成熟期氮素调亏程度对烤烟叶片生长和化学成分含量的影响

为实现烤烟氮素动态的精准供应,采用套盆设计,在基质培养条件下,通过改变烤烟打顶后的营养液供应来调控烤烟生长后期的氮素营养,探索成熟期不同氮素调亏程度对上部烟叶生长、化学成分含量及感官质量的影响。结果表明,随着氮素调亏程度的增加,上部叶叶面积、单叶质量呈降低趋势,烟叶含氮化合物含量降低,且在打顶后总氮含量下降幅度增大,烟碱含量上升幅度减小。烤后烟叶烟碱、总氮和蛋白质含量随调亏程度增加呈降低趋势,还原糖含量呈相反的变化。以氮素调亏75%和50%的处理烟叶长势正常,叶面积适宜,叶片成熟落黄良好,上部叶的糖碱比为7.93,中部叶的糖碱比为7.89,烤烟化学成分较协调,石油醚提取物含量达到10.22%,感官质量最好。氮素调亏程度过高时(100%调亏),烟叶生长受到抑制,烟叶早衰,糖碱比高,石油醚提取物含量低,不利于产、质量的形成。不进行氮素调亏或调亏程度过低时(0和25%调亏),烟叶贪青晚熟,含氮化合物累积量大,化学成分不协调,感官质量较差。综合分析,成熟期氮素供应减少至打顶前的1/4到1/2,有利于优质烟叶的形成和浓香型风格特色的彰显。     

烤烟成熟期淀粉代谢关键酶活性与基因表达研究

【目的】探讨烤烟成熟期淀粉积累状况与淀粉代谢关键酶活性及其基因表达的关系,明确烤烟成熟期淀粉代谢的分子调控机制,为优质烟叶生产提供理论依据。【方法】以不同淀粉积累型烤烟品种秦烟96和豫烟6号为材料,测定成熟期烟叶淀粉含量及比例(直链淀粉、支链淀粉)和淀粉代谢关键酶活性,并对其关键酶基因(NtAGPase、NtGBSSⅠ、NtSSS、NtSBE、NtDBE、Ntα-amylase和Ntβ-amylase)进行实时荧光定量PCR分析。【结果】在烤烟发育成熟期,烟叶淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量呈先升高后降低的变化趋势,烟叶生理成熟期(移栽后85 d)其含量最高;随着烟叶的成熟,烟叶中支链淀粉所占比例逐渐增加。烤烟成熟期AGPase、GBSSⅠ、SSS、SBE和DBE活性呈先升高后降低的变化趋势,而烟叶淀粉酶活性则随着烟叶的成熟先降低后升高,烟叶过熟时其活性显著升高;与烟叶淀粉代谢关键酶活性变化趋势不同,其相关基因表达量变化差异较大。烟叶打顶至适熟阶段,AGPase和GBSSⅠ活性与烟叶直链淀粉含量相关性显著,对烟叶直链淀粉的积累贡献最大,NtGBSSⅠ对直链淀粉代谢起主要调控作用;SSS、SBE和DBE活性对烟叶支链淀粉积累起重要作用,NtSBE和NtDBE对烟叶支链淀粉代谢起主要调控作用。当烟叶由适熟至过熟时,淀粉酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶)主要参与烟叶的淀粉代谢活动。同一生态环境和栽培条件下,秦烟96淀粉积累较多,具有较高的支链淀粉比例。【结论】烤烟碳水化合物积累以淀粉为主,AGPase和GBSSⅠ是影响直链淀粉积累的关键酶,SSS、SBE和DBE对支链淀粉积累有重要作用,SBE和DBE活性的差异可能是造成烟叶直链淀粉与支链淀粉比值不同的重要原因。     

