Olfactory responses of Stegobium paniceum to different Chinese medicinal plant materials and component analysis of volatiles

Stegobium paniceum (L.) (Coleoptera: Anobiidae) is among the major pests of stored products, causing great damage to stored Chinese medicinal plant materials (CMPMs) in China. Effective control strategies are urgently needed. The aim of this study was to explore the role of volatile organic compounds in the host preference of S. paniceum. First, the olfactory behavioral responses of S. paniceum adults to volatiles from four CMPMs (Panax notoginseng, Angelica sinensis, Gastrodia elata, and Peucedanum praeruptorum) were tested in Y-tube olfactometer experiments. Then, the volatile composition of these plant materials were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). S. paniceum showed significant preferences for volatiles from the four CMPMs, compared with clean air (CA). When S. paniceum was presented with choices among different CMPMs, it showed the strongest preference for P. notoginseng, followed by A. sinensis, then G. elata, and P. praeruptorum. GC-MS analysis identified 43, 34, 28 and 60 components in the volatile profiles of P. notoginseng, A. sinensis, G. elata, and P. praeruptorum, respectively. Falcarinol (14.4%), 3-n-butyl phthalide (78.7%), p-cresol (40.1%), and β-pinene (29.1%) were the most abundant components of the volatiles of P. notoginseng, A. sinensis, G. elata, and P. praeruptorum, respectively. The olfactory responses of S. paniceum to the four CMPMs demonstrated that host-related volatiles play an important role in the host-searching process by adult beetles. This information will be useful for the development of safe and effective trapping strategies for this pest.     

基于机器学习的密集烘烤过程烟叶失水率预测模型对比

为准确预测密集烘烤过程烟叶失水率,以精准调控烘烤工艺参数,基于机器学习建立烟叶失水率预测模型。以翠碧一号中部叶为材料,实时采集烘烤过程中烟叶图像和失水率;利用图像处理技术提取烟叶的10种颜色特征和10种纹理特征,通过变量聚类和皮尔逊相关性分析优选出2种颜色特征(a^*/b^*、R)和2种纹理特征(梯度熵、梯度分布不均匀性);将训练集图像的4种优选特征和烟叶失水率作为输入变量,分别对建立的网格式支持向量机(GS-SVM)、遗传算法优化的BP神经网络(GA-BP)、极限学习机(ELM)3种预测模型进行训练。利用3种预测模型对测试集图像进行烟叶失水率预测并与实际失水率比较。结果表明,3种预测模型均能够较为准确地预测密集烘烤过程烟叶失水率(均方根误差RMSE≤0.014 0,决定系数R2≥0.996 1),对变黄期(0～40 h)和定色期(40～100 h)的预测误差小于干筋期(100～140 h)。该技术可为烟叶烘烤智能调控系统的研发提供支持。     

烤烟品种对镉吸收累积敏感性差异研究

为分析烟草全生育期对镉（Cd）吸收、累积及分配的品种间差异,筛选低Cd吸收品种,通过盆栽土培法并外源添加cd,研究了不同Cd水平对10个烤烟品种生长和cd分布的影响。结果表明,Cd对烤烟生长的影响存在显著的品种差异,NC89、龙江851和翠碧1号的根系对Cd毒害反应较敏感,云烟85和豫烟3号的根系对Cd耐性较强,低、高Cd对烤烟叶片生长都有促进作用,且烤烟根系比叶片对Cd毒害的反应更敏感。烤烟不同器官中对Cd含量和积累量都存在显著的品种间差异,其中叶片Cd含量中烟100、翠碧1号、云烟87和豫烟3号较低;不同烤烟品种对土壤cd变化的敏感响应程度不同,中烟100、红花大金元和NC89对Cd敏感性较低。     

烤烟调制过程中淀粉精细结构的研究进展

烤烟调制过程中淀粉的降解程度对烟叶品质有决定性的影响。从烟叶淀粉的基本结构、主要组分、淀粉精细结构形成的生理机制、湿热条件下淀粉精细结构的变化以及淀粉结构对烟叶品质的影响等方面综述了国内外关于淀粉结构的研究进展,旨在探讨烤烟调制过程中淀粉精细结构的变化及其与淀粉粒形态学特征之间的关系,为淀粉降解提供新的思路或突破口。目前关于这方面的研究较少,有可能成为新的研究热点。     

侵染海南雪茄烟的中国黄花稔曲叶病毒侵染性克隆的构建

  背景和目的   中国黄花稔曲叶病毒（Sida yellow mosaic China virus,SiYMCNV）是侵染海南儋州雪茄烟的重要病原,为了分析该病毒的致病性,以侵染海南雪茄烟的SiYMCNV分离物为材料,构建SiYMCNV的侵染性克隆。  方法   以侵染SiYMCNV的雪茄烟植物总基因组为模板,分别构建含有1.5倍串联重复DNA-A全长侵染性克隆pCAMBIA1300-1.5A和含有2倍串联重复DNA-β全长侵染性克隆pCAMBIA1300-2β。采用液氮冻融法转化农杆菌GV3101,通过农杆菌浸润验证侵染性克隆的致病性。  结果   SiYMCNV DNA-A单独侵染本氏烟和雪茄烟H382不表现症状,DNA-A和DNA-β混合侵染本氏烟和雪茄烟H382表现出典型的曲叶症状,且整株植物表现为矮化、皱缩。  结论   构建的中国黄花稔曲叶病毒侵染性克隆可高效侵染本氏烟和雪茄烟H382,为进一步开展该病毒致病性机制研究和抗病烟草种质资源鉴定奠定了坚实基础。      

