连作对不同类型植烟土壤化学性状、酶活性及细菌群落的影响

为探明不同类型植烟土壤对连作的响应差异,以云南的红壤、水稻土和紫色土为研究对象,分析烤烟连作5年土壤化学指标、酶活性和细菌群落特征的变化。结果表明,连作5年后,与轮作处理比较,水稻土和红壤的有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量显著增加,pH、速效钾含量显著降低,紫色土仅速效钾含量显著增加,其他指标无明显变化。3种土壤的过氧化氢酶活性显著下降,脲酶活性不同程度增加,但紫色土增加不显著;水稻土的蔗糖酶活性显著下降,红壤和紫色土则变化不明显。3种类型土壤均以变形菌门、蓝细菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和拟杆菌门等5个菌门为优势菌群。连作5年后,不同类型土壤的细菌群落相对丰度与活性存在一定差异,其中紫色土的细菌群落结构组成与轮作处理最为相似,其ACE和Shannon指数在3种土壤中变幅较小。综合比较来看,烤烟连作对紫色土的主要生化指标微生物群落结构影响较小,说明紫色土对烤烟连作响应相对不敏感。     

烟田掺沙对土壤理化性质与烤烟养分积累的影响

为解决植烟水稻土质地黏重、烤烟生长发育受阻的问题,以云南玉溪烤烟5年连作的水稻土为研究对象,通过掺沙改变土壤粒级组成,研究土壤水稳性团聚体组成、理化指标、酶活性以及烤烟养分吸收与干物质积累情况,并分析了其相关性。结果表明,与未掺沙处理比较,掺沙30%、60%后砂粒含量分别显著增加了44.55%、58.59%（p<0.05）,黏粒、粉砂粒含量随掺沙量的增加而降低。掺沙后,<0.25 mm粒级团聚体含量显著降低（p<0.05）,大团聚体含量增加,土壤团聚体稳定性大小为掺沙30%>掺沙60%>不掺沙;土壤pH、过氧化氢酶活性增加,有机质、速效钾等主要养分含量降低,掺沙30%后土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶活性分别比不掺沙处理显著提高了20.42%、268.69%（p<0.05）;烟株干物质、氮磷钾元素累积量均增加,其中掺沙30%时增幅最大,并且干物质和养分累积量也最高。Pearson相关分析与冗余分析表明,土壤机械组成对土壤性状和养分累积的影响显著,多数生长指标、土壤pH、过氧化氢酶活性与砂粒含量极显著正相关（p<0.01）,与黏粒、粉砂粒含量极显著负相关（p<0.01）,土壤团聚体稳定性与砂粒含量正相关。综上,本试验中水稻土掺沙比例为30%为宜,此比例掺沙可以明显改善土壤结构,改良土壤质量,阻滞土壤酸化,增加烟株对养分的吸收,促进烟株生长。     

基于iTRAQ技术筛选烟叶响应衰老差异表达蛋白

  背景和目的  从蛋白质水平上揭示烟叶衰老机理。  方法  以烤烟品种K326为材料,测定烟叶未熟（IM）、适熟（WM）和过熟（OM）3个时期超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性;采用同位素相对标记与绝对定量技术（iTRAQ）鉴定3个时期烟叶响应衰老差异表达蛋白,对所获得的差异蛋白进行生物信息学分析,筛选出烟叶衰老潜在靶标蛋白。同时,选择12个蛋白进行平行反应监测（PRM）验证。  结果  （1）随着烟叶成熟度的增加,SOD、CAT、POD和APX活性逐渐降低。（2）共鉴定出4747种蛋白,过熟与未熟相比,存在321个差异蛋白,包括122个上调蛋白与199个下调蛋白。过熟与适熟相比,存在319个差异蛋白,其中124个表现为上调,195个表现为下调。适熟与未熟相比,发现223个差异蛋白质,包括125个上调蛋白和98个下调蛋白。（3）在基因本体（Gene Ontology,GO）功能注释中,差异蛋白质主要参与生物过程（代谢过程、细胞过程）、细胞组成（细胞、细胞组分、细胞器）和分子功能（催化活性）。（4）在京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）功能富集中,差异蛋白质显著富集于代谢途径、光合作用、次生代谢产物的生物合成等。（5）PRM验证发现对比组OM vs IM,OM vs WM和WM vs IM中,分别有10/9/10个蛋白质验证结果与iTRAQ定量表现出相同的趋势。6个差异蛋白包括Q1WL43、A0A1S4DCM1、A0A1S4C433、A0A1S4AKK6、A0A1S3ZQP6、A0A140G1P2可能是烟叶衰老潜在靶标蛋白。  结论  本研究采用iTRAQ结合PRM技术,筛选出烟草叶片响应衰老差异表达蛋白,可为深入认识烟草衰老的应答分子调控机制奠定基础。      

微生物菌剂对烟草连作土壤理化性质及土壤胞外酶酶活性的影响

  目的  为研究微生物菌剂对不同连作年限植烟土壤的影响。  方法  以不同连作年限植烟土壤为研究对象,研究微生物菌剂对植烟土壤理化性质、胞外酶活性以及烟草农艺性状的影响,旨在为缓解烟草连作障碍提供参考。  结果  （1）未添加微生物菌剂的土壤随连作年限增加,土壤养分含量有机碳（SOC）、全氮（TN）、有效磷（AVP）、铵态氮（NH₄+-N）和硝态氮(NO₃--N）呈降低趋势,土壤pH值呈下降趋势,介于5.0~6.4;土壤胞外酶过氧化物酶（PER）、酸性磷酸酶（ACP）、纤维二糖水解酶（CBH）活性不同程度下降;同时烟草长势变弱,株高、根、茎、叶鲜重和相同叶位叶片干重、鲜重、叶长和叶宽均呈降低,且均在连作8年达最低。（2）添加微生物菌剂后,土壤有机碳、全氮、有效磷、硝态氮和铵态氮含量呈上升趋势,土壤pH值呈上升趋势,介于6.0~7.1;土壤胞外酶活性得到不同程度改善。  结论  3种外源微生物均能改善土壤胞外酶活性,提高碳循环和氮循环能力,增加土壤养分,促进烤烟生长,缓解连作障碍。