硝酸盐是强致癌物质烟草特有亚硝胺(TSNA)的前体物,凡影响前体物质含量的因素都会影响烟草TSNA的形成和积累。因此,调控TSNA前体物质的积累,进而降低烟草TSNA的含量,对生产优质低害的烟叶原料具有重要的意义。笔者分析了影响烤烟叶片中硝酸盐积累的重要因素,概述了烤烟基因型、烟叶组织部位、环境条件、肥料种类和调制加工过程等众多因素对硝酸盐积累影响的研究进展。     

豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性香气成分含量的关系

在对浓香型烤烟产区27个上二棚烟叶样品分析测定的基础上,研究了烟碱和总氮含量与烟叶中性香气成分含量的关系。结果表明,烟叶烟碱和总氮含量与类胡萝卜素类香气成分含量呈显著的二次曲线相关关系,在烟碱含量为3.82%时总类胡萝卜素类香气物质含量最高,在烟碱含量1.28%~3.92%范围内巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4、法尼基丙酮、二氢猕猴桃内酯和香叶基丙酮含量随烟碱含量的增高呈持续增加趋势。西柏烷类降解产物茄酮含量与烟碱和总氮含量也呈极显著的二次曲线相关关系,但茄酮含量最大值分别出现在烟碱含量为2.62%,总氮含量为2.77%时,此后显著下降。糖和氨基酸棕色化反应产物仅个别成分与烟碱和总氮含量显著相关。芳香族氨基酸降解产物总量、新植二烯和中性挥发性物质总量与烟碱和总氮含量呈显著的二次曲线相关关系,在烟碱和总氮含量分别为2.89%和3.05%时中性挥发性物质总量出现最大值。     

截流(环割)对烤烟光合速率和烟碱含量的影响

利用CI -301PS光合测定仪和UV8500紫外光度计研究了烤烟某些载培措施对拷烟光合作用及烟碱含量的影响。结果表明 :在一定的施氮水平下,截流 (环割 )降低叶片的光合速率,降低了根系的活力,降低了上部烟叶的烟碱含量,一定程度增加叶片光合产物的积累。……     

过量表达NtCAF1基因对烟草腺毛密度的影响

为研究NtCAF1基因对烟草腺毛密度的影响,本研究通过构建NtCAF1过表达载体,并对获得的过表达烟草植株进行分析。结果表明,NtCAF1(KC 480443)在烟草叶片中表达量最高;同时,构建NtCAF1过表达载体并通过农杆菌介导的叶盘法遗传化烟草,筛选获得过表达NtCAF1的阳性转基因株系19个;对这些转基因株系叶片腺毛密度进行统计发现,过量表达NtCAF1烟草叶片的腺毛密度较野生型而言显著增加70%;此外,与野生型相比,过量表达NtCAF1烟草叶片的脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)含量也显著升高。然而,茉莉酸(JA)含量无显著差异。结果表明,NtCAF1可能通过ABA和GA₃激素介导调节烟草腺毛密度变化。     

基于SSR标记的80份烟草种质指纹图谱的构建及遗传多样性分析

利用均匀分布于烟草24个连锁群上的48个SSR标记对80份烟草材料进行分析。结果显示,48个SSR标记共扩增出211个等位基因,平均每个标记4.396个,Shannon′s信息指数I为1.034,多态信息含量值为0.229~0.905,观测杂合度（H_o）、期望杂合度（H_e）和Nei′s多样性指数（H）平均值分别为0.320、0.572、0.431。聚类结果表明,在遗传距离为0.68时可以将80份烟草种质分为2个类群。5个烟草居群间的遗传一致度在0.643~0.765范围内,遗传距离分布在0.268~0.442。筛选4对核心引物构建了不同烟草种质资源的数字指纹图谱, 可将这80份烟草种质资源全部区分开。本研究在分子水平上为筛选优质烟草种质资源、挖掘重要基因以及拓宽烟草育种遗传基础等工作提供科学依据。