低钾胁迫下不同钙浓度对烟草钾吸收的影响

为探讨低钾胁迫下钙对烟株生长发育及钾素吸收的影响及其机制,通过室内水培法,以烟草品种K326为试验材料,设置2个钾水平和6个钙浓度,分别测定烟株生理特征、根系钙离子含量和ATPase活性及烟株各部位钾含量。结果表明,不同钾水平对烟株生长发育及钾吸收影响显著,低钾水平下的烟株地上部及根系物质量、烟株生理指标及各部位钾含量均低于常钾水平,低钾胁迫下烟株地上部及根系钾含量分别降低了71.80%~25.63%和88.68%~45.47%。同一钾水平下,随着钙浓度的升高,烟株各部位物质量、烟株生理指标、烟株各部位钾含量呈现先升高后降低的趋势。低钾胁迫下,烟株各部位物质量、叶片和根系可溶性蛋白含量、叶片POD和CAT酶活性及烟株各部位钾含量以钙浓度为5 mmol/L时表现最佳,其中根系钾含量达到7.323 mg/g。低钾胁迫显著影响烟株生长发育及钾吸收,外界适当的Ca²⁺浓度可以促进烟株K⁺吸收,但过高的Ca²⁺浓度则会对烟株K⁺吸收产生抑制,水培条件下钙浓度为5 mmol/L时最利于烟株生长发育及钾吸收。     

低钾胁迫下过表达NtCaM10对烟草生长及钾素吸收的影响

为探究低钾胁迫下过表达NtCaM10基因对烟草生长及钾素吸收的生理与分子调控机制,以野生型烟草K326(WT)及过表达NtCaM10转基因K326为试验材料,设置两个钾水平,5 mmol/L（常钾）、0.15 mmol/L（低钾）,分析低钾胁迫下NtCaM10基因的表达模式及启动子活性,测定相关生理生化指标、钾离子吸收相关基因的相对表达量及各部位钾含量。结果表明,低钾胁迫后NtCaM10基因的相对表达量显著上升、启动子活性被激活。与常钾水平相比,低钾水平下WT和转基因株系的鲜质量及根系长度均显著降低。在低钾水平下,WT生长受抑制的效果更加明显,NtCaM10过表达3个转基因株系的平均鲜质量相比WT显著提高了57.44%,平均根系长度显著提高了35.77%,转基因系中丙二醛的积累显著低于WT,SOD、POD、CAT的活性均显著高于WT,NtCaM10过表达烟草中的NtHAK1、NtHAK5、NtKC1、NtNKT2的平均相对表达量显著上调,增幅分别为56.60%、81.84%、98.08%、638.89%,过表达NtCaM10烟草根部和地上部的平均钾素积累与WT相比显著提高了21.59%...     

烤烟不同基因型钾营养特性研究

为深入了解烤烟钾营养特性,选择烟叶钾含量具有差异的品种,在正常供钾和无外源钾条件下,研究了烤烟不同基因型对矿物钾活化、吸收、转运和积累的特性。结果表明:在供钾充足条件下,高钾基因型烤烟干物质积累、各部位钾含量和体外钾吸收效率显著高于低钾基因型,根系吸收钾素能力、向叶片中转运钾素能力较强。在无外源钾条件下,高钾基因型烤烟烟叶钾含量和整株钾积累量显著低于低钾基因型,耐低钾能力和根系吸钾能力显著低于低钾基因型。高钾基因型烤烟在缺钾时,会通过增大根系量,提高根冠比,增强对生长介质中矿物钾的活化来提高烟株根际钾含量,但是由于根系吸钾能力较弱,对活化出的钾素未能充分利用。高钾基因型具有对钾素敏感,吸收、转运和积累钾素能力强,钾响应度高,但是不耐低钾的特点,这对于高钾烤烟品种选育和营养施肥具有指导意义。      

