烟草腺毛生物反应器材料的创制与性状分析

为提高烟草腺毛分泌物含量（质量分数）,以高分泌型种质资源T.I.1068为材料,采用基因编辑技术敲除其腺毛发育负调控基因NtCycB2,获得了纯合突变株系TTB-1(tobacco trichome bioreactor-1)。结果表明：TTB-1植株生长旺盛,发育正常。显微观察发现与烤烟K326不同,TTB-1与T.I.1068表皮毛由腺毛组成,无保护毛;TTB-1腺毛密度比T.I.1068提高53.41%,是K326的7倍;与K326相比,TTB-1腺头更加饱满,罗丹明着色更深。烟株现蕾期中部叶片叶面化学成分检测结果显示,TTB-1与T.I.1068分泌物组分一致,但分泌物含量显著高于T.I.1068,分泌物总量比T.I.1068提高63.11%;TTB-1与K326分泌物组分不同,除西柏烷类二萜和Ⅰ～Ⅱ型蔗糖酯外,还含有赖百当类二萜和Ⅲ～Ⅴ型蔗糖酯,总量是烤烟品种K326的7.95倍。对上中下部成熟叶片进行分批采收和叶面化学成分萃取,浸膏产率分别为烟叶鲜质量的0.61%、0.43%、0.30%,平均每株浸膏产量为8.90 g;在盛花期进行一次性采收,浸膏产率为烟叶鲜质量的0.45...     

高烟碱K326定向改良材料的创制与分析

为了明确NtJAZ1基因对烟碱含量（质量分数）和烟株生长发育及品质的影响,以烤烟品种K326为材料,利用CRISPR/Cas9技术对NtJAZ1基因进行敲除,获得了纯合突变株系NK-9。测序结果表明,NtJAZ1-1在1 587~1 641 bp之间大片段缺失,NtJAZ1-2在1 547~1 548 bp之间缺失了2个碱基,导致翻译提前终止。RT-PCR检测结果表明,NK-9烟碱生物合成关键基因NtMYC2a、NtMYC2b、NtPMT和NtQPT的表达水平显著提高。田间调查发现,NK-9株系生长发育正常,株高、叶数和叶宽显著高于对照K326,但叶长显著低于K326。显微观察表明,NK-9叶面腺毛密度较对照有所降低。对现蕾期、打顶期和成熟期烟碱含量检测发现,NK-9株系中部叶的烟碱含量分别比对照提高33.26%、36.41%和39.28%。烤后烟叶化学成分分析表明,NK-9常规化学成分比例协调,烟碱含量较对照提高44.91%;中性香气成分中新植二烯、类胡萝卜素类降解产物含量明显增加,但棕色化反应产物、苯丙氨酸类降解产物和茄酮含量有所降低。说明敲除NtJAZ1基因能够有效提高烟叶烟碱含量,对腺毛发育和叶面化学成分的积累也有一定影响。      

高分泌型K326近等基因系的创制和鉴定

烟草腺毛分泌物含量与烟叶品质和烟株抗性密切相关.本研究以K326为轮回亲本,以高分泌型烟草种质T.I.1068为供体亲本,通过对腺毛形态及腺毛分泌物含量的定向筛选,获得了高分泌型的K326近等基因系(High Secretory K326,HSK326).形态观察发现,HSK326植物学性状与K326基本一致,但叶面腺...     

烟草腺毛发生和发育相关基因

烟草(Nicotiana tabacum L.)腺毛丰富、类型多样、分泌旺盛,对烟株抗性和烟叶香气品质具有重要影响。对近年来烟草腺毛发生和发育、腺毛分泌物合成相关基因的研究进展进行了综述,并展望了其在烟草叶面化学定向调控和品种改良中的应用潜力。     

烤烟品种K326比较试验报告

K326系美国1983年育成的烤烟品种。1985年引入我国,经试种,推荐参加了全国烤烟良种区试(1986～1988年),主要农艺性状和经济性状表现良好。1989年元月经全国烟草品种审定委员会讨论,认定 K326为优良品种。绥化市于1988年2月从中国烟草总公司青州烟草研究所引进 K326,1988～1990年在绥化和安达进行了品种比较试验,以观察比较 K326在本地区的适应性、抗逆性及主要经济性状表现,为在绥化地区推广提供科学依据。     

基于网络公开测序数据的K326烟草线粒体基因组RNA编辑位点的鉴定与分析

为探索RNA编辑位点在烟草线粒体中的分布和功能,通过分析烟草根、花、叶的基因组及转录组测序数据,鉴定了烟草线粒体中从胞嘧啶(C)转换为尿嘧啶(U)的RNA编辑位点.结果显示,在烟草线粒体上共发现了4212个RNA编辑位点,其中30.2％的RNA编辑位点位于蛋白编码基因(rps3、mat-R和ccmFN为RNA编辑位点最...     

