断根、环割处理对烟草内源激素水平的影响及激素与钾积累的相关性

本文通过水培试验,对烟株进行断根、环割、断根+环割处理,探究不同部位内源激素含量的水平及其与钾积累的相互关系。试验结果表明,烟草断根、环割后,降低了烟草根系和叶片中IAA、GA3的含量,以及降低了伤流液中的GA3/ABA比值;根系中钾的积累量与叶片、根系中的IAA含量有显著和极显著的正相关关系;伤流液中单位时间内钾的积累量与叶片的GA3含量、伤流液中的GA3/ABA呈极显著和显著负相关;叶片钾的积累量与根系中的GA3含量有显著正相关关系,与伤流液中的GA3/ABA呈显著负相关关系。上述结果说明了断根、环割通过改变烟株根系、伤流液、叶片中不同内源激素的含量和内源激素间的比值,从而调控钾由根系通过伤流液往上运输,最终提高烟叶钾的积累量。其中,断根+环割处理提高烟叶钾积累量的效果最好。      

打顶及施用植物生长调节剂对烟草内源激素的影响

采用盆栽试验,研究了打顸和施用植物生长调节剂对烟草几种内源激素的影响.结果表明,打顶能增加烟叶和烟草根系中的赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)的含量,明显降低吲哚乙酸(IAA)含量;打顶后施用植物生长调节剂则降低烟叶中GA3和ABA含量,明显增加烟叶和根系中IAA含量.因此,打顶引起了烟株内源激素含量的变化,打破了烟株内源激素的平衡,而打顶后施用植物生长调节剂则有利于烟株内源激素的平衡.     

植物生长调节剂对烤烟内源激素、烟碱、多酚含量的影响

植物生长调节剂对烤烟内源激素以及烟碱、多酚含量的影响结果表明,植物生长调节剂GA、IAA、2,4-D不同程度地提高了内源GA、IAA含量,降低了内源ABA含量,其中外源GA、高浓度2,4-D处理效果较为明显;植物生长调节剂ABA较强地提高了内源ABA的含量,而降低了内源GA、IAA的含量,喷施高浓度ABA效果明显,在打顶后30d,内源ABA提高140%,而内源GA、内源IAA分别降低了61.9%、85.0%,内源GA在打顶后20d含量达到高峰,内源IAA、ABA在打顶后30d达到高峰。      

不同烤烟品种烟叶衰老特性与内源激素的关系

为明确不同烤烟品种烟叶衰老特性与内源激素变化的关系,以田间成熟落黄表现不同的4个烤烟品种(豫烟10号、云烟87、K326和NC89)中部叶为材料,分析了不同品种叶片发育成熟过程中叶绿素含量(质量分数)、衰老标志基因、内源激素含量及相关基因表达量的变化。结果表明:在豫中烟区常规大田栽培条件下,随着烟株叶龄的增加叶绿素含量逐渐降低,烟叶衰老程度加剧,脱落酸(ABA)含量升高,赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和细胞分裂素(CTK)含量降低。豫烟10号品种中部叶衰老速度较快,云烟87和K326居中,NC89衰老速度较慢。与NC89品种相比,豫烟10号品种中部叶随着叶龄的增加,ABA含量保持在较高水平,而延缓衰老的GA3、CTK和IAA含量指标均较低,衰老上调标志基因CP1和CP23的表达量较高,衰老下调表达基因PSA1和MC的表达量较低,分别调控乙烯、ABA和茉莉酸的相关基因NtEFE26、NtNCED1和NtPR1b表达量均较高,水杨酸应答基因NtCHN50的表达量较低。烤烟品种烟叶衰老特性差异与自身的激素代谢密切相关,成熟落黄快的品种表现出ABA、乙烯和茉莉酸代谢旺盛的特点。     

