烟草主茎生长动态模拟与异速生长关系分析

研究烟草主茎节距和茎围的生长动态及二者生长关系可为烟草合理株型塑造提供科学依据。以中烟100为试验材料,获取了团棵期到现蕾期烟株主茎节距和茎围的生长数据,通过Richards方程模拟不同部位节距、茎围的生长动态,采用标准化主轴回归估计方法分析节距和茎围之间的异速生长关系。结果表明：（1）所有部位主茎节距与茎围的Richards生长动态模拟均符合“S”型生长曲线（R²> 0.9）,其中中部茎节距的Richards生长动态模拟模型为典型的“S”型曲线,且RMSE检验表明精度、准确度高;（2）不同部位主茎节距最大值大小顺序为上部>中部>下部,不同部位主茎茎围最大值大小顺序为下部>中部>上部;（3）标准化主轴回归估计表明不同部位主茎节距和茎围之间、不同时期主茎节距和茎围之间都呈极显著的异速生长关系（p<0.001）,异速生长斜率上部>中部>下部,团棵期>旺长期>现蕾期。以上结果表明,Richards方程与标准化主轴回归估计可以准确模拟烟草主茎生长动态及生长关系,烟草主茎先以节距伸长为主,后以茎围增加为主,烟草主茎伸长的关键时期是团棵与旺长期,主茎加粗的关键时期是现蕾期。本研究结果将有利于建立合理株型,提高烟株抗倒伏性。     

2,4-表油菜素内酯对烟苗幼茎生长及相关基因表达的影响

为研究油菜素内酯（Brassinolide,BR）对烟草主茎生长的影响,利用外源2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）,设置0.5×10^-7 mol/L（T1）、0.5×10^-5mol/L（T2）两个浓度,以蒸馏水（CK）为对照对烟草幼苗进行喷施。分析了不同处理的烟草幼苗株高,节距及解剖结构特征,检测了茎中与细胞分裂和细胞大小调控相关基因以及与油菜素内酯（BR）、生长素（IAA）和赤霉素（GA）合成相关基因的表达量。结果表明,喷施EBR对烟草幼苗节距和株高有显著促进作用,并随处理浓度升高,促进作用增强。观察石蜡切片发现EBR处理后茎皮层薄壁细胞数目增多,单细胞面积减小。EBR处理后,细胞周期调控基因NtCYCD3表达上调,细胞大小调控基因NtARF6、NtARF16表达下调;BR信号受体基因NtBRI1,NtBIN2表达上调,BR转录因子NtBES1T表达下调;BR、IAA和GA的关键生物合成基因NtDWF4、NtYUCCA8、NtGA3ox-2表达量均上调。说明喷施EBR可促进内源BR、IAA和GA的合成基因表达,通过促进节间细胞分裂、抑制细胞大小促进烟草幼苗茎的生长。