烤烟Y2001多腺毛改良株系的创制及抗性分析

为进一步提高Y2001腺毛分泌物含量（质量分数）,采用EMS诱变方法创制了Y2001腺毛发生负调控基因NtCycB2的突变体,并以Y2001为轮回亲本进行连续回交,获得了多腺毛定向改良株系HY2001。对腺毛观察发现,与中烟100相比HY2001表皮毛总密度增加117%,其中长柄和短柄腺毛密度显著提高,而非分泌型表皮毛密度显著降低;与Y2001相比HY2001表皮毛总密度增加77%,其中长柄和短柄腺毛密度显著提高,非分泌型表皮毛密度也有小幅度提高。叶面化学成分分析表明,HY2001与中烟100、Y2001腺毛分泌物组分相同,但分泌物含量显著提高,其中西柏烷二萜含量分别为中烟100和Y2001的3.03倍和1.98倍,蔗糖酯含量分别为中烟100和Y2001的3.43倍和2.63倍;HY2001中二萜合成相关基因NtCBTS、NtCYP71D16、NtABS及糖酯合成相关基因NtASAT1、NtASAT2表达量也有一定的上调。干旱胁迫试验发现,胁迫处理下HY2001植株及叶片萎蔫程度比Y2001减轻,植株抗氧化能力显著提高;黑胫病抗性试验发现,接种疫霉后,HY2001植株茎基部发病程度弱于...     

烟草重要基因篇13: 烟草腺毛发生和发育相关基因

烟草(Nicotiana tabacum L.)腺毛丰富、类型多样、分泌旺盛,对烟株抗性和烟叶香气品质具有重要影响。对近年来烟草腺毛发生和发育、腺毛分泌物合成相关基因的研究进展进行了综述,并展望了其在烟草叶面化学定向调控和品种改良中的应用潜力。     

烟草腺毛优势表达基因NtMYB108b的克隆及分析

为揭示NtMYB108转录因子在烟草中的功能,从栽培烟草K326的叶片腺毛中克隆到1条MYB基因的全长cDNA序列,命名为NtMYB108b。NtMYB108b的开放阅读框为828 bp,编码275个氨基酸。生物信息学预测显示,NtMYB108b蛋白定位于细胞核,属于R2R3-MYB型转录因子S20亚组成员,与绒毛状烟草亲缘关系最近,序列相似性为100.00%。实时荧光定量PCR分析显示,NtMYB108b在烟草腺毛中优势表达;NtMYB108b在团棵期叶片中相对表达量最高,在现蕾期5个叶位中的表达无显著差异。经乙烯利（ET）和水杨酸（SA）处理后,NtMYB108b的表达量显著上调,而经茉莉酸甲酯（MeJA）、赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）处理后其表达量无显著变化;使用聚乙二醇（PEG）处理模拟干旱胁迫,处理2 d后NtMYB108b表达量上调,这说明NtMYB108b的功能可能涉及ET、SA信号转导和干旱胁迫。     

NtCycB2基因表达对烟草腺毛发生的影响

烟草腺毛是烟草表皮细胞的特化结构,对烟株抗性及烟叶品质具有重要影响。为探索烟草腺毛密度的分子调控途径,本文对烟草B型细胞周期蛋白基因NtCycB2进行了同源克隆和生物信息学分析,并对其表达特性和生物学功能进行研究。结果表明该基因包含333bp的编码区,编码110个氨基酸,该序列在栽培烟草不同类型、不同品种间高度保守,但与SlCycB2和AtCycB2同源性分别为71.05%和52.38%。RT-PCR分析表明NtCycB2在叶面腺毛和花中的表达水平较高,并受到盐、温度、MeJA等逆境信号的诱导;分别利用基因过表达和基因编辑技术获得了NtCycB2过量表达和敲除株系;植株腺毛形态学观察发现NtCycB2过表达植株腺毛密度显著减少,基因敲除植株分泌型腺毛密度显著增加,而非分泌型腺毛变化不大,该研究表明NtCycB2对烟草分泌型腺毛发生具有明显的负调控作用,在烟草腺毛密度分子调控和叶面化学定向改良中具有较大潜力。      