烟草不同基因型叶片钾积累特性及变异分析

利用5个烟草基因型对烟叶钾积累和干物质积累特性及其变异进行研究,结果表明,烟草叶片的相对钾含量随生育期推延逐步降低,生育后期有两个明显的下降高峰。移栽后75 d至烟叶采收结束单株烟叶的相对钾含量平均下降率为41.83%,此期的干物质积累率平均为21.91%,干物质积累的"稀释效应"不能完全解释烟叶钾含量下降的原因。叶片钾积累特性分析表明,烟叶钾积累达到一定量后积累总量下降,5个基因型单株叶片钾积累量的下降比率在20.06%~42.24%之间,基因型间存在着显著的差异。烟叶的钾积累量却是达到最高点后开始下降,总量减少,积累率为负值,在烟叶成熟期烟叶钾积累总量平均减少了27.45%,是烟草生育后期烟叶相对钾含量下降的重要原因之一。钾积累达到最大值的时间后移是烟草钾高效积累的一个特点。5个烟草基因型的溶液培养试验表明,烟株地上部绝对钾含量与根系总吸收面积和根系活跃吸收面积具有显著的相关性(r=0.8413*、r=0.7871*)。地上部钾含量与根系总吸收面积相关显著(r=0.7555*),但与根系活跃吸收面积相关性不大(r=0.4389)。提高烟叶钾积累量应特别重视培育一个强大的根系。采用12个烤烟基因型进行分析发现,在株高、单株叶数、茎围3个与钾含量有显著相关的因素中,单株叶数和茎围对提高烟叶的钾含量有较大的直接效应。      

不同相伴阴离子钾肥对烤烟光合特性、钾含量及化学成分的影响

研究了4种相伴离子不同的钾肥对烤烟生长、光合特性和钾含量的影响,不同形态钾素营养相比较,植株高度,叶片叶绿素含量(Chl)、气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)、均以柠檬酸钾(L-K)处理最高,硝酸钾(N-K)处理次之,草酸钾(C-K)处理较低。L-K使叶片胞间CO₂浓度(C₁)降低,表明CO₂在叶肉细胞液相中的传导能力可能对不同钾肥形态下的光合作用有重要影响,不同钾肥品种的烟叶中钾含量,特别是有机钾含量从高到低的顺序为L-K > N-K > C-K > S-K。经L-K处理的烟叶化学成分比较协调。      

转拟南芥AtCBL9和AtCIPK23基因甘蔗对低钾胁迫的响应研究

以转At CBL1、At CIPK23基因和非转基因甘蔗品种为材料,研究了转At CBL9和At CIPK23基因甘蔗在低钾胁迫下(100μmol/L)的生长及生理特征。结果表明,在低供钾胁迫60天后,转At CBL9和At CIPK23基因甘蔗株高、干物质积累和根系钾含量高于非转基因甘蔗;甘蔗根系活力上升,转基因甘蔗根系活力上升幅度高于非转基因甘蔗;非转基因甘蔗可溶性糖、丙二醛含量、和SOD酶下降,而2个转基因甘蔗中则表现为上升,或下降幅度降低。在甘蔗中过量表达拟南芥At CBL9和At CIPK23基因有利于甘蔗生长和对低钾的抗性。     

钾素营养调节剂对烤烟抗旱性的影响

采用大田试验,在干旱条件下开展了施用钾素营养调节剂对烤烟叶片钾、脯氨酸、可溶性糖和根系的影响研究。结果表明,在自然干旱条件下施用钾素营养调节剂,烤烟叶片钾素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和根系鲜质量及根系体积均显著高于对照处理。因此,在干旱条件下,钾素营养调节剂通过提高烟叶钾、脯氨酸和可溶性糖等指标的含量,增强了烟株的抗旱性。     

叶面喷施2,4-表油菜素内酯对烟草抗旱性的影响

为探讨外源2,4-表油菜素内酯（EBR）增强烟草幼苗抗旱能力的作用机理,以不同抗旱性烟草品种豫烟12号和豫烟10号为材料,采用水培法,研究干旱胁迫下叶面喷施外源EBR对烟草幼苗的影响。结果表明,干旱胁迫下,豫烟12号和豫烟10号幼苗生长受到抑制,叶片细胞活性氧和MDA含量增加,叶绿素遭到破坏,光合速率降低。喷施外源EBR能够显著促进干旱胁迫下烟草幼苗的生长和根系发育,叶片抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性提高,O₂^-产生速率和MDA含量降低,同时增加了叶绿素的含量,提高了光合速率。与豫烟12号相比,干旱对豫烟10号的影响较大,而喷施外源EBR均能降低干旱对两品种幼苗的伤害。喷施外源EBR能够促进根系形态发育,提高抗氧化酶活性,降低活性氧积累和膜质过氧化水平,提高光合能力,增强烟草的抗旱能力。     

