烟草幼苗对复合盐碱的生理响应

  目的  研究烟草幼苗在复合盐碱处理下的生理代谢变化。  方法  以n（NaCl）:n（Na₂SO₄）:n（NaHCO₃）=1:1:1的比例,设置5个质量浓度复合盐碱处理,测定各处理烟苗根系指标和叶片生理指标。  结果  1）随着复合盐碱浓度增加,烟苗总根长呈降低趋势,根表面积、根尖数和根活力都表现出先升后降趋势;2）低浓度短时间盐碱处理促进叶绿素积累,时间延长或浓度增加使叶绿素含量下降;3）随处理浓度升高和时间延长,叶片含水率下降,MDA含量和相对电导率升高,可溶性糖和脯氨酸含量先升后降;4）低浓度盐碱处理ABA含量变化不明显,ZR含量下降,高浓度盐碱处理时这两种激素含量均有升高趋势。  结论  0.3%复合盐碱、短期的复合盐碱处理可促进烟苗的生长,盐碱胁迫时间延长或浓度升高则会影响烟株正常生长发育。      

氮素水平对烤烟根系形态、结构及其氮素积累的影响

  目的  探究不同氮素水平对烟株根系发育及地上部氮素积累与分配的影响。  方法  试验设置3个氮素水平: HNL(N 8 g/株)、MNL(N 6 g/株)、LNL(N 4 g/株), 分析不同时期烟株根系结构、生理指标、空间分布及其地上部干物质与氮素积累变化情况, 与氮素利用差异。  结果  与HNL相比, LNL显著提高了根系活力与活跃吸收面积, 不定根数量增加了15.2条, 一级侧根与不定根的平均长度提高了10 cm、6.6 cm, 不定根与一级侧根平均直径与干重降低。降低施氮水平, 根系20~50 cm土层的根长密度与根干重增加, 现蕾期LNL根干重占比较HNL提高了8.32 g。LNL抑制了烤烟地上部生长, HNL成熟期地上部干物质积累量与氮素积累量显著增加, 提高了29.30%、49.06%, 但与MNL差异不显著。  结论  烟株氮素少量缺乏, 烟株通过调节根系形态结构, 增加不定根数量, 提高了根系氮素吸收能力, 对烟株地上部发育影响不显著, 生产上可以通过改变施肥方式与施肥时间, 达到降低氮肥使用量的目的。      

生物炭对烟草幼苗氯化钠胁迫的缓解效应

  目的  研究外源添加生物炭对烟苗NaCl胁迫的缓解作用。  方法  以烤烟品种K326为供试材料,通过盆栽试验,施用150 mmol/L NaCl溶液进行盐胁迫,设置0、10、20和30 g/kg生物炭添加量,以不加盐和生物炭为对照（CK）,通过检测烟株生物量、水分含量、抗逆生理指标及矿质元素含量等,明确生物炭对烤烟盐胁迫的缓解作用。  结果  盐胁迫导致烟株发育迟缓,叶片含水率降低,自由水与束缚水比值降低,添加20~30 g/kg生物炭可显著提高烟株干鲜重,提高叶片的相对含水率,提高自由水与束缚水的比值。在同一时期,盐胁迫下添加20 g/kg生物炭可显著提高叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量;而添加30 g/kg生物炭显著降低了丙二醛（MDA）和H₂O₂含量;同时,盐胁迫增加了叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,加入生物炭后SOD和POD酶活性显著降低。与CK相比,盐胁迫下烟株地上部Ca2+、K+和Mg2+含量分别下降34.36%、15.04%和11.37%,Na+含量增加542.90%,而在移栽后75 d,添加30 g/kg生物炭烟株地上部Ca2+含量增加34.05%,Na+含量降低54.99%。  结论  外源添加生物炭可以改善盐胁迫下烟草叶片水分状况、促进根系发育和烟株生物量积累,缓解由盐胁迫导致的活性氧增多引起的膜脂过氧化反应,调节烟株地上部的离子平衡,本研究中以添加20~30 g/kg生物炭对150 mmol/L NaCl胁迫下烟草生长的缓解效果较好。      