土壤有效氮含量对烤烟代谢及氮素营养的影响

土壤碱解氮+H(加还原剂)含量与烤烟吸氮量呈极显著正相关,相关系数达0.985.随着土壤碱解氮+H含量的提高,烟叶中各种色素含量和可溶性蛋白质含量也增高.土壤碱解氮+H含量为195.76 mg.kg-1时,烟株叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2含量、硝酸还原酶活性达到最大值,分别为12.4μmol.m-2.s-1、586.1 mmol.m-2.s-1、2.56 mmol.m-2.s-1、346.09 mmol.m-2.s-1、48μg.g-1.h-1.初步认为烤烟旺长期下部烟叶全氮含量低于1.1%时烤烟缺氮,烟叶全氮含量达到1.2%-1.6%时烤烟轻度缺氮,烟叶全氮含量达到1.7%-1.9%时烤烟潜在缺氮,烟叶全氮含量大于1.9%时烤烟氮素充足.     

灌浆成熟期氮素营养对粳稻品质性状及籽粒蔗糖代谢相关酶活性影响

选用籽粒直链淀粉含量(AC)差异显著的粳稻品种,通过盆栽试验研究灌浆成熟期氮素营养对粳稻品质性状及籽粒蔗糖代谢相关酶活性的影响。结果表明,抽穗期施氮肥显著提高籽粒蛋白质含量和千粒重,降低稻米最高粘度、最低粘度和最终粘度,降低幅度因品种不同而异;灌浆过程中籽粒SuSy和AI活性呈单峰曲线变化,峰值出现在抽穗后15~20 d;SPS活性变化在高AC材料中呈单峰曲线变化,峰值出现在抽穗后15 d,在低AC材料中活性缓慢下降,不同AC材料间三种酶活性有显著差异;抽穗期施氮肥显著提高SuSy和AI活性,但显著降低SPS活性;灌浆不同时期SuSy活性均高于SPS和AI;AC与AI活性间呈不显著负相关,与SuSy和SPS活性间呈不显著正相关;总淀粉含量与SuSy、AI、SPS活性间均呈正相关,其中与SuSy活性间相关达显著水平。     

烤烟氮素营养研究进展

综述了土壤氮素对烤烟氮素和烟碱累积、分配的影响,烤烟氮素营养速测技术,氮素在烟田的损失途径和氮肥利用率的研究进展,并提出了提高氮肥利用率的途径。     

烤烟成熟期氮代谢及其关键酶活性和相关基因表达分析

以烤烟品种K 326和NC 71为试验材料,测定分析了烟叶成熟期含氮化合物(叶片NH~+_4、可溶性蛋白质、总氮和游离氨基酸)含量和氮代谢关键酶活性,并对其关键酶基因(NtNR,NtGS和NtGOGAT)进行实时荧光定量PCR分析。结果表明在烤烟成熟期,烟叶内总氮、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量总体呈逐渐降低的变化趋势。叶片NH~+_4呈单峰波动变化,移栽后80 d时其含量达到峰值。从移栽后70 d开始,烟叶谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸脱氢酶(GDH)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性逐渐增强,至移栽后80 d其活性达到最高,随后逐渐降低。NtGR基因表达量在成熟期逐渐降低,而NtGS和NtGOGAT基因表达量则呈先升高后降低的变化趋势。硝酸还原酶(NR)对烟叶氮代谢起主要调控作用,GS对调节叶片NH~+_4有重要影响。同一生态环境和栽培条件下,NtGS广泛参与烟叶的氮代谢调控,而NtGOGAT起主要协助作用。     

