烟叶成熟期氮代谢酶活性、基因表达与烤烟氮素利用效率的关系

【目的】 谷氨酰胺合成酶 (NtGS1和NtGS2) 和硝酸还原酶 (NtNit) 基因的表达丰度反映了作物氮素代谢的特征。研究不同氮效率烤烟品种成熟期叶片的氮代谢相关酶活性和相关基因的表达,加深理解不同烤烟品种叶片氮素代谢的生理生化机制,为耐氮肥品种选育提供理论基础。 【方法】 以氮效率不同的三个烤烟品种豫烟10号、K326和NC89为材料进行盆栽试验。在叶龄35、45、55、65、75 d (以幼叶长1 cm、宽0.5 cm时作为叶龄第1天) 取第12片叶 (自下向上数),采用实时荧光定量PCR技术,测定叶片谷氨酰胺合成酶基因 (NtGS1和NtGS2) 和硝酸还原酶基因 (NtNit) 的表达丰度,同时采用常规生理生化测试技术对叶片酶活性和NH₄+ 浓度、总氮、可溶性蛋白、质外体相关指标以及氨气挥发量进行测定。 【结果】 各品种NtGS1表达丰度自叶龄35 d始大幅上调,于55 d达到最大值后表达下调。NtGS2表达丰度自35 d始呈持续下调表达。NtNit表达整体变化趋势与NtGS2相似。在叶龄45～65 d,上述三种基因的表达丰度均表现为NC89 > K326 > 豫烟10号,且品种间表达差异达极显著水平。 NtGS1基因表达丰度与叶片总氮、叶片铵浓度、质外体铵浓度以及氨气挥发量呈极显著负相关,与NR活性和质外体pH呈显著负相关。NtGS2基因表达丰度与GS活性、总氮、可溶性蛋白含量和质外体pH呈极显著正相关,与NR活性、叶片铵浓度呈显著正相关,而与质外体铵浓度和氨气挥发量呈显著负相关。NR基因表达丰度与总氮、可溶性蛋白含量、叶片铵浓度呈显著正相关,与氨气挥发量呈显著负相关。 【结论】 氮低效烤烟品种成熟期叶片中两种谷氨酰胺合成酶同工酶活性均较低,氮素转移和再利用能力差,导致植株吸收的氮素以氨气形式挥发损失量大,叶片衰老速度较快。而氮高效品种氮素同化和再利用能力较强,氨气挥发量小,易发生贪青晚熟。      

烟草钾转运体基因NtHAK1的克隆及表达模式分析

采用RT-PCR的方法,结合3'RACE与5'RACE,从普通烟草(Nicotiana tabacum)品种K326中克隆出烟草K+转运体基因NtHAK1的全长cDNA序列.该序列长度为2016bp,编码378个氨基酸,其分子量为42.27kDa,等电点7.2.生物信息学分析表明,该蛋白具有6个跨膜区,含有K+转运蛋白...     

烟草种子萌发过程中引发回干的效应分析

对烟草种子进行引发，在萌发过程中回干处理，分析这些措施对种子萌发率和种子内物质含量的影响．结果表明，引发72h回干处理的烟草种子萌发率最高，催芽后48h达到93％，比对照(正常种子)提前了72h．经过引发回干处理的种子再进行催芽时，种子内的蛋白质、可溶性蛋白、淀粉等大分子物质被均衡利用，其含量变化较平稳；游离氨基酸、可溶性糖等一些有利于萌发、提高种子活力的物质含量较高．     

植物K+吸收转运的分子机制研究进展

K 在植物的生命活动中发挥着十分重要的作用。植物对K 的吸收,可分为高亲和吸收与低亲和吸收两个组分。在分子水平上,高亲和吸收主要由KUP/HAK/KT及HKT家族的K 转运蛋白来承担;而Shaker、KCO等家族的K 通道蛋白,则主要在植物的低亲和吸收中发挥重要作用。在高等植物K 吸收转运的分子机制的研究中,KAT1及AKT1是两个最先克隆出来的K 通道基因。植物中最先克隆出来的高亲和K 转运体基因,是小麦的HKT1。在棉花的生长发育过程中,K 的作用十分关键。棉花的K 转运蛋白GhKT1在棉纤维的发育中至关重要。综述了高等植物K 吸收运转及调节的分子机制研究方面的最新进展,并对研究的前景进行了展望。     

烤烟腺毛密度的遗传变异及配合力效应分析

研究结果表明 :烤烟腺毛密度在亲本间和杂交组合F2 代个体间存在着较大的遗传变异 ,F2 代不同个体腺毛密度的次数分布经卡方测验符合正态分布曲线 ,说明腺毛密度具有数量性状的遗传特征 ,其广义遗传率和狭义遗传率分别为 83 3%和 2 6 6 %.不同亲本腺毛密度的一般配合力方差和不同组合的特殊配合力方差均达到了 1%极显著水平 ;中烟 90和 8136的一般配合力效应较大 ,潘园黄×中烟 90、潘园黄×RG17、8136×红大和红大×RG17的特殊配合力效应较大 .     