烟草胞质雄性不育性与花蕾组织内源激素的平衡关系

对烟草雄性不育系和相应的保持系花蕾内源激素含量比值进行了分析。结果表明:从小花蕾、中花蕾至大花蕾,不育系各发育时期花蕾的IAA/ABA、GA3/ABA、ZT/ABA值均高于相应的保持系,且不育系花蕾中的IAA/ABA、GA3/ABA、ZT/ABA比值变化起伏较大,而各保持系花蕾中的IAA/ABA、GA3/ABA、ZT/ABA比值变化则比较平稳,说明不育系花蕾中几种内源激素的平衡关系出现了异常,这可能与雄性不育有关。     

不同植物激素处理方法对烤烟内烟碱含量的影响

本试验研究了喷施IAA、GA₃、ABA、6-BA对烤烟体内烟碱含量及烟草内源激素含量的影响。结果表明,不同处理的烟碱含量不同,外源喷施IAA和GA₃可以降低烟叶中的烟碱含量,而AM和6-BA可以增加烟碱的含量、在打顶和不打顶的烟株中,各激素含量均为叶中大于根中,且IAA > ABA > 6-BA > GA₃。打顶以后烟碱含量迅速增加,IAA和GA₃含量增加,ABA和6-BA含量下降。      

断根对延边烤烟根系生长和烟叶糖、烟碱及钾含量的影响

延边烤烟存在烟叶糖含量偏高,烟碱含量较低的生产现状,通过田间试验以吉烟9号为试验材料,比较了不同断根措施对烤烟根系生长及烟叶糖、烟碱和钾含量的影响。结果表明,断根能明显促进烟株根系的生长,提高烟株生长后期根系活力,增加烟株对营养的吸收能力。断根降低了上、下部烟叶的糖含量,提高了烟叶烟碱含量,增加了中、上部烟叶钾含量,且化学成分更加协调。总的来看,团棵期轻度断根处理的烟株生长后期根系活力显著高于其他处理,显著提高了烟叶烟碱、钾含量,适度降低了烟叶糖含量,烟叶糖碱比更加协调,进而提高了烟叶的内在品质。     

施用钙镁对烤烟钾吸收、循环和含量的影响

通过不同钙镁水平处理(正常、低钙、高钙、低镁、高镁)的水培试验,研究了钙、镁水平对烤烟钾吸收量、循环、外排和烟叶钾积累量的影响。结果表明,在本试验条件下,高钙和高镁处理可以促进烤烟根系对钾素的吸收,有效减少根系对钾营养的外排,增加钾的净吸收,同时能有效地调节钾素在烤烟体内的循环,并提高烤烟烟叶含钾量。在收获期,高钙处理的上、中、下部叶的钾含量比对照提高了0.38、0.41、0.69个百分点;高镁处理的分别比对照提高了0.31、0.42、0.60个百分点。本试验条件下,高钙、高镁处理可以提高根系钾的吸收,减少根系中钾的外排量,促进伤流液和韧皮部循环以及增加烟叶的钾积累量,最终提高上、中、下部叶的钾含量。     

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。      

芝麻显性细胞核雄性不育系内源激素、可溶性糖和淀粉含量变化

植物激素在花药发育过程中具有重要的调控作用。利用酶联免疫检测技术（ELISA）,测定了芝麻显性细胞核雄性不育系叶片和花蕾中生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）以及水杨酸（SA）含量的动态变化,分析了不同内源激素的平衡关系,同时比较了不育和可育株间的可溶性糖和淀粉含量差异。研究结果表明：1）在整个花药发育时期,不育株和可育株中的4种内源激素含量变化趋势明显不同,且含量差异明显;IAA含量的降低及ABA含量的提高可能与芝麻雄性不育的发生密切相关;2）不育株叶片中的IAA含量显著下降,JA和ABA显著上升;3）IAA/ABA、IAA/SA和IAA/JA在不育株和可育株间的变化趋势不一致,且差异很大,表明4种内源激素之间平衡关系受到破坏可能会影响到花蕾的正常生长发育;4）不育系花蕾中的可溶性糖含量、淀粉含量盈余,可能是导致雄性败育的原因之一。     