外源添加肉桂醛提高烟草幼苗抵御盐胁迫机理的研究

  目的  为了探究添加肉桂醛对Na₂SO₄胁迫下烟草幼苗生长的影响机制。  方法  以烤烟K326为材料,在烟草幼苗期用不同浓度的Na₂SO₄和肉桂醛进行处理,结合烟草幼苗根系发育状况、活性氧含量、抗氧化酶活性及相关基因表达量等指标进行分析。  结果  Na₂SO₄浓度越高,对烟草生长的抑制作用越明显,烟苗根系发育越缓慢,H₂O₂积累越多;75 mmol/L Na₂SO₄胁迫下,0~25 μmol/L肉桂醛可以促进烟草幼苗根系生长,降低H₂O₂和MDA含量,诱导降低SOD和POD的酶活,提高CAT酶活,从而提高幼苗的抗氧化能力,增强烟苗的抗盐能力。  结论  在烟草幼苗阶段,20 μmol/L的肉桂醛可以有效提高烟草幼苗对75 mmol/L Na₂SO₄的抵抗能力,主要通过促进根系发育,调节活性氧含量,诱导抗氧化物质活性变化,缓解盐胁迫的抑制作用。      

烟株叶片叶绿素的时空分布特征

  目的  探讨烟株叶片叶绿素的时空分布特征。  方法  2018年5-9月,利用平均相对偏差、回归分析和相关性分析等方法研究烟株叶片叶绿素的时空分布特征。  结果  1）烟株叶片叶绿素的动态变化呈“倒勺子”型,且叶绿素含量随部位的上升而增大;叶片发育前中期,叶绿素值呈弱变异,后期则呈中等变异。2）样带上中部和上部叶片叶绿素值的破碎化程度高于下部叶,烟株不同部位叶片叶绿素值的波动具有相似性。3）基于时间稳定性指数最小值得出代表性样点,建立了代表性样点叶绿素值与对应部位叶绿素平均值之间的回归模型。  结论  可利用代表性样点烟株叶片叶绿素值表征对应部位叶绿素的平均值,从而为本区烟田的水肥管理和成熟采收提供理论支撑。      

汽爆烟秆替代基质对烤烟漂浮育苗烟苗素质的影响

为研究汽爆烟秆替代商品基质对烤烟漂浮育苗烟苗素质的影响,以100%商品基质为对照,采用不同配比汽爆烟秆与商品基质混合进行烤烟漂浮育苗试验,结果表明,汽爆烟秆替代商品基质处理烟苗的出苗率在95%以上,与对照无明显差异,成苗率高于对照;成苗时烟苗茎高、叶片数及地上部分鲜干重优于对照,而茎围、根系条数、根鲜干重及叶绿素含量、根系活力、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化酶(POD)活性与对照无明显差异;汽爆烟秆替代商品基质处理基质成本比对照降低11.88～47.71元/hm²。总体而言,汽爆烟秆可以代替商品基质进行烤烟漂浮育苗。     

水肥一体化条件下烤烟氮素营养高效利用研究

  目的  为探究水肥一体化技术对烤烟氮素营养利用效率的影响。  方法  试验设置了空白对照（CK）、常规栽培（FP）和水肥一体化（DF）3个处理,通过2年的田间试验和1年的盆栽实验,检测了3个处理不同时期烟株的干物质积累量和氮素吸收量,对比了3个处理不同生育时期烟株根系生长发育情况,并测定了常规栽培（FP）和水肥一体化（DF）处理烟叶硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）的活性和烤烟氮代谢相关的NITR和GS基因的表达量。  结果  （1）DF处理NR活性在移栽20 d和40 d均明显高于FP处理,分别是FP处理的1.26倍和1.31倍,NITR基因的相对表达量也均高于FP处理,在移栽80 d后,DF处理NR活性大幅下降60.81%,而FP处理下降较缓慢;（2）DF处理较FP处理能显著提高烟株根系活力和根体积,促进烟株根系生长发育和形态建成,使烟株氮肥表观利用率提高了93.21%,氮肥偏生产力提高了15.24%,土壤氮素依存率降低了15.01%;（3）DF处理和FP处理烟株干物质和氮素积累变化规律趋势相同,但DF处理的干物质和氮素积累量以及积累速率均较FP处理有明显提升,且DF处理干物质积累和氮素吸收高峰提前,烟株生育后期氮素调亏,成熟落黄较好,烤后烟叶品质较高。  结论  采用水肥一体化技术可以有效调控烟株对氮素的吸收,提高氮素利用率,对促进烟株干物质积累和产质量的提高有积极的影响。      

