钾高效基因型烤烟选育及其钾素营养特性研究进展

烟叶的钾含量是评价烟叶质量的重要指标。我国烟叶含钾量普遍较低,选育钾高效基因型烟草品种(系)是提高我国烟叶钾含量的理想方法。介绍了我国烟叶钾含量的现状,综述了烤烟钾高效基因型的选育及其钾素吸收机理、钾素积累、分配规律等钾素营养特性的研究进展,并对通过选育钾高效基因型品种来提高我国烟叶钾含量的前景进行了展望。     

烤烟钾素营养及提钾技术研究进展

钾素对烟草的生长发育、产量和品质以及卷烟制品的安全性都具有重要的作用。从烤烟钾素生理、影响含钾量的主要因素、提高含钾量途径等方面进行了综述,并提出了今后应注意的研究方向。     

烤烟钾素营养的研究进展

从近年来我国烤烟钾素营养研究进展入手，分析我国烟叶含钾量低的原因，在此基础上提出进一步提高我国烟叶含钾量的研究方向。     

不同钾基因型烤烟品种表型差异及营养特性研究进展

针对钾在烟草生长中的重要作用,重点阐述了不同钾基因型烤烟品种的表型差异（农艺性状和生理特性）,指出产生这些差异的原因;并进一步综述了烟草中钾吸收与运转、积累、分配的规律,为今后选育钾高效型烟草提供理论依据。     

不同基因型烤烟的钾素营养特性

基因型差异是影响烟叶产量和质量的重要因素之一。本试验以74种烤烟品种(系)为试验材料,在无菌条件下研究低钾(0.05 mmol/L)、中钾(2.50 mmol/L)和高钾(20.00 mmol/L)3种钾浓度下各烤烟品种的钾素营养特性。结果表明:低钾处理抑制了烟草生长,其地上部鲜重、干重均低于高钾和中钾处理。随着钾浓度的降低,烟叶钾含量明显降低。对74种烤烟叶片钾含量进行聚类分析,结果表明,22种烤烟为富钾基因型烤烟,45种烤烟为高钾基因型烤烟,7种烤烟为低钾基因型烤烟。     

烤烟水分与氮钾素营养的研究进展

本文对近年来国内外在烤烟水分与氮钾素营养、水分与氮钾素互作、氮钾素之间互作三个方面所做的研究状况及取得的一些进展进行综述,针对这三方面的研究提出目前所存在的问题以及解决这些问题的一些建议,为进一步提高我国烤烟产质量提供切实可行的理论依据。     

西北黄土高原烤烟钾素营养状况分析

西北黄土高原烟区叶钾含量明显偏低，钾素营养不良，形成的主要原因是土壤中钾含量不足，有机肥及钾肥施用量减少，ＮＰＫ配比不合理，钾肥利用率低。分析研究结果表明，增施有机肥，改进施肥方法，提高钾肥施用量以及根外喷施钾肥均能显著提高烟叶钾的含量。     

土壤质地等对烤烟生长及钾素营养的影响

为探讨优质烤烟生产理想的土壤条件,通过２年烤烟盆栽试验,研究了土壤质地,有机质及ｐＨ值等对烤烟生长及钾素营养的影响。试验条件下,烟叶产量与土壤中粘粒和物理性粘粒百分量均呈极显著负相关。     

不同时期的钾素营养对烤烟含钾量及其它品质指标的影响

钾肥分次施用特别是成熟期也有充足的钾素供应，对提高烟叶含钾量至关重要。生育中、后期充足的钾素供应对中、上部烟叶含钾量非常有益。这表明我国烟草生产中钾肥的施用偏重于基肥及前期追肥而几乎无后期追肥的习惯应改变，即不仅要注意前、中期的钾素营养，而且也应该保证烤烟生育后期有充足的钾素供应。此外，烟叶含钾量的提高不仅使可溶性糖的含量提高，而且缩烛了可溶性糖的差值。本试验中中后期加大供钾量时两糖的差值均在5％以内，说明中后期供钾有利于烟叶内在品质的改善。     