不同烟草种质腺毛密度鉴定分析

为筛选高腺毛密度种质资源供烟草育种利用,加快香气性状遗传改良步伐,本研究共观察了110份材料的长短柄腺毛,并统计其密度。结果表明,各品种长短柄腺毛的长短、腺头大小、密度均不一致;短柄腺毛、长柄腺毛和总腺毛密度的变异系数分别为25.4%、29.3%和23.4%,试验材料存在广泛变异;短柄腺毛密度、长柄腺毛密度和总腺毛密度比对照MSK326多的材料数分别为34份、17份和19份,其中共有的材料数为11份;总体上,叶片上表面的短柄腺毛密度大于下表面,叶片下表面的长柄腺毛密度大于上表面,上下表面的总腺毛密度差异没有一致规律,叶片长柄腺毛密度要大于短柄腺毛,但存在个别特异材料与该规律相反,这些材料基本为地方种质;聚类分析结果显示,在阈值为4时,可以将110份材料分为5类,除特殊的B类外,其他几类的腺毛密度大小为A > C > E > D;云烟116、V2、红花大金元、席娄烟等可以作为高腺毛密度材料,为育种利用提供参考。     

烤烟品种K326突变株抗烟草普通花叶病(TMV)的研究初报

通过2006~2008年的田间试验,进行了烤烟品种K326突变株CQY材料对烟草普通花叶病(TMV)抗性研究。结果表明:接种TMV后第7 d K326、CQY和Coker176心叶表现系统斑驳的发病率分别为99.10%、42.54%和1.18%;接种TMV后第14 d和第21d,CQY和Coker176发病率与第7 d相比略有增加,K326发病率为100%,方差分析表明3个处理间差异极显著(P0.01)。CQY没有表现系统斑驳的烟株在接种叶片部位表现过敏性坏死斑,症状与Coker176的过敏性坏死斑相似。CQY病情指数从第7 d的10.64快速发展到第14 d的35.11,最后到第21 d的39.63,方差分析结果显示,接种TMV后第7 d、第14 d和第21 d K326、CQY和Coker1763个处理间的病情指数差异均为极显著(P0.01)。农艺性状测量结果表明,CQY材料与K326在株高、叶片数、茎围、节距等差异不显著,CQY材料较K326叶片变短变宽;产量产值与K326差异不显著(P0.05)。     

烟草NtHDZIV8基因在腺毛发育中的功能验证

为验证NtHDZIV8在腺毛发育过程中的功能,在红花大金元中克隆了NtHDZIV8基因并进行生物信息学分析,通过荧光定量PCR(qRT-PCR)探究了NtHDZIV8的表达模式,进一步利用亚细胞定位与病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术初步验证了NtHDZIV8基因对烟草腺毛发育的调控作用。结果表明,NtHDZIV8进化高度保守,具有典型的HD-LZ、START和SAD结构域,属于HDZIP IV家族。表达模式分析表明,NtHDZIV8在腺毛中高表达,并受植物激素NAA、GA3和MeJA的诱导。亚细胞定位结果显示NtHDZIV8定位于细胞核。病毒诱导本氏烟中NbHDZIV8基因沉默导致长柄腺毛的柄细胞基部膨大,而不影响短柄腺毛形态和腺毛密度。该研究表明NbHDZIV8对烟草腺毛形态具有调控作用,为解析烟草腺毛发生发育调控机制奠定了理论基础。     

云南烟区烤烟品种K326主要化学成分特点分析

对云南省主产烟区烤烟品种K326主要化学成分进行分析,并与津巴布韦烤烟化学成分进行比较.结果表明:云南烤烟K326主要化学成分总体协调,总糖含量、还原糖含量较高,总氮含量、烟碱含量、氯含量、糖碱比、氮碱比、钾氯比均较适宜,氯含量的变异系数最大,总氮含量的变异系数最小;K326烤烟不同等级间差异显著,钾含量、氯含量和钾氯比在不同等级间差异不显著,钾含量、糖碱比、钾氯比在不同地区间差异显著,其他化学成分指标在不同地区间差异不显著;K326烤烟的总糖含量、还原糖含量、钾氯比显著高于津巴布韦烤烟,其氯含量、氮碱比显著低于津巴布韦烤烟.     