红蓝单色光对水培烟草幼苗生长发育及生理特性的影响

为培育壮苗及优化烟草育苗光环境提供依据,以烤烟品种 K326为材料,在水培条件下,研究了两种单色光处理对烟草幼苗生长发育及生理特性的影响。结果表明,与对照白光处理相比,红光处理下的烟苗叶片面积和地上部鲜重均显著增加,增幅分别为 49.8%和 48.8%,而蓝光明显抑制了叶片的发育;蓝光处理下的烟苗茎秆的高度显著增加,增幅为 59.2%,而红光明显抑制了烟苗茎秆的伸长;就根系而言,红光处理下烟苗根系鲜重、一级侧根数量、二级侧根数量及根系表面积均显著高于白光对照和蓝光处理;不同光质处理下,烟苗叶片中叶绿素和类胡萝卜素含量大小依次均为:白光>红光>蓝光;红光和蓝光处理下烟苗的净光合速率、气孔导度均略低于对照白光处理,但红光处理烟苗光合速率降低是由非气孔因素限制所致,而蓝光处理则可能是由气孔导度降低所致。      

不同光照条件下外源钙对“烟株-土壤”系统中光合碳分配的影响

  目的  探讨不同光照条件下外源钙对烟株光合碳分配及烟田土壤碳固持的调控作用。  方法  通过盆栽试验,采用13C-CO₂脉冲标记技术,定量研究3种光照条件下外源钙对光合碳在“烟株-土壤”系统中分配比例与周转状况的影响。  结果  （1）光强与外源钙的互作效应对烟草叶片和根系中13C浓度有显著影响, 在整个测定期内,叶片13C浓度降低72.4%~75.1%,而根系13C浓度增加30.3%~105.3%;外源CaCl₂对各组分13C浓度的增加具有显著促进效果,且在低光或高光胁迫条件下增加比例较高。（2）标记初期,“烟株-土壤”系统中的13C分配以叶片中最高,但随种植时间延长,源器官又重新将光合固定的碳分配给地下部根系和土体,至标记后30 d,根系和土体的13C分配率分别比标记第1 d时增加了1.7~2.6倍和1.0~2.1倍。（3）13C-SOC根际沉积效率在整个测定期内增加了1.3~1.9倍,喷钙处理的根际沉积效率分别比对照增加了5.4%~20.1%（低光）、3.5%~34.5%（中光）、5.6%~29.0%（高光）。随光强增加烟株根际沉积对土壤SOC更新率的贡献增强。（4）光强、外源钙及二者的互作效应显著增加了烟株地上部与根系的生物量积累,总体上表现为:叶 > 茎 > 根,与13C在各组分中的分配比例相对应。  结论  光强增加能够促进光合碳在烟株地上部与地下部间的周转及生物量的积累,喷施外源钙能够提高烟株光合碳同化能力并加速土壤中新碳的转化,提高根际沉积效率,促进土壤有机碳积累。      

烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析

  目的  研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响, 探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。  方法  采用宏基因组学高通量测序技术, 比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。  结果  (1) 健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势, 而Simpson指数有低于发病烟株的趋势; (2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少, 而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加; (3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少, 而速效钾(AK)含量显著增加。  结论  与健康烟株根际土壤相比, 发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低; pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。      

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。     

BABA 诱导烟草抵御高盐胁迫的初步研究

通过外源BABA 处理观察其对高盐胁迫下烟草生长的调节作用,并从抗氧化系统和相关基因表达探讨其作用机理。结果表明:在高盐胁迫下,外源0.2 mmol/L BABA 和0.5 mmol/L BABA 处理均能显著促进烟草的生长,根长和鲜重均显著增加;与盐胁迫组相比,外源BABA 处理能显著提高高盐胁迫下烟草幼苗体内还原型谷胱甘肽(GSH)、脯氨酸、叶绿素和H₂O₂ 的含量,同时还能增加烟株超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸还原酶(APX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性;外源BABA 还可通过降低高盐胁迫下烟株丙二醛(MDA)含量和相对电导率值来减轻高盐胁迫对细胞膜的损害。半定量PCR 结果表明:BABA 能够诱导脱落酸(ABA)调控基因NtRAB18、NtERD10D 和NtERD10B 表达。由此认为BABA 提高烟草的耐盐性是通过激发植物体内抗氧化系统和通过ABA 途径诱导逆激基因上调的综合结果。      