不同氮素形态配比对烤烟品质的影响

通过田间试验,研究了不同硝态氮(NO^-3-N)和酰胺态氮(NH2-N)配比对烤烟的农艺性状、经济性状、烟叶化学成分、评吸质量和代谢酶活性(酸性转化酶和硝酸还原酶)的影响。结果表明：施用相同氮量的前提下,提高酰胺态氮比例,烤烟的产量和产值分别提高2．5％～8．6％和1．5％～20．5％,以NO^-3-N：NH2-N=75：25和NO^-3-N：NH2-N=50：50处理效果较好,该2个处理提高烤烟均价、中等烟和上中等烟比例、总糖和还原糖含量、糖碱比、K2O含量、降低非还原糖和含氮化合物(烟碱、蛋白质、总氮)含量。烟叶评吸结果,不同处理的烟叶在香气质、综合评分等方面的变化与肥料配方中硝态氮的比例无显著相关性,其中以NO^-3-N：NH2—N=50：50处理最低。烤烟叶片中酸性转化酶和硝酸还原酶活性的变化与硝态氮比例的关系也不密切。结果表明,一定生产条件下较好的烟叶产量和产值需要适当的硝态氮比例而不是全施硝态氮,     

植物体氮素损失研究进展

长期以来,氮素损失的研究重点多为氮肥在土壤运转过程中的损失.近年来,植株体内氮素损失愈来愈受到众多研究者的重视,逐渐开始了较广泛而深入的研究.拟从植物体氮素损失的发现,氮素损失的物种差异及生育期差异,氯素损失的形式及生理生化机制等方面进行较全面的综述.     

不同氮素形态及配比对烤烟叶片氮代谢的影响

通过大田试验 ,研究了烤烟不同氮素形态及配比对硝酸还原酶 (NR)、谷酰胺合成酶(GS)活性和总氮、烟碱含量的影响。结果表明 :移栽后 30d至采收结束 ,T2处理 (纯施NH4-N)的NR、GS活性一直保持相对较高的水平 ;自移栽后 30d至 76d ,T1 (纯施NO3-N)的总氮含量增加了 5 3.40 % ,T2增加了 60 .2 3% ,T3(NO3-N∶NH4-N =1∶1 )增加了 2 3.75 % ,其中T3增加的最少 ;成熟期烟碱含量随硝态氮肥比例增加有下降趋势。     

豫中地区主栽烤烟品种烟叶成熟期氮代谢特征研究

采用随机区组试验,深入研究了豫中地区主栽烤烟品种中烟100和NC89成熟期的氮代谢特性。结果表明:成熟期,2个品种叶片GS1酶活性均呈上升趋势,GS2酶活性均呈下降趋势。与NC89相比,中烟100的2种GS同工酶活性均较低。同时,中烟100具有较低的叶片NH4+浓度、总氮含量和可溶性蛋白含量,且具有较大的氨气挥发潜力。而NC89在生育后期具有较高的氮素再利用能力,这可能是中烟100具有较强耐氮肥能力,而NC89易贪青晚熟的原因之一。     

不同品种烤烟氮代谢与类胡萝卜素代谢差异分析

【目的】优质烤烟品种是彰显烟叶产区质量特色的重要保障,探究优质烤烟品种与常规主栽品种在江西烟区大田生育期内氮代谢和类胡萝卜素代谢特征差异,分析优质烤烟品种生理代谢共性特征,为深入挖掘品种特性以及优化品种配套栽培技术提供理论和技术支撑。【方法】以感官质量较好的闽烟312、闽烟12号与常规主栽品种云烟87(CK)为材料,分析不同品种中部叶在关键生育期相关物质组分含量和基因表达量变化。【结果】在类胡萝卜素代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期叶黄素含量达3.27～6.14 mg/g、β-胡萝卜素含量达0.67～1.59 mg/g,均极显著低于云烟87,而在中部叶成熟时两个品种叶黄素含量分别为2.31、2.58 mg/g,极显著高于云烟87的0.17 mg/g和0.44 mg/g;类胡萝卜素合成相关基因主要在旺长期至现蕾期高表达;在腰叶成熟期前,闽烟312和闽烟12号PSY等类胡萝卜素合成相关基因相对表达量整体高于云烟87,最大差值为2.53。在氮代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期总氮含量（1.58%～3.36%）、蛋白质含量（7.14%～14.81%）均极显著...     