国产雪茄原料生产技术研究现状

近年来,国内雪茄市场增长迅速,而国产优质雪茄原料的缺乏,极大限制了国产雪茄产业的健康、可持续发展。本文总结了国内雪茄主要产区的生态条件、生产技术和工艺,分析了遮荫和发酵等雪茄生产重要环节的机理。最后展望了国产雪茄原料的技术研究领域的发展方向,以期为今后技术体系的完善和国产雪茄原料质量的提升奠定基础。      

种植密度对烟草主茎中化学成分运输与储存的影响

为探究不同种植密度对烟草主茎形态结构及茎中化学成分运输、贮存的影响,以烤烟品种NC55为材料,采用田间小区试验,设不同种植密度,对单株生物量、主茎形态结构、大量元素和非结构性碳水化合物含量进行研究。结果表明,高密度处理降低了烟株各器官尤其是叶片的生物量,烟株茎围为4.28~7.55 cm,节距为1.41~6.13 cm,低密度处理的茎围为4.83~10.00 cm,节距为1.26~4.95 cm。化学成分分析表明,自顶部向下主茎中氮磷钾含量呈降低的趋势,可溶性糖、蔗糖和淀粉含量呈增加趋势。低密度处理显著增加了主茎皮层和髓中全氮、全磷的含量,降低了下部髓中全钾的含量。低密度处理增加了皮层中非结构性碳水化合物,而降低其在髓中含量。低密度处理增加了主茎中全氮、全磷的运输贮存,增加了非结构性碳水化合物的运输,减少其贮存。种植密度通过改变主茎形态结构与器官占比等改变了主茎中大量元素与非结构性碳水化合物的运输与贮存能力,是调整烟草源-流-库关系的重要手段。     

土壤深耕与秸秆还田对土壤物理性状及烟叶产质量的影响

为探明江西典型植烟区适宜耕作方式,改善烟区土壤理化性质,在稻烟轮作区开展田间试验研究深耕对土壤物理性状、烤烟生长与烟叶产质量的影响。结果表明,在5~10 cm土层,秸秆还田显著降低了土壤容重、增加了土壤总孔隙度、毛管孔隙和通气孔隙;在20~25 cm土层,深耕和秸秆还田均显著降低了土壤容重,提高了土壤通气孔隙。深耕显著降低了土壤的贯穿阻力,秸秆还田通过增加5~10 cm土层≥2 mm团聚体的含量进而增加了土壤大团聚体的比例。深耕和秸秆还田均能提高烟株根茎叶的干物质量、促进其对氮磷钾的吸收,以深耕处理与深耕+秸秆还田处理效果更显著。深耕和秸秆还田显著提高了烟叶产量、产值和烟叶评吸总分。利用圆盘犁深耕土壤结合水稻秸秆还田是改良植烟土壤、提高烟叶产质量的可行技术措施。     

烤烟新品种中川208的选育及特征特性

烤烟新品种中川208（CF228）是以优质、适产、抗TMV为主攻目标,以MS中烟103为母本,烤烟新品系T136为父本,经杂交选育而成的雄性不育一代杂交种。该品种生长势强,株式塔型,叶形椭圆;综合经济性状显著优于K326,略优于云烟87;外观质量优于K326,略优于或相当于云烟87;烤后烟叶钾离子含量相对较高,化学成分协调;能够彰显区域风格特征,工业可用性较强,在西南烟区清香风格明显,清甜香韵突出;对TMV免疫,中感黑胫病、根结线虫病和PVY,感青枯病、赤星病和CMV。综合评价,中川208是质量性状、经济性状和抗病抗逆性状较能兼顾的烤烟新品种,适应性强,适宜在西南和华中烟区种植。     

生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用

  目的  探究不同用量的生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用  方法  采用稀释平板法,研究生物炭对青枯菌的吸附作用及对其生长和运动性的影响;盆栽试验研究生物炭对烟草生长及青枯病发病情况和土壤基本理化性质的影响;利用高通量测序技术,比较各处理土壤细菌群落差异。  结果  （1）生物炭对青枯菌具有抑制作用,可吸附青枯菌、抑制其生长及运动性,用量超过1.5%时效果显著;（2）生物炭提高了土壤pH、有机质、速效磷和速效钾含量,利于烟草的生长。相关性分析发现,生物炭对土壤pH和化学性质的改善,是抑制烟草青枯病发生的主要原因;（3）生物炭提高了根际土壤微生物群落的Alpha多样性和放线菌门中链霉菌属的相对丰度;（4）根际土壤细菌结构的多样性与土壤理化性质有一定的相关性,其中有效钾影响最大。  结论  生物炭通过对青枯菌的抑制作用和对土壤微生态的改善,创造了利于烟草生长的环境条件,减少了烟草青枯病的发生。