低钾胁迫对斑茅抗氧化酶活性和脯氨酸含量的影响

探讨低钾胁迫下斑茅抗氧化酶活性和脯氨酸含量的差异,为培育钾高效甘蔗品种提供优异种质和理论依据。以斑茅云南82-85、海南92-109和广西87-3为供试材料,采用高钾(3 mmol/L,HK)和低钾(0.1 mmol/L,LK)2个营养液培养方法,研究钾胁迫对斑茅材料叶片和根系中SOD、POD和APX活性,以及脯氨酸含量的影响。结果表明,低钾胁迫处理下,3个供试斑茅材料叶片中,广西87-3根系中SOD活性随处理时间延长而逐渐增强,云南82-85和海南92-109根系中SOD活性随处理时间延长而降低;在高钾和低钾处理下,3个供试斑茅材料根系和叶片中POD、APX活性均随处理时间延长而逐渐降低。同时,低钾处理下3个供试斑茅材料根系和叶片中SOD、POD、APX活性均高于高钾处理。此外,高钾和低钾水平对3个供试斑茅材料地上部脯氨酸含量无显著影响,而3个供试材料间存在显著差异;但低钾处理下云南82-85、海南92-109和广西87-3根系中脯氨酸含量分别是高钾处理下的2.2、2.3和2.0倍。结果显示,低钾处理提高了斑茅抗氧化酶活力和脯氨酸含量,进而增强了植株的耐低钾胁迫能力。     

低钾胁迫对烟草幼苗活性氧及抗氧化酶系统的影响

作物对养分胁迫的响应机制已成为新的研究热点,而在低钾胁迫下,烟草苗期体内活性氧（ROS）及抗氧化酶系统的响应机制需要进一步的深入研究。采用控制水培试验,以不同耐低钾型烟草品种（耐低钾基因型烟草品种NC89和不耐低钾烟草品种云烟1号）为材料,研究了低钾胁迫对不同耐低钾型烟草品种苗期生长及内源活性氧清除系统的影响。研究表明:与正常供钾处理相比,在低钾胁迫处理下不同钾基因型烟草品种的根系生物量、总根长和根系总体积均显著下降,而不耐低钾烟草品种云烟1号降幅均大于耐低钾型烟草品种NC89;与正常供钾相比,在低钾胁迫处理下不耐低钾烟草品种云烟1号显著增加了根系中丙二醛（MDA）和超氧阴离子（O₂-）产生速率,增幅分别为30.32%和18.78%,而耐低钾型烟草品种NC89差异不显著;同时,低钾胁迫显著增加了不同钾耐性烟草品种过氧化氢酶（CAT）活性,在低钾处理条件下NC89地上部和根系中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的含量均显著增加,而云烟1号地上部POD和根系SOD显著增加。因此,在低钾胁迫条件下,耐低钾型烟草品种体内抗氧化酶活性更强,能更有效的清除ROS,更好的抵御低钾胁迫带来的氧化损伤。      

不同硫酸钾用量对植烟土壤细菌群落的影响

为研究不同硫酸钾用量对植烟土壤微生物的影响,采用连续8年田间定位试验分析了土壤细菌群落多样性。对各处理植烟土壤16S rRNA V3~V4区进行高通量测序,得到各处理植烟土壤细菌群落的α多样性指数、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析,将排名前十优势细菌门与土壤pH、土壤酶活性、钾和硫含量进行相关性分析。结果表明：（1）与空闲地相比,不施肥连年栽烟土壤细菌数量降低;而施肥处理中,K₂O的投入量为247.57 kg/hm²,S的投入量为125.46 kg/hm²时,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。（2）不同处理的土壤中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门均为优势菌群,随着硫酸钾施用量的增多,酸杆菌门相对含量明显减少,而变形菌门与放线菌门均呈不同程度增加趋势。（3）细菌群落相似性分析结果表明,长期施用硫酸钾能显著改变土壤群落组成。（4）相关性分析表明,土壤pH、土壤蔗糖酶、脲酶活性、钾和硫含量对于该地区土壤细菌群落的丰度、多样性及优势种群相对丰度起着重要作用。     

