不同促根剂对烟苗根系发育和氮代谢的影响

研究不同促根剂对移栽后烟苗生长、根系发育和根系氮代谢的影响,确定利于烟苗生长和根系发育的促根剂。以烤烟品种云烟87为试验材料,采用盆栽试验,设置对照、黄腐酸钾、生物炭、高碳基肥4个处理,分析不同促根剂对移栽后烟苗和根系的生长发育、根系氮代谢相关酶的影响,通过实时定量PCR研究不同促根剂处理下烤烟根系氮代谢相关基因的表达模式。比较分析不同促根剂的烟苗长势、根系参数和活力发现,生物炭的促苗生根效果最好,高碳基肥次之,黄腐酸钾效果最差;测定根系中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、亚硝酸还原酶(NiR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,4种酶活性排序为生物炭>高碳基肥>黄腐酸钾>对照。根系氮代谢相关基因表达模式的分析表明,NR、GS、NIR3这3个基因的表达模式与上述的表型和氮代谢酶活性变化趋势相同;根系氮代谢关键酶活性与相应基因表达量的相关性分析表明,NR、GS、NIR3这3个基因分别是调控NR活性、GS活性和NiR活性的关键基因,这些基因的表达水平与对应酶活性存在正相关性。生物炭对促进移栽后烟苗的生长发育效果最好,高碳基肥效果次之,NR、GS、NIR3是调控根系氮...     

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。      

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。     

烤烟成熟期烟叶GS同工酶活性与氮素运转的关系

为研究不同氮效率烤烟品种成熟期叶片谷氨酰胺合成酶同工酶活性和相关生理指标的动态变化,深入理解烤烟叶片氮素代谢的生理生化机制。以氮效率不同的3个烤烟品种中烟100、K326和NC89为材料进行盆栽试验。在不同叶龄时期取第12片叶(自下向上数),采用Western blot方法,测定叶片的叶肉和主脉谷氨酰胺合成酶同工酶蛋白亚基含量,同时对叶片NH_4~+浓度、总氮、质外体NH_4~+浓度以及氨气挥发量进行测定。结果表明,烤烟叶片叶肉中的GS主要以GS2同工酶为主,其蛋白亚基含量随着叶龄的增长逐渐下降,而叶脉中GS1同工酶占主导地位,其蛋白亚基含量呈先升高后下降的趋势。在叶龄45～65 d,叶肉和主脉的GS同工酶活性均表现为NC89K326中烟100,且品种间差异达显著水平。叶肉和主脉中GS1同工酶活性与总氮和叶片铵浓度呈负相关,与质外体铵浓度和氨气挥发量呈正相关。而叶肉中GS2同工酶活性与总氮和叶片铵浓度呈正相关,与质外体铵浓度和氨气挥发量呈负相关。叶脉GS2活性仅与总氮和氨气挥发量有显著相关性。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。     

不同部位和产地烟梗可用性分析

[目的]探讨烤烟烟梗部位和产地对其综合可用性的影响,为烟梗资源在卷烟中的优化应用及卷烟配方设计提供技术支撑.[方法]分析国内6个产地(云南楚雄、贵州毕节、重庆、湖南郴州、福建南平、河南平顶山)烤烟上部、中部和下部烟梗梗丝样本的物理特性、感官质量、烟气中有害成分释放量及危害性指数.[结果]物理特性部位间以中部>上部>下部;产地间以楚雄、南平和毕节较好,重庆和郴州较差.感官质量部位间以上部>中部>下部;产地间以重庆较低,其他产地差异不明显.焦油释放量以上部>中部、下部,产地间以平顶山、郴州和重庆较高,南平和毕节较低.一氧化碳释放量部位间以楚雄和南平表现为中部>上部>下部,其他4个产地表现为上部>中部>下部;产地间以平顶山和楚雄较高.危害性指数部位间以上部>中部>下部,产地间以平顶山、楚雄和重庆较高.[结论]烟梗的部位和产地是影响其可用性的重要因素,卷烟产品选取烟梗原料时,应根据该产品对烟梗各质量指标要求的实际情况进行比较选择.     

加速烟叶发酵的技术方法

烟叶发酵是改善烟叶品质的1种初加工方法,也是卷烟加工的1个重要环节。从改变环境温湿度、辐照、加速氧化、外加微生物和生物酶法等方面综述了烟叶发酵技术,并提出了烟叶发酵技术研究的新方向。     