烤烟富钾基因型钾吸收积累与内向钾电流特性

【目的】研究烤烟富钾基因型钾吸收积累与根皮层内向钾电流的特性,为富钾烤烟基因型的筛选提供参考依据。【方法】采用水培的方法,研究在不同供钾条件下,不同基因型各器官的干物质及钾的积累特性,并对叶片的相对含钾量进行分析;采用离子耗竭的方法对不同基因型的钾吸收动力学特性进行研究,并对各动力学参数进行分析;采用电生理的研究手段,分析烤烟不同基因型的根皮层内向钾电流的特征及大小。【结果】当外界供钾水平在0.1～50 mmol•L-1时,烤烟富钾基因型ND202叶片平均干重及总生物学平均干重分别为10.20 g及14.85 g,均高于净叶黄（JYH）（分别为8.50 g及13.11 g）和NC2326（分别为8.39 g及12.72 g）。当外界供钾水平大于0.5 mmol•L-1时,ND202叶片钾的积累量比净叶黄（JYH）高18.6%,比NC2326高34%。同时,ND202的Vmax为118.11 μmol•g-1 FW•h-1,显著高于净叶黄（JYH）的58.87 μmol•g-1 FW•h-1及NC2326的64.40 μmol•g-1 FW•h-1。在根皮层内向钾电流方面,ND202的电流密度（pA/pF）的最大绝对值为60,也明显高于净叶黄（JYH）（50）及NC2326（40）。【结论】叶片钾积累量、叶片相对含钾量、Vmax以及根皮层内向钾电流,可以作为富钾烤烟基因型筛选的参考指标。     

不同基因型烤烟体内钾积累分配差异比较研究

针对我国烟叶含钾量普遍偏低的现状,进行钾效率不同基因型烤烟不同生育期烟株体内钾积累分配差异比较研究.结果表明;烟株吸钾能力和烟叶含钾量在基因型间存在明显差异,钾在烟株体内的积累分配与烟草基因型有关,利用钾高效基因型品种进一步提高我国烟叶含钾量是一条有效途径.     

不同基因型烤烟生态适应性研究

选用不同生态烟区5个烤烟品种,从植物学性状、抗病性、经济性状、物理特性及降解产物等方面对其进行比较研究.结果表明,云烟87、吉烟9号和9407等3个品种叶片厚薄适中,田间长势良好,经济性状表现较为突出.豫烟5号和豫烟6号在延边生态条件下,其基因优势并未得到充分表达,对病害的抗性较差,叶片薄,上等烟比例较低,产值较小,不宜在当地种植.     

不同基因型烤烟在江西烟区的适应性研究

为筛选适合江西烟区生态条件的优质烤烟新品种(系),引进CC27、FJ209、20810、中烟204、F31-2、NX0914等6个烤烟品种(系),以K326为对照,试验分析各品种(系)的生育期、农艺性状、抗病性、经济性状、外观质量、化学成分和感官品质。结果表明:各参试品种(系)生育期与对照相近,其中20810经济性状较好,上等烟比例高,感官质量中等;中烟204田间生长势强,综合抗病性好,产值产量高,感官质量仅次于K326;NX0914产值产量显著优于K326,中上等烟比例较高,感官质量优于K326;其他参试品种综合表现一般。20810、中烟204和NX0914可扩大种植面积,进一步验证研究。     

不同基因型烤烟苗期氮代谢对相关酶活性的影响

采用沙培方法,选用不同基因型烤烟‘K326'、‘中烟90'和‘净叶黄',研究氮形态对不同烤烟幼苗叶部、根部的酶活性及可溶性蛋白含量的影响.研究发现,在NO3 -N或NH4+ -N不同处理水平下,‘净叶黄'叶部硝酸还原酶(NR)的活性较高,‘中烟90'根部NR的活性较高,在NH4+ -N的处理水平下NR的活性高于NO3- -N处理水平;‘K326'叶部和根部的谷氨酰胺合成酶(GS)的活力较高,根部的GS活力远大于叶部,并且在NH4+ -N的处理水平下叶部的GS活性低于NO3- -N处理水平,根部NH4+ -N处理水平下GS活性高于的NO3- -N处理水平;可溶性蛋白的含量具体表现为‘净叶黄'叶部较高,‘中烟90'根部较高.结果表明不同基因型烤烟间根部、叶部NR和GS活性以及可溶性蛋白含量与氮素形态有关,并且与氮素水平不呈正相关.     