钾用量与灌溉量对不同土层钾素及烟叶钾含量的积累效应

为探究烟叶钾素与不同土层不同种类土壤钾素关系和解决豫中烟区烟叶钾含量偏低的问题,在2013年河南省许昌市襄城县设置2个钾用量、3次灌水,采用灰色关联分析法对烟叶钾素积累与不同深度土层的不同形态钾素进行了关联分析。结果显示,当灌溉3次且施用低量钾肥时,烟叶钾含量与0~20 cm土层缓效钾关联最显著,关联度是0.7059。当灌溉3次且施用高量钾肥处理下的烟叶钾素与40~60 cm 土层的速效钾关联最显著,关联度度是0.7350,此时钾素含量最高达1.88%,烟叶质量也是最好。随着灌水减少与施钾量减少,烟叶钾与土壤钾含量关联度增加。干湿交替增加会造成各土层缓效钾释放,土壤速效钾增多。在氮磷钾比例为1:1:4.5且灌水3次条件下,在烟株生长后期,继续增施钾肥和增加灌水次数是解决烟叶钾素含量过低的重要途径。     

几种缓释钾肥对烤烟钾含量及产量产值的影响?

采用农艺技术措施提高烤烟钾素含量是提高烤烟烟叶品质和产值的重要途径。通过缓释钾肥钾养分释放试验及大田肥效试验,研究了包膜硝酸钾、腐殖酸氯化钾、包膜腐殖酸氯化钾等缓释肥料的钾营养释放特征,以及对烤烟钾含量和产量、产值的影响。结果表明,标准条件下,上述3种缓释钾肥28 d钾养分累积释放率分别为67.2%、100%和87.5%,缓释能力以包膜硝酸钾肥最好。与常规钾肥相比,大田缓释钾肥处理的土壤速效钾含量在烤烟生长后期并未降低且有增加趋势,施用缓释钾肥提高烟叶钾含量13%～39%,烤烟产量6%～32%,产值7%～32%。缓释钾肥对提高烤烟钾含量及产量产值有重要作用,可以在生产上推广应用。     

施钾量对不同生态区烤烟生长和钾肥利用率的影响

为研究不同生态区施钾量与烤烟生长和钾肥利用率的关系,以不施钾（CK）为对照,分别在气候和土壤差异明显的山东即墨和云南罗平开展了3个钾水平（即墨,T1 123.75 kg/hm²、T2 247.50 kg/hm²、T3 371.25 kg/hm²;罗平,T1 67.50 kg/hm²、T2 135.00 kg/hm²、T3 202.50 kg/hm²）的田间试验。结果表明：（1）施钾肥显著提高即墨烤烟茎、叶的生物量和总生物量,仅显著提高罗平烤烟烟叶生物量;T1、T2和T3显著提高烟叶生物量,即墨分别为7.62%、29.4%和31.5%,罗平分别为12.4%、19.5%和13.1%。（2）施钾肥显著提高即墨烟叶钾积累量和钾总积累量,T3效果最显著;显著提高罗平烤烟钾总积累量,T2效果最显著。（3）即墨施钾量与烤烟烟叶产量、烟叶钾含量和钾总积累量之间呈极显著正相关,而罗平则符合一元二次方程曲线;罗平T2对应施钾量下,烟叶产量、烟叶钾含量和钾总积累量与最大值（6579 kg/hm²、2.19%、230 kg/hm²）接近。（4）T2处理,即墨烟叶含钾量>3%,钾肥表观利用率（RE）和钾肥农学效率（AE）最高,分别为27.8%和2.50 kg/kg,钾肥偏生产力（PEP）降低,土壤钾素盈余显著;罗平RE高达45.3%,AE和PEP较高,分别为8.05 kg/kg和49.3 kg/kg,土壤钾素亏缺显著。综上,T2处理在提高即墨和罗平烟叶产质量和钾肥利用率以及平衡土壤钾素方面效果显著,可推荐为两地烤烟生产的适宜施钾量。     

