γ射线与NaN3处理对烟草种子活力的影响

以K326、贵烟11和红花大金元(红大)3个品种的风干种子为材料,设置了60Coγ射线剂量和NaN3浓度及其组合处理,研究γ射线与NaN3对不同品种烟草种子活力的影响.结果表明:γ射线、NaN3、γ射线×NaN3(交互作用)、γ射线×品种、NaN3×品种、γ射线×NaN3×品种等因素均对种子活力有极显著影响;3个品种对γ射线的辐射敏感性排序为责烟11≈红大K326;γ射线处理种子对烟草诱变的适宜剂量为330Gy;3个品种对NaN3的诱变敏感性排序为红大贵烟11K326;NaN3处理种子对烟草诱变的适宜浓度为3.5～4.3 mmol/L;3个品种对γ射线与NaN3复合诱变敏感性排序为红大贵烟1lK326;复合处理中γ射线对烟草种子活力指数的损伤效应大于NaN3.     

K326全基因组分子模块库构建及其农艺、抗病性状评价

为构建烟草全基因组模块库，开展烟草分子模块育种，以K326为轮回亲本，烤烟OX2028和香料烟Samsun为供体亲本，经过杂交、连续多代回交、自交，最终获得两套以K326为背景，覆盖供体亲本整个基因组的分子模块库。分子模块的基因组大部分回复到了轮回亲本K326，其田间农艺及抗病性等重要性状偏向亲本K326，不同材料间存在较广泛的遗传变异；群体的基本农艺性状呈现连续的正态或近似正态分布，符合数量性状的表型分布特性；鉴定了7个重要性状显著改变的分子模块，其中较K326中上部叶片开片明显改善的材料32份，叶数明显提高的材料25份，TMV、CMV、PVY病毒病抗性明显提高的材料分别为111、25和5份，黑胫病、青枯病抗性显著提高的材料44和52份。构建的烟草分子模块库可用于后续开展烟草重要性状的QTL定位和基因功能研究。     

甘蓝型油菜EMS突变体库构建及抗除草剂突变体筛选

为了利用诱变技术快速创造变异类型丰富的油菜新材料用于油菜遗传改良，分别用0．4％、0．8％、1．O％和1．2％的EMS（甲基磺酸乙酯）溶液对甘蓝型油菜中双9号种子进行诱变处理。结果发现：（1）1．0％的EMS溶液是处理中双9号干种子的最适浓度，4种不同浓度处理M：表型变异率依次为11．26％、14．82％、27．19％和12．38％；（2）EMS诱变具有器官特异性；（3）M：突变体库中筛选到3株苯磺隆抗性突变体，突变率约为10^-4。现已创建了包括子叶、叶片、花器、株型、角果等多器官变异类型的突变体库，为油菜遗传研究提供了丰富的种质资源。     

γ射线与NaN3复合处理对烟草几种主要农艺性状的诱变效应

为了高效利用γ射线与NaN3开展烟草饱和突变体库构建和诱变育种工作,研究了2种诱变剂复合处理对烟草几种主要农艺性状的诱变效应及其复合处理的适宜剂量和浓度组合.试验发现γ射线、NaN3和品种×γ射线对M1代各性状和M2代突变频率都有显著或极显著影响;总的来说,γ射线对M1代各性状的诱变效应都大于NaN3;M1代各性状的损伤效应都随γ射线和NaN3复合处理剂量(浓度)的增加而加大,且复合处理都大于单一处理;复合处理较单一处理可以提高M2代的突变频率;建议烟草γ射线和NaN3复合处理诱变育种的适宜剂量(浓度)组合为300 Gy 3 mmol/L.     

烟草愈伤组织辐射诱变抗苯丙氨酸突变体筛选

以K326为材料,研究了L-苯丙氨酸的筛选浓度,γ射线剂量和愈伤组织活化时间对抗苯丙氨酸突变体筛选效果的影响。结果表明:L-苯丙氨酸浓度越高,愈伤组织培养过程中褐变比例越高,细胞活性越低;γ射线剂量和愈伤组织活化时间均对愈伤组织的致死率有较大的影响。综合分析后,采用活化1周的愈伤组织,40Gy的γ射线辐射,以附加3.00mmol/LL-苯丙氨酸的MS培养基为筛选培养基,经多次"筛选—回复"培养,筛选出了苯丙氨酸解氨酶含量显著提高的抗苯丙氨酸细胞系,并诱导分化出再生苗。烟草愈伤组织辐射诱变抗苯丙氨酸突变体筛选体系的建立,为高苯丙氨酸含量烟草材料的培育奠定基础。     

