一株新的具有高效降低烟碱含量的短小芽孢杆菌MK21的分离筛选及作用研究

采用以烟碱作为唯一碳氮源的选择性培养基,对烟草表面的细菌进行选择性分离,建立降低烟碱含量菌库,通过富集初筛复筛等试验后,从中筛选出一株具有高效降解烟碱能力的细菌MK21。根据形态学特征和生理生化反应及16SrDNA的鉴定,鉴定其为短小芽孢杆菌。将该菌制成菌剂喷施于50 g烟丝样品上,发酵处理5 d。通过测定烟丝的总糖、还原糖、烟碱、氯、钾含量。结果表明:处理后的烟丝中烟碱含量均有下降,其中最高的达到了26.3%。通过短小芽孢杆菌MK21处理后的烟叶样品,达到刺激性降低、掩盖杂气和改善卷烟吸味的效果。     

烟碱降解菌的筛选与初步鉴定

为分离具有高效降解烟碱能力的菌株,以湖南省浏阳县烟草土壤为菌株来源,使用选择性培养基进行初筛和复筛,并对高效降解菌株做菌落形态、个体形态和生理生化鉴定。通过试验,初筛到13株能降解烟碱的菌株,复筛得到降解烟碱活性最高的细菌菌株F4。它能在以烟碱为唯一碳源和氮源的培养基中生长良好,在液体烟碱培养基中培养14 d,能将培养液中的烟碱降解87.51%。根据形态特征和理化分析结果,初步鉴定该菌为肠杆菌科摩根氏菌属摩氏摩根氏菌亚种(Morganella fulton morganella morganii subsp)。      

烟碱降解细菌528菌株的分离鉴定和降解特性

为解决我国一些烟区烤烟烟碱含量偏高问题,筛选了具有降解烟叶烟碱含量应用潜力的细菌。以烟碱为唯一的碳氮源,从云南省弥勒县的烟草栽培土壤中分离得到1株烟碱降解细菌5-28。经形态学观察和生理生化性质分析,结合16S rRNA测序和系统进化分析将该细菌鉴定为根瘤菌(Sinorhizobiumsp.)5-28。该菌能耐受2.5 g/L的烟碱,对烟碱的最适降解条件为:烟碱浓度1.5 g/L,pH 4.0,温度25℃。经过24 h培养,菌株5-28对初始浓度为1 g/L的烟碱降解率接近80%,同时,该菌的休止细胞也能有效降解烟叶中的烟碱。     

烟碱PVC膜涂层玻璃电极的研制与应用

以硅钨酸为活性物质，邻苯二甲酸二辛酯为增塑剂，在ｐＨ玻璃电极表面涂敷一层对烟碱敏感的ＰＶＣ膜，构成烟碱选择性电极。在ｐＨ为５～７范围内，该电极对１０－１～１０－５ｍｏｌ／Ｌ的烟碱水溶液有良好的线性响应。以该电极作指示电极，双液接饱和甘汞电极作参比电极，用直接电位法测定了烟草和烟气粒相物中的烟碱含量，回收率在９６．８％～１０３．５％之间。该电极制作简单，选择性好，测定样品时不需将烟碱进行前分离处理，应用方便，与常用的紫外分光光度法相比，分析结果无显著性差异。     

烟叶醇化过程中烟碱降解菌的分离鉴定与特性分析

从醇化烟叶中分离到具有降解烟碱活性的菌群(Q6),16S rDNA片段的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)分析显示,菌群由8种细菌组成.从菌群Q6中分离出1株烟碱降解菌D1,经菌落形态、生理生化和16S rDNA序列分析鉴定为根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens).在低温(20℃)、偏酸或偏碱(pH=5或者pH≥9)及高烟碱浓度(＞1g/L)条件下,菌群Q6均表现出比单菌D1更强的降解活性.烟叶发酵和加入静息细胞试验表明,菌群和单菌均可降解醇化烟叶中的烟碱.在菌群和单菌的烟碱代谢产物中都检测到烟碱烯、2,3’-联吡啶和可替宁.结果显示:醇化过程中烟叶表面微生物可能对烟碱有降解作用,从而影响烟叶的醇化效果,可以利用分离到的菌群或单菌在烟叶醇化过程中降解烟碱,以改善烟叶品质;同时也可以利用烟碱降解菌处理烟草废弃物中的烟碱.     