云南烟区四个品种烤烟钾含量的研究

采集了云南烟区烤烟上、中、下3个部位的烟叶样品5 893份,采用连续流动法检测烟叶钾含量,分析了云南烟区烤烟钾含量的变化特点.结果表明:云南烤烟上、中、下3个部位烟叶钾含量的均值分别为1.6%、1.8%、2.1%,主要分布范围和样本频率分别为1.25%~2.0%、1.25%~2.25%、1.5%~2.5%和76.4%、81.9%、73.4%,各部位烟叶钾含量大于1.5%的样本频率分别为61.0%、75.8%、91.7%.各部位烟叶钾含量在年度间存在极显著差异,4个主栽品种烟叶钾含量表现为‘红大’>‘K326’>‘云烟87’>‘云烟85’;不同生态种植区域烟叶钾的含量差异极显著,其中,滇西南烟区烟叶的钾含量最高,滇东北烟区最低.     

烤烟根茎叶对钾肥的吸收利用率研究

在氮磷施肥水平相同的情况下,采用田间小区试验研究了不同钾肥用量对烤烟生长的影响及根茎叶对钾肥的吸收利用率.结果表明:低钾处理对烤烟叶面积系数、地上部分干物质积累量的影响较大,高钾处理的影响较小.低钾处理烟根系干物质累积总量显著大于对照,高钾处理与对照比差异不显著.地上部分对钾肥的利用率20天<40天<60天,20天、40天钾肥的利用率与施钾量呈指数函数型高度极显著相关,60天呈二次曲线型中度相关.根系对钾肥的利用率20天<40天<60天<80天<100天,20天根系对钾肥的利用率与施钾量呈三次曲线型高度极显著相关,40天呈二次曲线型高度相关,60天、100天呈指数函数型高度极显著相关,80天呈指数函数型中度相关.     

枸溶性钾肥与硫酸钾配施对烤烟生长及钾素积累与分配的影响

采用砂培方式,研究枸溶性钾肥与硫酸钾配施(质量比1∶3、1∶1和3∶1)对烤烟根系性状、根系活力及烟株钾素吸收积累的影响。结果表明,枸溶性钾肥与硫酸钾配施,可促进烤烟根系生长发育,优于单施硫酸钾和枸溶性钾肥;枸溶性钾肥与硫酸钾配施促进烟株对钾素的吸收和分配,烟株的上、中、下3部位烟叶钾素含量较单施硫酸钾的提高7.60%、23.24%和39.95%,总叶钾含量分配率分别提高8.41%、20.91%和42.03%;以75%枸溶性钾肥与25%硫酸钾配施处理效果最佳。     

不同基因型烤烟中性致香物质含量差异性分析

采用GC-MS 测定方法,对贵州4 个基因型烤烟的中性致香物质类胡萝卜素降解产物、苯丙氨酸类、类 西柏烷类、新植二烯的含量进行分析测定。结果表明;毕纳1 号、贵烟1 号、贵烟2 号烤后烟叶中性致香物质总量明 显高于K326;毕纳1 号烤后烟叶中性致香化物质总量、类胡萝卜素降解产物含量、苯丙氨酸类含量、类西柏烷类和新 植二烯含量均最高,其中新植二烯含量显著高于K326,类胡萝卜素降解产物含量显著高于贵烟2 号;贵烟2 号和贵 烟1 号中性致香物质总量高于K326,主要是因其新植二烯含量的增加所致。