甲基磺酸乙酯对烤烟种子发芽率的处理效应

以不同浓度的甲基磺酸乙酯(EMS)作为化学诱变剂,烤烟不同品种的种子为供试材料,探讨了EMS化学诱变剂对烟草种子发芽率、根长等性状差异的诱变处理效应。结果表明,在浓度为0.1%~1.3%的处理范围内,EMS对种子的发芽率主要呈抑制作用,但低浓度处理对种子发芽率和种子根长有促进作用,高浓度处理对种子发芽率和种子根长均呈显著抑制作用;以半致死浓度为选择标准,确定了不同烤烟品种间EMS诱变处理种子的适宜浓度为0.35%~0.52%,致死浓度均为1.3%;供试品种间EMS处理反映的敏感性为云烟87=云烟97>红花大金元>中烟100>K326。     

电子鼻检测和定量表达分析相结合对烟草香气突变体进行鉴定

香气对烟草品质具有决定性的作用。我国的烟草品种普遍存在香气量不足的问题,对现有种质进行创新很有必要。诱变育种是创制新的种质资源的有力工具。本研究使用甲基磺酸乙酯(EMS)诱导中烟100产生突变,从中筛选获得5个香气突变体fgr1-fgr5。与中烟100相比,这5个突变体表现出不同的成熟性状和较高的腺毛密度。为进一步鉴定突变体的香气性状,采用PEN3型电子鼻检测了突变体和中烟100的新鲜烟叶和烤后烟叶的挥发性香气成分,并对电子鼻响应值进行主成分分析和聚类分析。结果显示,可将突变体分为两种类型:"晾晒烟类型"和"烤烟类型",这两种类型的突变体具有不同的香气指纹图谱。对香气代谢途径中5个关键酶基因进行荧光定量表达分析,发现两种类型的突变体在基因表达水平上具有较大差异,表明它们在香气代谢相关途径中具有不同的基因表达调控机制。     

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。     

不同烤烟品种根系丛枝菌根真菌(AMF)群落结构和组成的差异分析

为了探明不同烤烟品种根系丛枝菌根真菌(AMF)多样性及群落结构的差异,以云南主栽烤烟品种云烟202、云烟87、云烟85和K326为材料,构建每个品种根系AMF 18S r RNA基因克隆文库。结果表明,在4个烤烟品种的文库中共发现了21个操作分类单元(OTU),云烟202、云烟87、云烟85和K326克隆文库的OTU数分别为6、9、8和8;OTU在烟草根系中的分布显示,OTU1和OTU2是4个烟草品种根系的主要类型,OTU3为常见类型,OTU4只在云烟85和K326中有分布,而其余类型仅在一个烟草品种根系中出现;系统发育分析表明,9个OTU类型可划分到属,其中球囊霉属(Glomus)5种,无梗囊霉属(Acaulospora)2种,硬囊霉属(Sclerocystis)2种,其余12个OTU类型具体分类地位不明确,可能为新的AMF种类。多样性分析结果表明,云烟87根系AMF多样性最为丰富,云烟85和K326品种间差异不明显,而云烟202中物种类型则最少。可见,侵染4个烟草品种根系的主要AMF类型相同,但稀有AMF类型则明显不同。     

烟草突变体库及其在功能基因组研究中的应用

烟草突变体是烟草功能基因组学研究的重要材料。本文综述了烟草突变体在功能基因研究中的作用,构建烟草突变体库的必要性以及烟草突变体库的构建方法,并展望了烟草突变体库在烟草功能基因组学中的应用。     

烤烟新品种湘烟6号的选育及其特征特性

烤烟新品种湘烟6号是以优质、多抗、适产和适应性强为育种目标,利用MS湘烟一号为母本,GY07为父本育成的雄性不育一代烤烟杂交种,于2018年通过全国烟草品种审定委员会审定。该品种株型结构合理,田间整齐一致,大田前中期长势强,可采叶数与K326相当;叶片分层落黄,易烘烤;其综合经济性状显著优于对照K326,与云烟87相当;化学成分协调,原烟外观质量好,感观质量较好;中抗青枯病,中抗-抗黑胫病,中抗-中感根结线虫病,中感赤星病、TMV,中感-感CMV,感PVY,综合抗性优于K326。该品种适宜在湖南、广东等烟区种植。     