烟草专用液体肥添加黄腐酸对烤烟西柏三烯二醇代谢水平的影响

【目的】 西柏三烯二醇是烤烟香味成分的重要前提物质。本研究探究了黄腐酸对烟草西柏三烯二醇代谢的影响,为提高烤烟品质提供有效方法。 【方法】 以烤烟品种‘豫烟6号’为试材,连续进行了2年的田间试验和1年的盆栽试验。设常规栽培 (FP)、普通烟草专用液体肥料 (DF1) 和含黄腐酸烟草专用液体肥料 (DF2) 3个处理,两种液体肥采用水肥一体化方法施用。观察了不同处理的腺毛形态和密度,测定了不同处理的叶面腺毛分泌物,并利用荧光定量PCR技术比较了不同处理与西柏三烯二醇代谢相关的CYC-1、CYP71D16、DXR、DXS等基因的表达量,对比了不同处理初烤烟叶的茄酮含量并进行了感官质量评价。 【结果】 1) DF2处理的腺毛密度较高且具有较强分泌能力的长柄腺毛较多,叶面腺毛分泌物中西柏三烯二醇的含量也表现为DF2 (65.43 μg/cm2) > FP (46.84 μg/cm 2) > DF1 (39.8 μg/cm 2);2)DF2处理能显著提高烟叶CYC-1、CYP71D16、DXR、DXS基因的表达量,4个基因的表达量分别是FP处理的12.45倍、3.54倍、3.22倍和3.44倍,是DF1处理的4.11倍、5.71倍、2.44倍和2.28倍;3) DF2处理调制后的初烤烟叶茄酮含量明显高于其他处理,可达到112.27 μg/g,分别是FP和DF1处理的2.93倍和1.99倍,且连续2年感官质量评价结果均优于其他处理。 【结论】 肥料中的黄腐酸能促进烤烟西柏三烯二醇代谢相关基因的上调表达,改良烤烟叶面分泌物,提高烟叶茄酮含量,改善抽吸品质。      

应用叶绿素计诊断烤烟氮素营养状况

为探讨叶绿素计在估测烤烟叶绿素和氮浓度上的应用价值,进行了3个田间试验。即:郑州点2003年设施N.51.0.kg/hm2与4个品种NC89、RG17、85048、541;2004年设5个氮肥用量:N.30.04、0.5、51.0、61.5、75.0.kg/hm2与2个品种中烟101、云烟85;玉溪点于2005年设5个氮肥用量:N.02、7.0、54.5、81.8、109.0.kg/hm2与K326品种的试验。测定了不同试验条件下烤烟叶片的叶绿素计(SPAD-502和CCM-200)值和实际叶绿素浓度、全氮浓度,并进行了三者关系分析。结果表明,应用叶绿素计监测烤烟叶片最佳测定部位为完全展开叶的中部。叶绿素计测定值因年份、地点、氮肥水平、叶位、同一叶片不同的部位而异。叶绿素计值与叶绿素浓度、叶片全氮浓度之间有稳定的极显著相关性。叶绿素计SPAD-502的SPAD值和CCM-200的CCI值与叶绿素浓度之间的决定系数分别为0.8755(P0.001)和0.9499(P0.001)。SPAD计值(SPAD)与全氮浓度(N)之间回归方程为N=0.0265SPAD+0.9601(R2=0.7649,P0.001),经检验该模型具有较好的精确性和普适性,利用叶绿素计进行烤烟氮素营养监测是可行的。     

氮肥施用量对南阳烟区3个烤烟新品种产质量的影响

为南阳烟区烤烟生产合理施肥提供参考,以云烟99、NC71和渠首1号3个烤烟新品种为材料,采用2因素随机区组试验设计,研究不同氮肥施用量对其农艺性状、氮代谢、常规化学成分、中性致香物质含量、感官质量和经济性状等的影响。结果表明:N肥施用量为30~60kg/hm2时,株高、叶片数、茎围、节距、腰叶的长宽和产量等农艺性状及烟叶氮代谢生理指标,3个烤烟品种均随施氮量增加呈不断升高趋势;产值、均价、上等烟比例和中性致香物质含量,云烟99随施氮量增加呈逐渐降低趋势,渠首1号则呈先升高后降低趋势,NC71呈逐渐升高趋势。在南阳烟区生态条件下,云烟99的耐肥性较差,其N肥施用量以30kg/hm2左右为宜;渠首1号和NC71的适宜N肥施用量分别为45kg/hm2左右和60kg/hm2左右。     

施氮量对驻马店不同烤烟品种化学成分和香气物质的影响

在河南驻马店研究了不同施氮量对3个烤烟品种叶片化学成分和香气物质含量的影响。结果表明:施氮量和品种均对各部位烟叶的化学成分和香气物质含量产生了不同程度的影响。施氮量对优选一号化学成分含量的影响最小,对NC89的影响最大。优选一号在高氮肥水平下、NC89在中高氮肥水平下均能得到化学成分协调、致香物质丰富的烟叶。主栽品种云烟87在3个氮肥水平(30～90 kg/hm2)下均能得到质量较好的烟叶。     

不同水分管理条件下烤烟的生长及品质研究

在豫东烟区烟叶大田生育期年正常降雨条件下，根据当地烟农灌溉习惯，于旺长期及打顶期再补充总灌溉量960～1060m^3／hm^2的水分，有利于改善烟叶品质，提高单位面积产值、上等烟比例、均价及烟叶含钾量。在缺水干旱或过量灌溉条件下，烟叶品质及经济性状变差。