黄腐酸钾对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响

采用5%PEG-6000模拟渗透胁迫的营养液培养法,以抗旱性不同的两个烤烟品种(红花大金元和云烟100)为材料,研究了叶面喷施黄腐酸钾(浓度为0.1%)对渗透胁迫下烤烟幼苗生长和光合荧光特性的影响。结果表明,渗透胁迫下,两品种烤烟幼苗生长受抑制、生物量积累降低,叶片叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/Fo)、PSII有效光化学量子效率(Fv’/Fm’)、PSII实际光化学量子效率(ФPSII)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(q P)和光化学反应的能量(P)均显著降低,叶片水分利用效率、气孔限制值和非光化学淬灭系数(NPQ)均显著升高,且云烟100受胁迫的影响更大;渗透胁迫逆境对两品种的光合限制均以气孔因素为主。喷施黄腐酸钾能改善渗透胁迫下烤烟幼苗的生长,减缓净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)的下降,同时减轻胁迫对烤烟叶片光系统II(PSII)的伤害,提高光化学效率。黄腐酸钾可缓解渗透胁迫对烤烟幼苗的伤害,提高烟苗的抗旱性。     

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.     

CaCl_2对强光胁迫下烤烟光合特性的影响

为分析外源CaCl_2对旺长期间强光胁迫下烤烟叶片色素、光合、荧光参数的影响,以及对叶片光合机构的保护作用,以盆栽烟草为试验材料,连续4 d施30 m mol·L-1 CaCl_2后转至人工气候室进行10 d强光处理,测定叶片光合、荧光参数。结果表明:喷施CaCl_2的烤烟叶片与喷施蒸馏水的对照相比,叶绿素含量显著提高,类胡萝卜素有所下降,气孔导度和净光合速率分别增加47.57%和23.21%,碳同化速率显著提高,使光系统Ⅱ保持了较高的开放程度,PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(qP)均显著提高,非化学猝灭系数(NPQ)降低。说明预施外源CaCl_2可以有效保护烟草光合机构免于强光的伤害,减轻光抑制。     

受烟草花叶病毒侵染程度不同的烤烟叶片光合特性的变化

研究了受烟草花叶病毒(TMV)侵染程度不同的烤烟叶片光合特性的变化。结果表明,受TMV侵染的烟株叶片叶绿素和类胡萝卜素含量均有不同程度的下降,同时叶绿素荧光参数Fv/F0、Fv/Fm、ΦPSⅡ、qp和NPQ也有所下降。受TMV侵染的叶片的净光合速率(Pn)明显下降,在轻度感病条件下,引起Pn下降的主要原因是气孔限制;在重度感病条件下,引起Pn下降的主要原因是非气孔限制。     

“多菌灵”对AM真菌侵染烟苗及菌根效应的影响

为了摸清杀真菌剂对丛枝菌根真菌侵染烟苗及菌根效应的影响,设置了漂浮育苗阶段接种丛枝菌根真菌(AM真菌)同时施用"多菌灵"试验。结果表明:接种AM真菌总体上表现出促进烟苗生长的趋势,但菌根效应因菌株不同而异,且因施用杀真菌剂使之复杂化。在施用低浓度的"多菌灵"(稀释倍数500倍)时,接种球囊霉真菌Glomus intraradicesSmith(BEG-141)和Glomus intraradicesSchenck(BEG-193)均不同程度地增加了烟苗的生物量、含磷量和磷吸收量,以及叶绿素含量和几丁质酶活性。在施用高浓度的"多菌灵"(稀释倍数为≤500倍)时,AM真菌感染率降低,菌根烟苗生长受到抑制,菌根效应减弱。此外,两株AM真菌对"多菌灵"的敏感性不同,BEG-193菌根烟苗的生长对施药不敏感,但高浓度的杀真菌剂抑制BEG-141菌根烟苗的生长。因此,为使烟苗能正常生长,以及保证AM真菌能改善烟苗营养和提高其抗逆性,在施用"多菌灵"时,稀释倍数应大于500倍。     