快中子对黑曲霉变异菌株uv-11产糖化酶的诱变效应研究

快中子具有穿透力强、生物效应显著等特点,而且辐射效应要比X、γ射线明显得多,能达到较高的剂量,诱变操作也比较容易,没有化学诱变剂处理后需对废液处理等麻烦事。在提高微生物代谢产物的育种工作中,用快中子处理提高产量国内曾有报导。而用快中子诱变提高参与微生物生命活动酶的活     

烟草细胞质雄性不育系SK01的胞质效应及特异性分子标记

为了鉴定项目组发现的K326雄性不育自然突变株SK01与生产应用的不育胞质sua-CMS的异同,分析其在烟草育种和生产中的应用潜力,本研究以tab1-CMS不育系SK01和其同核异质系K326为母本,分别与4个烤烟品种杂交构建2组F1代杂交种,在两个地点和人工气候室中比较8个F1代以及SK01和K326之间的主要农艺性状和抗病性差异,开展了tab1-CMS特异的DNA标记筛选。结果表明,SK01细胞质增强烟草杂交种F1代对CMV、黑胫病的抗性,对株高、茎围等农艺性状以及PVY、TMV抗性无显著的细胞质效应;叶绿体基因组trnC-trnD基因区间,扩增到可有效区分烟草不育胞质类型的1个588 bp的特异性片段。本研究发现的不育胞质tab1-CMS与生产应用的sua-CMS类型不育系有明显差异,对农艺性状和抗病性无明显的不利影响,是一种有一定应用潜力的不育细胞质新突变类型。     

烟草PVY隐性抗病基因的分子标记及其适用性

马铃薯Y 病毒(Potato virus Y,PVY)是危害烟草的重要病害, 种植抗病品种是经济有效的防治措施。分子标记辅助选择可提高抗病育种效率。来源于X-射线诱变的Virgin A Mutante(VAM) 的隐性抗PVY 基因位点(va)被广泛应用于烟草抗病育种。为了提高va 位点的育种利用效率, 根据烟草隐性抗PVY 基因(感病基因)eIF4E-1 基因序列, 设计特异扩增的引物CF2GR11,开发eIF4E-1 基因的分子标记, 并检测了该标记与抗性的遗传距离和在常见烟草资源中的适用性。CF2GR11 在云烟87、红花大金元和K326 等感PVY 品种可扩增出500 bp 产物, 在NC102、NC55 和K326PVY 等抗病品种无扩增条带。以抗、感PVY 亲本构建的101 个F₂ 单株为定位群体, 遗传连锁分析表明, CF2GR11 标记与烟草PVY 感病基因的遗传距离为0.99 cM。对46 份PVY 抗性明确的栽培烟草资源的检测表明, 供试资源的标记检测结果与抗性的吻合度为100%, 表明CF2GR11 标记适用性高。该目的基因标记可用于抗PVY 育种的辅助选择和抗PVY 资源的鉴定。      

烟草突变体筛选与鉴定方法篇:4.烟草抗干旱突变体筛选与鉴定

烟草经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理可以分离得到多种突变体,这些突变体的获得将为揭示烟草生长发育规律奠定基础。烟草突变体的筛选已成为许多重要理论问题得以解决的前体,而筛选方法是突变体筛选成败的关键。干旱是影响植物生长发育的主要环境因子之一[1]。烟草在生长过程中,特别是从团棵期进入旺长期常常遭遇干旱,干旱已经成为影响其营养生长的重要因素。利用突变体材料筛选烟草抗旱突变体,不仅可为     