昼夜温差和光照强度对烟草西柏三烯二醇的合成及CYC-1、CYP71 D16基因表达的影响

为阐明光照和温度对烟草西柏三烯二醇合成的调控机制,以烟草突变品系8306及其原始株12451为材料,采用气相色谱-质谱联用技术（ GC-MS）和实时荧光定量PCR技术,研究了不同昼夜温差和不同光照强度条件下烟草西柏三烯二醇的合成差异以及烟草CYC-1和CYP71D16基因的表达差异。结果表明,昼夜温差15℃条件下西柏三烯二醇合成量以及CYC-1和CYP71D16基因表达量明显高于昼夜温差0℃处理,说明较大的昼夜温差促进CYC-1和CYP71D16基因上调表达,从而使西柏三烯二醇得到充分的积累;光照强度100000 lx条件下西柏三烯二醇合成量以及CYC-1和CYP71D16基因表达量明显高于光照强度40000 lx处理,说明光照不足抑制了CYC-1和CYP71D16的表达,较高的光照强度有利于西柏三烯二醇的合成与积累。     

气象因子对高香气烤烟品种主要香味前体物含量的影响

为研究气象因子对高香气烤烟品种主要香味前体物质含量的影响,以烤烟品种‘云烟87’为对照,对高香气烤烟品种‘豫烟11号’在5个不同地点的主要香味前体物质含量进行了比较,并分别对2个品种的香味前体物质与气象因子进行了关联度分析。研究结果表明:‘豫烟11号’主要香味前体物质含量在每个地点均显著高于‘云烟87’。烟叶类胡萝卜素在低纬度地区的含量显著低于高纬度地区,多酚类物质的含量随着海拔降低、成熟期光照时数增加而逐渐增加,叶片腺毛分泌物整体上高纬度地区的含量显著高于低纬度地区,以河南卢氏的含量最高。2个品种的烟叶类胡萝卜素含量受成熟期日照时数、旺长期平均气温等光温因素影响较大,而烟叶大田生长期间日照时数的长短对多酚类物质含量影响较大。2个品种的烟叶石油醚提取物和腺毛分泌物含量与气候因素的灰色关联度趋势有较大差异,‘豫烟11号’烟叶石油醚提取物含量受烟叶生长期间的日照时数影响较大,‘云烟87’则受平均气温的影响较大。‘豫烟11号’烟叶腺毛分泌物含量受成熟期日照时数和旺长期平均气温等的影响较大,‘云烟87’则受伸根期平均气温、成熟期蒸发量和成熟期平均气温等的影响较大。高香气烤烟品种‘豫烟11号’在选择种植区域时,应充分考虑成熟期日照时数和旺长期平均气温对品质的影响。     

不同生态区影响上部烟叶感官品质的关键化学成分指标筛选

为准确评价上部烟叶化学成分协调性,利用我国6个香型生态区上部烟叶质量梯度典型样品制备试验,采用相关分析和随机森林模型贡献率方法,研究不同生态区烟叶化学成分与其感官品质之间的相关性,筛选影响上部烟叶感官品质的关键化学成分指标。结果表明：不同生态区上部烟叶化学成分特点各异,淀粉含量、非烟碱氮含量和糖碱比值的变异系数相对较大。不考虑区域差异情况下,随含氮化合物含量下降,糖含量和糖碱比值上升,上部烟叶的香气质感和口感舒适性显著改善,随着含氮化合物含量上升,淀粉含量和糖碱比值下降,上部烟叶的香气饱满度显著增强(P<0.05)。考虑区域差异的情况下,清甜、蜜甜和清甜蜜甜香型生态区碳水化合物含量适当提高,总氮含量和烟碱含量适当降低对感官品质有利,焦甜焦香、焦甜醇甜、醇甜香型生态区的规律与之相反。基于随机森林建立的烟叶感官品质回归预测模型精度较高(R²为0.80～0.90),两糖比值和烟碱含量对香气饱满度的贡献度较高,两氮比值对口感舒适性的贡献度较高。不同生态区影响上部烟叶感官品质的关键化学成分指标不尽相同,应有针对性地建立高可用性上部烟叶化学成分适宜性评价方法。     

原烟复烤前后细菌种群变化研究

为明确原烟复烤前后表面细菌种群变化情况及其对烟叶发酵的影响,考察了3种不同烟叶(自然状态下的原烟、施加微生物的原烟、复烤后片烟)经发酵后微生物及化学成分的变化情况。不同烟叶发酵1个月后,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)方法研究表面细菌的变化情况,并采用连续流动分析法检测化学成分的变化规律。结果表明:与原烟相比,复烤后烟叶表面的细菌发生明显变化,其中降解蛋白质菌(Bacillus cereus)、降解淀粉菌(Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis)、产香菌(Erwinia、Pantoeadispersa)等细菌的数量均明显低于复烤前的原烟。发酵后,原烟表面富集上述几类细菌,而复烤后烟叶表面细菌则未得到明显富集,部分细菌已检测不到。烟叶发酵1个月后,淀粉、蛋白质、氮含量均降低,还原糖含量显著增加,且原烟的化学成分变化幅度显著高于复烤后烟叶。表明复烤工艺可造成烟叶表面细菌种类和数量减少,由此影响烟叶发酵过程。