烟草花叶病毒强、弱毒株对烟草植株的影响

分别接种烟草花叶病毒强毒株（TMV-W）、诱变获得的两个弱毒株（TMV-017、TMV-152）于普通烟（品种为K326）。间接ELISA法测定了强，弱毒株在接种叶上的增殖速率，同时考察了叶绿素a、叶绿素b，叶绿素，可溶蛋白含量的变化。实验发现强毒株在接种后第2d就可检测到，而弱毒株在第3d被检测到，弱毒株在烟草植株体内的稳定浓度低于强毒株，分别受强，弱毒株侵染的烟草叶片中的叶绿素a,叶绿素b，叶绿素含量都有所下降，但强毒株引起的下降幅度最大。受强，弱毒株分别侵染的烟叶中可溶性蛋白含量均发生变化，初期都有所升高，之后，弱毒株随着侵染时间的延长而有所下降，而强毒株下降后又有所回升。     

移栽期对烤烟叶片生长动态的影响及其模型的建立

在大田条件下,以烤烟品种K326为材料,设置3个移栽期,测定4个叶位叶长与叶宽的动态,分析移栽期和叶位对烤烟叶片生长动态特征的关系及其相关模型。结果表明：(1)适合3个移栽期不同叶位的烤烟叶片生长与生长时间或活动积温关系的模型为Richards模型,其方程为y=a/(1+eb-cx)1/d;(2)同一叶位,不同移栽期方程参数的a值(终极生长量参数)与生长速率参数(c)值变异较小,而b值(初值生长量参数)与d值(形状参数)变异较大,移栽期主要通过调控参数b值与d值对整个方程的动态调控。3个移栽期烤烟4个叶位叶片长和宽的模拟值与对应长和宽的实测值接近,模拟的准确度(以k表示)在0.9966～1.1114之间,模拟的精确度(以R2表示)均在0.9577以上,达到极显著水平;(3)不同移栽期,所有叶片生长最大速率对应的生长时间呈现以下趋势：5月4日＞5月14日＞5月24日,第5、10叶位生长最大速率对应的生长量也呈现相同趋势,而第15、20叶位生长最大速率对应的生长量呈现相反的趋势。同一移栽期,所有叶位快速生长阶段的生长时间低于初始生长阶段和稳定生长阶段,不同叶位动态变化3个阶段的活动积温表现为：初始生长阶段＜快速生长阶段＜稳定生长阶段。     

人工遮光对不同烤烟品种(系)生长发育和光合特性的影响

为了探讨弱光胁迫对烤烟早花的影响,采用田间试验研究了人工遮光对烤烟品种K326、抗早花烤烟新品系HY06生长发育及光合特性的影响。结果表明:遮光对烤烟生长有显著影响,44%自然光强下处理30 d时,两个品种(系)的株高显著降低、茎围显著减小,但HY06株高高于K326;遮光对烤烟的现蕾有显著影响,44%自然光强下处理30 d时,两个品种(系)现蕾时有效叶数显著减少,现蕾时间大多推迟,HY06现蕾时有效叶数多于K326;遮光对烤烟的光合特性也有显著影响,遮光处理的烟叶净光合速率、气孔导度、叶片光合放氧速率显著降低,胞间二氧化碳浓度显著升高,HY06的叶片叶绿素、类胡萝卜素含量(质量分数)以及净光合速率高于相同遮光处理下的K326,44%自然光照强度下合成叶绿素b的能力强于K326。因此,抗早花新品系HY06具有更强的弱光适应性。     