电子烟与复合型电子烟产品的化学成分对比分析

为比较分析2种复合型电子烟样品(Hy-1、Hy-2)和1种电子烟(Ec-3),以其主要成分(甘油、丙二醇和烟碱)及烟草特有亚硝胺(TSNAs)为分析指标,对烟液、烟草段及气溶胶样品分别进行了气相色谱分析和液相色谱质谱联用分析。结果表明:①对于烟液,均采用甘油、丙二醇作为主要溶剂,其中样品Hy-1不含烟碱,另外2种样品均含烟碱,且标示值与实测值偏差均小于10%;②对于烟草段,Hy-1烟草颗粒中烟碱含量明显高于Hy-2的烟丝,从抽吸前后各成分含量的变化可以看出,Hy-1的烟草颗粒吸附了部分丙二醇,Hy-2的烟草段对甘油、丙二醇及烟碱均有吸附;③对于气溶胶,Hy-1在不加烟草颗粒抽吸时无烟碱释放,加入烟草颗粒后烟碱释放量与Hy-2相近,但Ec-3的烟碱释放量要明显高于复合型样品;④Ec-3的烟液、气溶胶中均未检出TSNAs,2种复合型产品的烟草段均检出4种TSNAs,而雾化产生的气溶胶中仅检出微量NNN。     

无烟气烟草制品化学成分研究进展

为了解无烟气烟草制品的化学成分组成及含量,对其常规化学成分、添加剂、有害成分的组成和含量及分析方法进行了综述。经文献调研发现,不同类型及品牌的无烟气烟草制品pH、含水率、烟碱含量(烟碱总含量、游离态烟碱含量)存在较大差异;添加剂作为配方成分,包含物质种类较多,但研究报道较少;有害成分含量均为痕量级,且TSNAs为主要成分,关注度最高。常规化学成分、添加剂的分析方法以GC和GC-MS为主;有害成分的检测分析中多采用高选择性、高灵敏度的MS/MS检测器;化学轮廓谱分析法能够实现化学组成全貌分析,目前尚处于科研前沿。在国内无烟气烟草制品的研发中,可参考文献中常规化学成分、添加剂的组成及含量进行组分调配,并使有害成分含量最小化;在无烟气烟草制品中化学成分的检测方面,可利用多靶标分析或化学轮廓谱分析技术手段,从而实现高通量分析。     

不同滤嘴结构的电加热烟草产品烟气主要成分逐口释放规律研究

  目的  分析电加热烟草产品烟气主要成分烟碱、甘油以及1,2-丙二醇的逐口释放行为。  方法  以不同长度滤嘴中空段、聚乳酸段以及醋酸纤维段的电加热烟草产品为研究对象,检测烟气主要成分烟碱、丙二醇与甘油的烟气逐口释放量,分析烟气逐口相对释放量与逐口释放量质量分数。  结果  （1）不同滤嘴结构的烟草产品烟芯中烟碱、丙二醇与甘油的残留率和检测回收率并无明显变化。烟碱和丙二醇的回收率较高,甘油的回收率仅有72%。电加热烟草产品抽吸结束后,烟芯中烟碱和丙二醇残留率较低,甘油残留率高达55%。（2）不同滤嘴结构的各烟支样品逐口烟碱、丙二醇以及甘油的相对释放量基本相同,总体呈先升高后降低的趋势。（3）样品烟支烟气中的烟碱、丙二醇与甘油的逐口平均释放质量分数保持稳定,不同结构的滤嘴对烟气主要成分几乎没有选择性。      

夹带剂在烟草超临界萃取中的应用

介绍了夹带剂在超临界萃取中的应用,对夹带剂的作用机理、选择原则进行了归纳和分析,重点讨论了夹带剂在萃取烟草中烟碱、精油等有效成分中的应用;并指出寻求良好的超临界流体及适宜的夹带剂,针对性地提取烟草有效成分,改善选择性和增加收率,将是研究超临界萃取烟草有效成分的一个主要发展方向     

打顶对烟草根系不同部位合成烟碱能力的影响

前言烟草根系是合成烟碱的主要场所,打顶能够促进烟株根系的发育,可以提高烟叶中烟碱含量.但是,到目前为止,对烟草根系不同部位间合成烟碱的能力及其生理机制研究尚未看到详细资料报导.本试验对打顶与不打顶烟草根系不同部位间合成烟碱的能力及其生理机制进行了研究,旨在阐明烟草根系不同部位间合成烟碱能力的大小和打顶对根系不同部位合成烟碱能力的影响,为烟草生产上采取措施促进根系发育,提高烟叶中烟碱含量提供理论依据.     

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。     

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。      

基于CRISPR/Cas9技术的烟草烟碱相关基因敲除及功能研究

CRISPR/Cas9是一种重要的基因组定向编辑技术,近年来在植物基因组的定向敲除和分子育种材料创制中得到了广泛应用。为了发掘可用于分子育种的低烟碱烟草,以烤烟品种K326为试验材料,利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对控制烟草烟碱合成和转运的5个基因（PMT1、QPT1、A622、NtNUP1和JAT1）进行定向敲除,并对T2代纯合基因型烟草植株进行烟碱含量检测。结果表明,定向敲除5个基因后获得100株成功编辑的T0代烟草植株,突变检出率为29.9%,突变类型以单碱基插入或删除为主。对定向敲除烟碱合成基因QPT1和转运基因JAT1的T1代纯合基因型烟草植株进行序列分析,发现存在4种突变类型,分别是插入一个T、C、A碱基的插入突变和一个缺失44个碱基的缺失突变,从而引发移码使得翻译的氨基酸链大幅缩短,其T2代植株上部叶烟碱含量显著低于野生型植株。综上所述,CRISPR/Cas9技术能够高效定向敲除烟碱关键基因,为低烟碱烟草分子育种提供了理论和技术支撑。     