外源MT和EBR对干旱胁迫下烤烟幼苗的缓解效应

  目的  为探明外源褪黑素（melatonin, MT）与2, 4-表油菜素内酯（2, 4-epibrassinolide, EBR）对干旱胁迫下植物的缓解作用。  方法  以烤烟（Nicotiana tabacum L.）品种‘豫烟6号’为试材,采用营养液水培法,研究了15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,单独和复配施用外源MT、EBR对烤烟幼苗生长、活性氧生成、抗氧化系统、光合特性和叶绿素荧光特性的影响。  结果  干旱胁迫下,MT、EBR单独和复配处理均能显著促进干旱胁迫下烤烟幼苗的生长,增强根系活力,降低超氧阴离子（O₂-）生成速率和丙二醛（MDA）含量,提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,提高叶绿素相对含量（SPAD）、叶片净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、水分利用率（WUE）、气孔导度（G_s）、气孔限制值（L_s）、光系统Ⅱ最大光化学效率（F_v/F_m）、光系统Ⅱ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学猝灭系数（qP）,降低胞间二氧化碳（C_i）和非光化学猝灭系数（NPQ）,其中以MT和EBR复配处理效果最好。  结论  外源MT、EBR单独和复配处理均能通过提高烟苗的抗氧化酶活性,减少活性氧的积累,提高光合电子传递速率,增强光合作用能力,促进烤烟幼苗的生长,从而增强其对干旱胁迫的耐受性,且MT和EBR复配在提高烤烟幼苗抗旱方面具有协同增效的作用。      

低钾胁迫下钙调素拮抗剂对烟草幼苗钾积累的影响

为探讨低钾胁迫下钙调素（CaM）拮抗剂对植株幼苗钾积累的影响及其生理机制,采用室内水培法,以烟草品种K326为试验材料,设置2个钾水平和2种钙调素拮抗剂（氯丙嗪和三氟拉嗪）处理,分别测定叶片钙离子及钙调素含量、植株各部位钾含量、根系钾离子吸收相关基因的相对表达量、植株生理特征。结果表明,与常钾水平相比,低钾胁迫下植株各部位钾含量、叶片抗氧化酶活性、叶绿素含量及光合特性指标（除水汽压饱和亏外）明显降低。其中,植株地上部及根系钾含量分别显著降低了23.80%和55.50%,根系中NKT2、NtKC1和NtHAK1基因的相对表达量分别增加了4.05、2.98和12.74倍。2个钾水平下,施加钙调素拮抗剂后,植株各部位钾含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量及光合特性6项指标（除水汽压饱和亏外）明显降低。低钾胁迫下,与未添加钙调素拮抗剂相比,钙调素拮抗剂处理的叶片钙调素含量、植株各部位钾含量、根系钾吸收相关基因表达量、叶绿素总含量及光合特性6项指标（除水汽压饱和亏外）显著降低,其中植株地上部及根系钾含量平均降低了23.69%和60.00%,根系中NKT2、NtKC1和NtHAK1基因的相对表达量平均降低了82.84%、94.18%和52.44%。低钾胁迫下添加钙调素拮抗剂会抑制钙调素含量,阻碍Ca²⁺-CaM复合体的形成,影响信号传导,导致叶片抗氧化酶活性及光合作用降低,根系中K⁺吸收相关基因的表达量减少,抑制植株K⁺吸收和积累。     

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...     

不同品种烤烟对不同时间UV-C胁迫的适应性研究

为探讨不同烤烟品种对UV-C胁迫的适应性,以6个主栽烤烟品种为材料,在琼脂平板培养条件下采用UV-C辐照时间胁迫处理,测定了不同胁迫时间下各品种幼苗的单株鲜质量、叶片的光合色素含量、根系活力和抗氧化酶活性的变化。结果表明,经UV-C辐照时间胁迫处理,各品种幼苗的单株鲜质量、叶绿素a和b含量随辐照时间的延长而降低,类胡萝卜素含量虽低于对照,却表现出随UV-C辐射时间延长而减幅降低的趋势,叶绿素a/b增加,根系脱氢酶活性和POD活性增加而CAT活性降低,且变化幅度表现出品种间差异性。综合各项指标,6个品种对UV-C胁迫的适应性为云烟85红大NC89K326中烟98云烟87。     

剪叶处理对烤烟漂浮育苗中烟苗生长及生理特性的影响

研究了烤烟漂浮育苗中剪叶处理对烟苗生长及生理特性的影响。结果表明，从第5片真叶开始出现是剪叶，每隔5－6d剪叶一次，剪叶次数为3－4次效果最好。剪叶对烟苗生长及生理特性具有重要作用，剪叶处理比对照烟苗生长量大，根系活力显著提高，叶片叶绿素含量增加，NR酶、INV酶和SOD酶的活性增强，以处理3和处理4效果显著。剪叶对烟苗叶片中矿质元素K、Mg、Ca、Fe的含量有明显的增加作用。