不同基因型烟草成熟期钾在植株内的迁移特征

选取4个典型烟草基因型,通过砂培试验收集烟草茎伤流液,根据Jeschke,W.D.等提出的模型计算成熟期烟草钾的转移量.通过对不同基因型烟草钾的转移特征进行比较分析发现,钾效率不同的基因型成熟期钾的转移存在很大差异,一般的钾高效基因型钾的转移利于叶片中钾的积累,而钾低效基因型钾的转移不利于钾在叶片中积累.同时发现不同基因型烟草在成熟期都出现钾流失现象,不同基因型钾流失的相对量存在较大差异.成熟期钾的流失最高的基因型TI245,钾的流失可占到钾积累量的93.7%,流失量最少的基因型G-28也占到钾积累量的11.3%.可见烟草成熟期钾的流失现象是比较严重的,这可能是造成烟草成熟期烟叶含钾量降低的重要原因.     

打顶后施用生长素和钾肥对烤烟根系性状及品质的影响

研究了不打顶(T1)、打顶(T2)、打顶+追施K₂SO₄(T3)、打顶+涂抹生长素1次(T4)、打顶+追施K₂SO₄+涂抹生长素1次(T5)、打顶+追施K₂SO₄+涂抹生长素2次(T6)共6种调控措施对烤烟根系性状、ATP酶活性、烟碱和钾含量、烤后烟叶中性挥发性致香物质含量及经济性状的影响。结果表明:与T2相比,打顶后30d根系干重的增幅依次为:T6(52.76%) > T5(22.33%) > T3(10.11%) > T4(8.55%),T3、T5、T6的根系活力明显提高,T6的ATP酶活性远高于其他处理。涂抹生长素和追施K₂SO₄肥对根系烟碱的合成具有一定的抑制作用;与T2相比,在打顶后30d烟碱的降幅依次为:T4(35.09%) > T6(31.58%) > T5(24.56%) > T3(15.79%)。随生育进程延长,根系吸收钾的能力逐渐降低;与T1相比,在打顶后30d各处理烤烟根系钾含量降幅依次为:T2(63.41%) > T4(60.98%) > T3(56.10%) > T5(50.00%) > T6(47.56%)。T6中性致香物质总量最高,各项经济指标值较优。打顶当天在茎断面涂抹生长素,并于根部灌施K₂SO₄肥,促进了烤烟根系生长和品质形成。      

打顶后供钾水平对烟草体内钾素积累分配的影响

本试验采用砂培和营养液培养的方式,探索了打顶后供钾水平对烟草体内钾素积累分配的影响。结果表明,打顶能够促进烟株的生长,增加生物量。钾素在烟株体内移动活跃,无钾培养烟株的根部有大量钾素向叶片运输;提高供钾水平,烟株的钾浓度和钾含量显著提高。打顶后烟株的钾浓度和钾含量下降,但钾素在叶片的积累量增加,上部叶片的钾含量显著提高。     

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。     

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。     

2,4-D对烤烟烟碱和钾含量的影响

通过水培试验研究了打顶后烟株喷施2,4-D对烟株根中合成烟碱的关键酶鸟氨酸脱羧酶(ODC)、腐胺N-甲基转移酶(PMT)和N-甲基腐胺氧化酶(MPO)以及碳氮代谢重要转化酶(InV)和硝酸还原酶(NR)的活性及烟叶中烟碱含量和钾含量的影响。结果表明,喷施2,4-D的烟叶与对照相比InV活性降低,NR活性升高,协调了烟叶的碳氮代谢,根系活力降低,抑制烟株根中合成烟碱的3种酶活性,减少烟叶中的烟碱积累,同时提高烟叶中钾含量。2,4-D降碱增钾效果的最适宜浓度分别为20 mg/kg和30 mg/kg。     

大麦发芽过程中内源激素的变化

选用进口大麦Gairdner和国产大麦甘啤二号为原料,分析比较了发芽过程中赤霉素、生长素和脱落酸等内源激素含量的变化规律。研究结果表明,3种激素在两种大麦发芽过程中均呈现出随发芽时间上下波动的趋势,且两种大麦在发芽过程中各激素含量的变化规律基本一致。同时,赤霉素均有刺激并诱导其他两种内源激素的作用。