外源葡萄糖对高温强光下旺长期烤烟光合特性及碳氮代谢关键酶活性的影响

为揭示外源葡萄糖对高温强光条件下旺长期烤烟叶片光合机构及碳氮代谢过程的调控机制,在人工气候室中模拟豫中烟区烤烟旺长期高温强光条件,采用盆栽试验研究了在高温强光胁迫条件下外源葡萄糖(0.5 mmol/L)对烤烟光合色素含量{叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、总叶绿素[Ch(la+b)]、类胡萝卜素(Car)}、光合参数[净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(E)、胞间CO_2浓度(Ci)]、叶绿素荧光参数[初始荧光(Fo)、非光化学猝灭系数(NPQ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(qp)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)]、谷氨酰胺合成酶活性(GS)及1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性(Rubisco)的影响。结果表明,高温强光条件下喷施外源葡萄糖使烤烟Chla、Chlb、Ch(la+b)和Car含量均显著增加;P_n、G_s和E明显升高,Ci明显降低;F_o和NPQ显著降低,ΦPSⅡ、ETR和qp均显著升高,其中F_v/F_m升高幅度相对较小;同时,施用外源葡萄糖提高了高温强光胁迫下烤烟叶片中GS和Rubisco活性。因此,在高温强光条件下,通过喷施外源葡萄糖可改善烟草的光合性能,促进烟株体内碳氮代谢平衡,缓解高温强光胁迫对烟株的不利影响,促进烟株生长。     

烤烟伸根期对低温胁迫的生理响应

  目的  研究低温胁迫对伸根期的烤烟生理特性的影响。  方法  采用盆栽方式,在人工培养箱中对耐冷性不同的烤烟品种红花大金元（低温不敏感型）和K326（低温敏感型）进行低温胁迫处理,研究不同低温胁迫时间烤烟的渗透调节物质、保护酶活性、多酚代谢、光合速率和光合色素等的变化情况,筛选出适用于烤烟耐冷性鉴定的指标。  结果  随低温胁迫时间的延长,烤烟的净光合速率和叶绿素耐冷系数呈下降趋势,下降速率与低温胁迫程度呈正相关,与品种的耐低温能力呈负相关;丙二醛和相对电导率耐冷系数在低温胁迫的前3 d随胁迫时间的延长呈上升趋势,上升速率与品种耐低温能力呈负相关;过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和可溶性蛋白、可溶性糖及总酚耐冷系数随低温胁迫时间的延长先升高后下降,低温不敏感型材料上升速度高于低温敏感型材料。相关分析表明,低温胁迫下,烟叶相对电导率耐冷系数与叶绿素、净光合速率、SOD活性的耐冷系数呈极显著负相关,与可溶性蛋白、POD活性、PAL活性的耐冷系数呈显著负相关,与丙二醛、叶绿素a/b的耐冷系数呈显著正相关。主成分分析表明,决定烤烟抗低温能力的第一主成分主要是烟叶相对电导率、丙二醛、可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素（a+b）、叶绿素a/b、SOD活性、POD活性、总酚和净光合速率的耐冷系数;第二主成分主要包括CAT活性、PPO活性、PAL活性的耐冷系数。  结论  在连续低温胁迫下,烤烟叶片相对电导率、叶绿素、净光合速率、SOD活性的耐冷系数可作为其耐冷种质筛选的依据。烟叶耐低温评价可以渗透调节因子、抗氧化因子及光合作用因子耐冷系数为主要鉴选指标,以多酚代谢因子耐冷系数为次要鉴选指标。      

施钼对烟草叶绿素含量、光合速率、产量及品质的影响

在大田条件下,对K326、云烟85、CB-1、红花大金元4个烟草品种进行叶面喷施钼肥,研究施钼对烟草叶片叶绿素含量、光合速率、产量和品质的影响.结果表明,施钼能提高4个品种烟草生育前期叶片叶绿素的含量和光合速率,提高烤后烟叶中上等烟的比例,显著降低杂色烟的比例,增加烟叶产量和产值,提高烟叶含钾量和含钼量.     