土壤供钾水平对烤烟生长及钾素营养的影响

通过盆栽试验,研究了不同土壤供钾水平对烟株长势、生理生化指标和下部烟叶含钾量的影响,并以此制定钾素丰缺指标。试验结果初步得出,烤烟现蕾初期下部烟叶钾含量小于0．9％为缺钾,0．9％～1．25％为轻度缺钾,1．26％～1．60％为潜在缺钾,大于1．60％为钾素充足;土壤速效钾含量小于55mg／kg为低,55～110mg／kg为较低,110～160mg／kg为中等,160～230mg／kg为较丰富,〉230mg／kg为丰富。     

连作对东北地区烤烟生长和叶片光合特性的影响

为探明烤烟连作对叶片光合特性的影响,以连作1年和连作5年的烤烟为研究对象,研究了连作条件下烤烟生长、叶片叶绿素含量和光合特性的变化特点.结果表明,连作降低了烤烟叶绿素含量和光合能力,减缓了烟株生长,降低了烤烟产量.连作1年烟田对烤烟的生长和光合影响不大,而连作5年显著降低了烤烟叶片的叶绿素含量,主要是叶绿素a含量,限制了烤烟叶片对光能的捕获、传递和利用.连作5年降低了烤烟叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,但胞间CO₂浓度却没有明显的降低,并且连作5年使烤烟叶片的表观量子效率、光饱和点、光饱和时最大光合速率、羧化效率、CO₂饱和点和CO₂饱和时最大光合速率均有不同程度的降低,而光补偿点和CO₂补偿点却显著增加.这说明连作不但降低了烤烟叶片光能利用效率,也限制了对CO₂的同化能力,引起烤烟叶片光合降低是由于气孔因素和非气孔因素共同作用的结果.因此,较长年限的连作降低了烤烟叶片的光化学能力和碳同化能力,限制了烤烟光合生产力,造成连作减产.     

外源添加麝香草酚提高烟草幼苗抵御盐胁迫机理的研究

  目的  土壤中盐分含量过高严重影响植物生长,引起盐胁迫。为探寻可以提高烟草耐盐性的外源缓解物质,课题组前期筛选了大量化合物,选用缓解效果最优的麝香草酚进行耐盐胁迫机理的研究。  方法  以烤烟K326为材料,对烟草根尖进行根尖细胞死亡的鉴定和钠钾离子流速的测定,并结合烟草幼苗根长、活性氧含量、抗氧化酶含量等生理指标,探究麝香草酚缓解烟草幼苗盐胁迫的机理。  结果  （1）添加麝香草酚显著降低了盐胁迫对烟草幼苗根系生长的抑制。（2）麝香草酚降低了盐胁迫下植株体内H₂O₂和MDA的积累、缓解了盐胁迫造成的根尖细胞死亡。（3）麝香草酚缓解了盐胁迫造成的Na+吸收和K+外排。  结论  外源添加麝香草酚可以通过降低H₂O₂造成的氧化损伤,维持细胞内钠钾离子平衡来缓解盐胁迫对烟草幼苗的伤害。      

土壤水分对烟苗生长及光合特性的影响

本文用两个烤烟品种为材料进行盆栽试验,研究了土壤水分对种子萌发、烟苗成活及生长的影响。结果表明,随着烟苗逐渐长大,对土壤水分含量的要求逐渐降低。种子萌发最适宜的土壤相对持水量为90%~95%,十字期烟苗成活最适宜的土壤相对持水量为70%~85%;生根期壮苗的特征是根系发达,地上部生长健壮,根/冠比值较大,烟苗含水量适中,最适土壤相对持水量为60%左右;成苗期壮苗的特征是茎秆短粗,叶面积大小适中,叶片较厚,比叶重较大,根系发达,根/冠比值大,叶绿素含量高,净光合速率强,最适土壤相对持水量为60%左右。为培育壮苗,应严格控制烟苗各时期的土壤相对持水量。      

离子选择性电极法测定卡拉胶中钾含量

卡拉胶中钾离子的含量会影响卡拉胶的凝固性,为测定卡拉胶中钾的含量,本实验将商品卡拉胶用盐酸-硝酸(1:3)湿法处理后,配成一定浓度的溶液,用四苯硼钠滴定法做对照,采用钾离子选择性电极法对卡拉胶中的钾含量进行了测定,建立了一种简便、快速、准确的测定卡拉胶中钾含量的方法,标准曲线方程:y=48.14x 175.45,相关系数为0.9942。用此方法测得卡拉胶样品中的钾含量为5.36%,相对标准偏差(RSD)为0.65%。