NaHCO_3对烤烟成熟期氮代谢及烤后烟叶质量的影响

为探求促进生长过旺烟田烤烟成熟落黄的新途径,以烤烟品种红花大金元为试材,通过2013年在烟叶成熟期对生长过旺的烟株喷施不同质量浓度Na HCO3溶液,筛选出适宜质量浓度,然后于2014年研究适宜Na HCO3质量浓度对烤烟叶片氮代谢关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)活性以及烤后烟叶质量的影响。结果表明,烤烟成熟期喷施Na HCO3能有效降低烟叶的NR、GS活性,且浓度越高降幅越大,以10、15 g/L处理叶片较快落黄、易于烘烤,为适宜质量浓度;将适宜质量浓度(10、15 g/L)Na HCO3溶液喷施成熟期生长过旺烟株,烤后烟单叶质量、叶质重分别降低15.47%~27.57%、3.88%~7.47%;蛋白质、烟碱、总氮含量降低,还原糖、总糖、钾含量提高,化学成分更趋于协调;色素含量降低,中性致香物质含量提高16.64%~37.22%,评吸质量得分提高8.02%~10.95%。因此,适宜质量浓度(10、15 g/L)Na HCO3能够促进烟株成熟落黄,提高烤后烟质量。     

氟节胺对烤烟碳氮代谢及叶片超微结构的影响

研究了人工抑芽(T1)、杯淋氟节胺1次(T2)、杯淋氟节胺2次(T3)3种农艺措施对烤烟碳氮代谢关键酶、化学成分以及叶片超微结构的影响。结果表明:(1)打顶后21 d和28 d,T2的淀粉酶、转化酶和蔗糖合成酶活性均显著高于T1。(2)打顶后14 d、21 d和28 d,T2的NR活性显著高于T1和T3,T2的GS活性显著高于T3,T2和T1的GDH活性无显著差异但均显著高于T3。(3)总糖和还原糖含量表现为T2T1T3,淀粉含量表现为T2T3T1;打顶后14 d、21 d和28 d,T2的总氮含量显著高于T1,T2和T3的烟碱含量均显著低于T1。(4)人工抑芽叶片发育正常,施用氟节胺会在一定程度上破坏叶片超微结构。氟节胺杯淋1次的烤烟叶片碳氮代谢旺盛,协调性更好,叶片发育较合理。     

烤烟叶片成熟过程中光合生理特性的变化

为了筛选并判断烤烟成熟度指标,以烤烟龙江911为供试品种,测定了其叶片主要光合生理特性的变化。随着烟叶部位的上升,叶片CO2羧化效率、细胞间隙CO2浓度(Ci)饱和时的光合速率、表观光合量子产额、光饱和时的光合速率、光饱和点也随之增加,CO2饱和点随之下降;随着移栽后天数的增加,叶片CO2羧化效率、Ci饱和时的光合速率降低。移栽后不同天数之间CO2羧化效率、Ci饱和时的光合速率、表观光合量子产额的差异极显著,CO2补偿点、CO2饱和点、光补偿点的差异显著;不同烟叶部位之间叶片CO2羧化效率的差异极显著,Ci饱和时的光合速率、表观光合量子产额的差异显著。     

氮素前移对烤烟生长发育以及烟叶质量的影响

为探明氮素前移对烤烟生长发育、烤后烟质量的影响,以红花大金元为试材,统一采用烟草专用肥(配合常规施肥方式与水肥一体化技术),对比分析氮素前移模式(伸根期追肥40%,旺长期60%)与常规施氮方式(伸根期追肥25%,旺长期45%,成熟期35%)烤烟的田间生长及烤后烟叶品质的变化。结果表明:氮素前移处理较常规氮肥模式的烤后烟单叶重、叶质重以及含梗率显著降低,物理性状更好,还原糖、总糖、钾含量提高,蛋白质、烟碱、总氮含量降低,总体化学成分协调性提高,评吸质量提高,中性致香成分增加。在不同施肥方式中,上部叶以氮素前移配合水肥一体化技术的处理表现较好,中部叶则以氮素前移配合常规施肥方式处理的表现较好,经济效益较高。氮素适当前移,有利于促进烤烟前期生长发育,并控制后期长势促进成熟落黄,提高烟叶质量与经济效益。     