控释肥对烤烟光合特性和产质量与氮钾利用率的影响

为了寻求研制优质、高效、环保的烟草控释肥料所需的参考依据,采用田间试验研究了控释肥和烟草专用复合肥对烤烟光合特性、产量与质量及氮钾利用率的影响。结果表明:(1)当施氮量由90 kg/hm²提高到150 kg/hm²时,烤烟产量和产值均显著增加,上等烟比例和均价略有下降,各叶位烤后烟叶全钾含量提高或显著提高,烟碱含量显著提高,总糖与还原糖含量显著下降;(2)与烟草专用复合肥相比,控释肥可提高烤烟旺长期以后的叶片叶绿素含量,提高旺长期烟叶净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度,但对蒸腾速率无明显影响;(3)与烟草专用复合肥比较,控释肥能使烤烟产量提高3%~7%,产值提高9%~16%,各叶位烤后烟叶全钾含量提高或显著提高,烟碱含量变化不明显,总糖与还原糖含量降低。(4)控释肥有利于提高烤烟氮肥、钾肥利用率,在施氮90 kg/hm²和150 kg/hm²条件下氮肥利用率分别提高21.1和8.7个百分点,施钾180 kg/hm²和300 kg/hm²条件下钾肥利用率分别提高9.4和8.6个百分点。可见,控释肥可改善烤烟中后期光合特性,增加产量与产值,改善烤后烟叶品质,提高氮钾利用率。     

干旱胁迫后复水对烤烟生长及其生理特性的影响

  目的  为明确干旱胁迫后复水对烤烟生长及其生理基础的影响。  方法  采用盆栽试验方法,以耐旱型烤烟品种“豫烟6号”和水分敏感型“豫烟10号”为试验材料,设置正常供水、轻度干旱、中度干旱、轻度干旱后复水和中度干旱后复水5个处理,比较分析干旱胁迫后复水对烤烟生长及其生理特性的影响。  结果  （1）随着干旱的加剧,两个烤烟品种生长受到抑制,生理性能下降,株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积、有效叶片数、根系干重和单株干重均降低或显著降低,叶绿素含量、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、PSII最大光能转化效率（F_v/F_m）、PSⅡ实际光化学效率（Φ_PSⅡ）和光化学淬灭系数（qP）均显著降低,而非光化学猝灭系数（NPQ）、胞间二氧化碳浓度（C_i）、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均显著增加;与正常供水相比,豫烟10号在干旱胁迫下各指标变化幅度大于豫烟6号,对干旱较敏感。（2）干旱胁迫后复水,与干旱处理结束时相比,两个烤烟品种生长得到明显恢复,光合作用增强,抗氧化系统平衡得到明显改善。豫烟10号在干旱胁迫后复水各指标变化幅度均大于豫烟6号,干旱胁迫后复水恢复较好。  结论  在干旱胁迫下,两个烤烟品种的生长和生理性能均受到不同程度的抑制,且均与正常供水处理间差异显著;复水后,两个烤烟品种的生长及其生理性能均得到不同程度的恢复,其多数指标均以中度干旱胁迫后复水处理恢复较好,且与正常供水处理无显著差异。      

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。      

铝胁迫对烤烟生长和光合特性的影响

为明确酸性土壤条件下烟草遭受铝毒害的生理机制,以烤烟为材料,采用水培盆栽试验在营养液pH5.0条件下设置硫酸铝浓度分别为0、50、250和500μmol·L-14个处理,研究了铝胁迫对烤烟生长及光合特性的影响。结果表明:①烤烟在铝胁迫条件下根系活力明显降低;②根系鲜质量和干质量、茎叶生物量随铝处理浓度的升高而降低,且对烤烟根系生长的抑制效应大于对茎和叶的抑制效应;③铝胁迫条件下烤烟株高、茎围和单叶叶面积亦受到抑制,但对叶片长度与宽度的影响则不同,铝胁迫处理对叶片伸长没有明显影响,而对叶宽的抑制效应明显,导致受到铝胁迫的烤烟烟叶叶片狭长;④铝胁迫5 d时的烤烟叶绿素含量(质量分数)明显增加,但铝胁迫20 d时对其含量没有产生明显影响;⑤在50μmol·L-1(低浓度)铝胁迫条件下,烟叶净光合速率、气孔导度及蒸腾速率升高,而在250和500μmol·L-1(高浓度)铝胁迫条件下烟叶净光合速率、气孔导度及蒸腾速率明显降低,铝胁迫对烟叶胞间CO₂浓度没有明显影响。      