烤烟新品种中烟300选育及其特征特性

中烟300是以定向改良主栽烤烟品种K326的病毒病抗性为育种目标,以K326为母本、3个抗病毒病烟草种质为父本,经过杂交、复交,连续多代回交,利用与病毒病抗性紧密连锁的分子标记辅助选择,结合常规育种定向改良,育成的抗病毒病新品种,于2018年12月通过全国烟草品种审定委员会审定。品种试验结果显示,中烟300田间长势长相、主要植物学性状和农艺性状、主要经济性状与对照K326无明显差异;工业评价结果显示,中烟300烟叶外观质量、物理特性、化学成分、感官质量与对照K326相当;抗病性鉴定结果显示,中烟300对病毒病抗性突出,对TMV免疫、抗CMV和PVY,其他病害抗性与对照K326基本一致。中烟300的培育,既解决了K326主要病毒病抗性差的问题,又保持了K326其他主要性状不变,实现了预期育种目标。     

复合盐处理对不同烤烟品种发芽特性的影响

为了考察烟草品种的耐盐性,筛选出烤烟耐盐品种,以5个烤烟品种(红花大金元、K326、云烟87、云烟97和中烟100)为材料,设置不同质量浓度(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%)的复合盐(NaCl和Na_2SO_4物质的量比为1∶1)处理烟草种子,并测定了不同烟草品种的发芽特性指标。结果表明:(1)低浓度的复合盐溶液可促进部分烤烟品种(云烟87、K326、云烟97、中烟100)的种子萌发,而高浓度的盐处理对供试品种的种子萌发有强烈抑制作用。(2)不同烤烟品种对盐分的耐受力不同。在0.2%~0.6%质量浓度的中低盐度处理下,各品种的发芽指数及活力指数差异不大,云烟97和云烟87的发芽率相对较高,中烟100的发芽势较低,而云烟97则较高;在0.8%和1.0%质量浓度的高盐度处理下,云烟87的各发芽指标表现良好,红花大金元、云烟97次之,中烟100、K326的发芽指数显著下降。     

烟草种子附生细菌群落结构与多样性分析

为揭示烟草种子附生细菌的群落结构和多样性,采用分离培养法分析了6个烟草品种（烤烟K326、云烟85、云烟87及红花大金元,雪茄烟301和白肋烟L8）种子可培养附生细菌种类,并采用Illumina高通量测序技术研究了4个品种（K326、云烟85、雪茄烟301和白肋烟L8）种子附生细菌的群落结构与多样性。结果表明:6个品种种子上共分离鉴定出细菌35株,可培养优势附生细菌有假单胞菌（Pseudomonas）、芽胞杆菌（Bacillus）、肠杆菌（Enterobacte）、泛菌（Pantoea）、鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas）等菌属。高通量测序结果表明:K326、白肋烟L8和云烟85种子的附生细菌结构上存在共性与差异,共有的优势菌有假单胞菌、泛菌、鞘氨醇杆菌（Sphingobacterium）、肠杆菌、糖芽胞杆菌（Saccharibacillus）、寡养单胞菌（Stenotrophomonas）、根瘤菌（Rhizobium）等菌属,烟草品种附生细菌多样性排序依次为云烟85＞K326＞L8＞301。      

多腺毛烟草K326品种基因编辑材料的创制与分析

烟草腺毛与烟株抗性和烟叶品质密切相关。为了定向改良烟草腺毛密度、创制多腺毛烟草材料,以烟草品种K326为材料,利用CRISPR-Cas9技术对腺毛发生负向调控基因NtCycB2进行敲除,创制了多腺毛K326定向改良材料HK326(Hairy K326),并分析了NtCycB2基因敲除对烤烟农艺性状和化学成分的影响。结果表明:NtCycB2基因敲除后烟株发育正常,生长旺盛,农艺性状与对照相比无明显变化;烟草叶面腺毛密度显著提高,分泌型腺毛发育完善,物质合成和分泌旺盛,西柏烷二萜化合物含量显著提高;烤后烟叶中性香气成分总量增加,其中,茄酮及新植二烯类成分增幅最为明显。因此,NtCycB2基因的敲除,不仅能够提高烟草的腺毛密度,而且对烟株生长发育和重要香气物质的积累也有促进作用,在烟草品种改良中具有较大的应用潜力。     

烟草突变体筛选与鉴定方法篇:1.烟草突变体的筛选与鉴定

烟草基因组计划重大专项2011年研究项目"烟草突变体库创制、筛选与分析"实施1年后,通过化学和生物方法创制并收获了15万份烟草突变二代种子;建立了2个序列筛选方法和10个表型筛选方法并进行了初步筛选。2012年始,该项目将全面开展烟草各种突变体的大量筛选及鉴定工作。