烤烟叶片发育过程中类胡萝卜素组分含量变化研究

利用反相高效液相色谱法和分光光度计法,对不同部位烤烟叶片发育过程中类胡萝卜素组分含量进行了测定.结果表明,烤烟发育过程中类胡萝卜素含量随生育时期的推进而逐渐下降,但不同部位叶片的类胡萝卜素组分含量有明显差异.中部叶片的β胡萝卜素、新黄质、紫黄质、叶黄质、叶黄素含量变化比较平稳.与下、中部叶片相比,上部叶片发育后期其组分含量均较高,其中β-胡萝卜素含量最高,为16.1 mg.g-1.     

红壤、水稻土上不同氮素形态配比对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响*

 通过不同氮素形态配比盆栽试验，研究了K326中部叶不同发育时期氮代谢的相关酶即硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和碳代谢的关键酶即转化酶（Inv）、蔗糖合成酶（SS）、蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性变化。结果表明：硝酸还原酶随硝态氮比例的增加酶活性呈上升趋势，而谷氨酰胺合成酶活性的变化趋势则与之相反；转化酶和蔗糖合成酶对烟草叶片生长发育的作用时期不同，即转化酶在烟草叶片发育中期，蔗糖合成酶在叶片发育后期。在云南玉溪砂红壤上以配施60%硝态氮复合肥有利于烟叶中碳代谢，而在水稻土上以配施40%硝态氮复合肥有利于烟叶中碳代谢。铵态氮比例过大不利于叶片碳氮代谢的适时转化。     

南阳烟区施氮量对烤烟品种GS同工酶及氮代谢指标的影响

为探明南阳烟区浓香型烤烟品种的适宜施氮量,采用裂区试验设计,通过3个施氮量处理,研究了不同烤烟品种（NC71、云烟99、渠首一号）成熟期谷氨酰胺合成酶（GS）同工酶蛋白表达特性及相关生理指标的变化动态。结果表明：NC71成熟期GS1、GS2和硝酸还原酶（NR）活性较低,谷氨酸脱氢酶（GDH）活性较高,具有较低的氮素同化和再利用能力,同时质外体NH+4浓度和氨气挥发量均较高,因此具有较高的成熟期氮效率,施氮量以纯氮52.5~60.0 kg/hm2为宜。云烟99成熟期具有较高的GS1活性,衰老降解的氮素被大量再利用,氨气挥发量也较低,因此叶片总氮含量较高,容易贪青晚熟,施氮量以25~30 kg/hm2最为理想。渠首一号氮效率居于两者之间,适合纯氮40~45 kg/hm2的中等肥力条件。相关性分析表明,GS同工酶活性与叶片氮代谢生理指标有显著或极显著相关性,可以作为研究烤烟品种氮代谢特征的重要依据。     

单色蓝光和红光对烟苗叶片生长和碳氮代谢的影响

在辐照度相同的条件下,单色蓝光对烟苗叶片生长具有显著的抑制效应,可使叶征长,宽减小,但要促使比叶重和干鲜比增加,叶片加厚,蓝光处理的叶片地绿素含量减少,净光合速度降低,但呼吸速率明显增强,可以促进烟叶的氮代谢,使叶片总氮,蛋白质,氨基酸含量提高,硝酸还原酶活性增加,转化酶活性降低;红光对叶面的抑制作用较小,使比叶重降低,叶片变薄,叶绿素含量下降,叶色减淡,但可促进碳代谢的增强,表现为转化酶活性高,     

烤烟成熟度研究现状

对烟叶成熟度及烘烤过程中主要物质变化进行了综述,阐述了提高烟叶成熟度的途径,并就散叶烘烤及收购对成熟度的影响进行了展望。