两株防治烟草青枯病的烟草根际拮抗菌

  目的  进一步丰富烟草青枯病的生防资源。  方法  采用抑菌圈法和盆栽试验测定分离自烟草根际的细菌菌株GZYCT-4和GZYCT-9对青枯病菌的拮抗活性;运用PCR技术检测拮抗细菌的生防标记基因,利用趋化性试验研究烟草根系分泌物及其所含的各种有机酸对拮抗菌根部定殖的影响。  结果  （1）GZYCT-4和GZYCT-9对烟草青枯病菌均具有较好的抑菌效果,培养48 h的抑菌圈直径分别为16.64 mm和18.90 mm,盆栽试验表明灌根接种施用GZYCT-4和GZYCT-9可有效防治烟草青枯病。（2）GZYCT-4和GZYCT-9菌株均检测到8个枯草芽孢杆菌生防标记基因,其脂肽类粗提物对烟草青枯病菌的抑菌圈直径分别达到16.24 mm和20.71 mm。（3）GZYCT-4对红花大金元根系分泌物有较强的趋化反应,且红花大金元根系分泌物含有的草酸对GZYCT-4吸引作用较大,而GZYCT-9则对K326根系分泌物有较好的趋化反应,K326根系分泌物所含的柠檬酸对GZYCT-9有较好的吸引作用。  结论  GZYCT-4和GZYCT-9菌株均可有效地防控烟草青枯病,且对不同品种的烟草根系分泌物及其所含的各种有机酸有趋化差异。      

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。     

玉溪市不同品种烤烟烟叶化学指标差异及品质分析

为了掌握玉溪市烤烟烟叶的品质特征,为卷烟工业主要烟叶原料的种植、叶组配方及卷烟生产等提供数据支撑,检测了2009-2012年云南省玉溪市9个烤烟种植区主栽的K326、KRK26、NC297、NC71和红花大金元(红大)5个烤烟品种25430个烟叶样品的主要化学指标,对化学指标和协调性指标进行了差异显著性分析,并分析了2012年5个品种烟叶的外观和感官质量等。结果表明:①玉溪烤烟烟叶总体上烟碱、总糖、氯和氧化钾质量分数4个指标基本在红塔集团要求的适宜范围内,两糖差、非烟碱氮与总氮比值两个指标与红塔集团对烟叶质量目标要求的符合性较低。②5个品种烟叶化学指标及其协调性指标存在差异,K326表现为高氮低钾;KRK26表现为高糖、氯和钾,低氮,氮碱比、钾氯比和非烟碱氮与总氮比值较小,两糖差较大;NC297表现为低氯、氮碱比和非烟碱氮与总氮比值较小、两糖差较大;NC71表现为高烟碱、高氮、低糖,糖碱比和两糖差较小;红大表现为低烟碱和氯,高还原糖,糖碱比、氮碱比和非烟碱氮与总氮比值较大,两糖差较小。③5个品种外观质量总体较好,品种间有一定差异;感官评吸综合品质较高,较好地保持了各品种特色,符合红塔集团对烟叶原料的需求标准。      

施氮量对烤烟产质量和烟碱含量的影响

为解决烤烟上部叶烟碱含量偏高问题,确定适宜的施氮量,通过田间试验,研究了东南烟区烤烟主栽品种K326、云烟85在不同施氮量条件下的烟叶产、质量和烟碱含量的变化。结果表明:在保障烟草正常生长发育和烟叶产质量的基础上,适当控制氮肥用量可有效降低烟叶中烟碱含量和上部烟叶的比例,提高烟叶(尤其是上部烟叶)的可用性。     

黑龙江烟区烟草马铃薯Y病毒株系的分子鉴定

为明确黑龙江烟区烟草马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)株系种类及其分布状况,采用多重PCR技术及测序手段,对采集黑龙江省烟叶产区的107份疑似PVY样品进行了鉴定分析。结果表明:4个有代表性的PVY分离物HLJ-SH8、HLJ-SC2、HLJ-SC6和HLJ-MDJ4的基因组序列全长分别为9 698、9 702、9 702和9 698 bp,都包含一个由9 186 bp组成的开放读码框(ORF),编码一个由3 061个氨基酸组成的多聚蛋白。系统进化树分析结果表明这4个PVY分离物分别为PVYNTN、PVYN、PVYNW和PVYNTN-NW株系,其中PVYNTN-NW株系是侵染黑龙江烟草的优势株系。