干旱胁迫下外源ALA对烤烟幼苗光合特性和抗氧化能力的影响

为进一步探究外源5-氨基乙酰丙酸（ALA）对干旱胁迫下烟草幼苗抗旱能力的作用机理,以烤烟品种豫烟10号幼苗为试验材料,采用营养液培养的方法,研究叶面喷施不同浓度的（0~80 mg/L）外源ALA对干旱胁迫下烤烟幼苗烤烟光合特性和抗氧化能力的影响。结果表明干旱胁迫下烤烟叶片细胞活性氧和硫代巴比妥酸（TBARS）含量增加,叶绿体遭到破坏,光合速率降低,植物生长受到抑制。干旱胁迫下外源ALA能够显著降低烤烟叶片活性氧水平,提高抗氧化酶活性,以喷施20 mg/L ALA效果最为显著。其中与PEG处理相比,净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）分别提高96.19%、96.79%和132.43%,抗氧化物酶（SOD、POD、CAT、APX）活性分别提高49.05%,61.97%,64.17%和70.08%。喷施适宜浓度的外源ALA可有效提高烤烟叶片光合特性和抗氧化能力,缓解活性氧伤害,从而增强烤烟幼苗对干旱胁迫的适应能力。     

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。      

水分胁迫对烤烟生理特性和光谱特征的影响

为明确烤烟在不同水分条件下的生理生态响应,通过盆栽试验研究了水分胁迫和复水对烤烟生理特性和光谱特征的影响。结果表明:干旱胁迫下烤烟叶片叶绿素和可溶性蛋白质发生降解,光合速率和蒸腾速率下降,导致干物质积累量降低;干旱胁迫后复水叶片光合速率和蒸腾速率有所回升,表现出一定的补偿效应。渍水胁迫亦严重影响烤烟叶片生理功能,造成叶片膜质过氧化程度加重,其危害程度甚至大于干旱胁迫。干旱和渍水胁迫均提高了可见光460～670 nm范围内的植株光谱反射率,而降低了近红外780～1050 nm范围内的光谱反射率。因此,光谱特征可作为诊断烤烟水分胁迫程度的重要手段。     

丛枝菌根真菌对不同氮效率烟草品种生长及养分吸收的影响

为明确丛枝菌根（AM）真菌对不同氮效率烟草品种养分吸收的作用,采用盆栽试验,以不接种处理（CK）为对照,研究了4株AM真菌（Fm、Ri、Ce、Gm）对不同氮效率品种烟草[ZY100（低）、K326（中）、NC89（高）]生长及矿质养分吸收的影响。结果表明,4种菌株均能与烟草根系形成共生关系。接种AM真菌,各处理烟株的干物质累积量、株高、最大根长、根表面积、根体积、总根长、根尖数及养分吸收量均得到不同程度提高。各烟草品种干物质累积量表现为NC89>ZY100>K326,菌根依赖性表现为ZY100>NC89>K326。各矿质养分中,接种AM真菌各处理N、P、K、Ca累积量增幅效果因菌株种类和烟草品种而异,微量元素Fe、Mn、Cu、Zn积累量增幅效果主要受菌株种类影响,Mg积累量在各处理间差异不显著。可见,接种AM真菌可以有效地促进烤烟根系形态的发育,优化根系结构,进而促进烟株对养分的吸收和积累。整体来看,氮效率低的ZY100更易与菌株建立共生关系,Ce菌株对3个氮效率品种烟草亲和力更强,综合而言以Ce-ZY100处理效果最佳。