不同基因型烟草腺毛主要分泌物差异分析

为明确不同基因型烟草腺毛分泌物的成分差异,筛选高腺毛分泌物基因型的烟草种质,本研究基于气相色谱-质谱联用仪（GC/MS）,对不同基因型的12个烟草品种的鲜烟叶腺毛主要分泌物进行鉴定分析,结果表明:在12份检测品种烟叶中,西柏三烯二醇（CBT-diols）是西柏烷二萜的主要物质形式,且其在烤烟品种中含量相对较高;所有检测品种中均含有α-西柏三烯二醇（α-CBT-diols）和β-西柏三烯二醇（β-CBT-diols）,两者比值变化范围为1.58~2.32;所有检测品种中共检测出5个蔗糖酯类型,可依据蔗糖酯类型的有无和含量的多少将检测种质分为Ⅰ-Ⅱ型蔗糖酯较多和Ⅲ-V型蔗糖酯较多2个大类。总体上看,Basma、Beinhart1000-1、红花大金元、BX1、BX2这5个品种腺毛主要分泌物含量较高,可供烟草香气品质改良育种或表面活性物质提取利用。      

烟草腺毛发育的形态学研究

采用显微技术,对不同发育时期烟草叶面腺毛的形态变化和超微结构进行了观察,将腺毛发育过程划分为生长期、成熟期和分泌期3个阶段.生长期腺毛进行旺盛的细胞牛长和分裂活动,细胞质浓厚,线粒体叶绿体丰富,基粒片层清晰;成熟期腺毛形态发育完成,细胞数目稳定,叶绿体内基粒片层消失,嗜锇颗粒逐渐增多、增大,表明细胞开始进行活跃的物质合成和转化;分泌期腺毛细胞黏性增大,叶绿体降解,嗜锇颗粒进入细胞质并转运至液泡中积累,细胞开始降解,细胞质稀薄,大最嗜锇物质聚集在质膜附近.     

高分泌型无赖百当烟草8306突变材料的创制与分析

8306是具有晾晒烟风格的烤烟育种材料.在前期试验中创制了NtCPS2基因突变株系8306-1,抑制了晾晒烟风格代表性物质赖百当二萜的合成.为进一步提高8306-1株系中西柏烷二萜和蔗糖酯含量(质量分数),采用基因编辑技术对8306-1株系的NtCycB2基因进行敲除,获得了纯合突变株系8306-2.与8306、830...     

大理烤烟品种K326 糖含量及其与评吸质量的关系初步分析

为了进一步探讨大理烤烟糖含量与评吸质量的关系,以大理4 个烟叶主产区50 份K326 烤烟样品为供试材料,应用最优曲线回归拟合和灰色关联度等分析方法,研究了烤烟品种K326 在大理州的糖含量状况及其与评吸质量的关系。结果初步表明,K326 品种的两糖含量稍高,两糖比略小。K326 的总糖含量在28% ~ 32%,还原糖含量在23% ~ 27%较为适宜。两糖比在糖含量指标中与烤烟评吸质量灰色关联度最大。大理州烤烟品种K326 糖含量与评吸质量关系密切,其中两糖比与评吸质量的关系最为密切,值得进一步研究。     

普通烟草品种生长发育过程中叶表腺毛密度及其形态的比较

以6个普通烟草品种为试验材料,比较了烤烟、白肋烟、晒烟和晾烟品种间及同一品种的不同发育时期烟草叶表不同部位腺毛形态、密度的差异.结果表明:几种供试烟草品种在生长发育过程中的腺毛类型主要有长柄腺毛、短柄腺毛和无头腺毛,但在烟草整个发育过程中始终以长柄腺毛为主.从烟草现蕾期开始,部分长柄腺毛的头部开始萎缩、脱落,形成无头腺毛.几种供试烟草品种从移栽期开始腺毛密度逐渐增加,到现蕾期腺毛密度达到最大值,成熟期又明显下降.烟草叶片上表面的腺毛密度均大于下表面,但叶尖、叶中部和叶基部的腺毛密度没有明显差异.