雪茄外包皮烟叶片重要性状的遗传分析

为研究雪茄外包皮烟叶重要性状的遗传规律,应用“主基因+多基因”混合遗传模型的4个世代联合分离分析方法,对雪茄烟品种Beinhart1000-1×鹤峰把把烟组合3个不同生育时期的叶面褶皱程度、叶片厚薄和主侧脉夹角3个叶片重要性状进行了分析。结果表明,控制3个性状的遗传模型和基因互作效应在各个时期存在着差异。叶面褶皱度的遗传率在团棵期和现蕾期分别为42.70%、57.71%,叶片厚薄在现蕾期和中心花开放期的遗传率分别为64.44%、50.62%,主侧脉夹角在现蕾期主基因遗传率达90.93%,在中心花开放期多基因遗传率为42.55%。可以看出,同一性状在不同生育时期的遗传效应存在差异,会因环境影响而表现出不同,所以雪茄烟品种培育过程中应注意基因效应与外界环境的相互作用。     

抗病毒病K326新品系Y48抗TMV的细胞学机制研究

Y48是对主栽烤烟品种K326的病毒病抗性进行定向改良培育出的新品系,在保持原K326其他性状不变的前提下,对TMV和CMV抗性显著提高。为揭示其在细胞学方面的抗病机制,本研究利用透射电子显微镜（TEM）对TMV接种0~72 h后的K326和Y48叶片进行超微结构观察。结果显示,K326接种24 h时,叶绿体类囊体片层减少,线粒体膨大,胞内出现自噬结构,接种72 h时,叶绿体、线粒体被病毒完全破坏,叶肉细胞病理性坏死;而Y48,在接种48 h时才发生叶绿体内部沉积少量颗粒,线粒体嵴消失,胞内出现降解的囊泡,接种72 h叶绿体,线粒体全部降解,细胞质凝集,叶肉细胞程序化死亡。结果表明,相对于K326,Y48可以延迟TMV病毒的侵染,并启动超敏反应,发生HR-PCD,并且Y48接种8 h后出现过氧化物酶体,可能影响细胞内ROS代谢水平,二者或许是Y48对TMV表现抗病的细胞学证据,研究结果为进一步解析Y48的抗病分子机理奠定了基础。     

PEG模拟干旱胁迫对不同烤烟品种生理特性的影响

以抗旱性不同的烤烟品种中烟14和中烟100为材料,采用不同浓度的聚乙二醇（PEG-6000）模拟不同程度的干旱胁迫,研究不同干旱胁迫程度下不同品种烟叶内丙二醛和脯氨酸含量变化以及对烟叶内保护性酶活性的影响,探究烟草对干旱胁迫的响应机理,为烟草的抗旱筛选提供一定依据。研究结果表明,随着胁迫时间的延长,丙二醛呈现增加的趋势,且相同胁迫时间内,PEG浓度15%处理,叶片中丙二醛含量最高;脯氨酸含量随着胁迫时间的延长不断增加,在相同胁迫时间内,PEG浓度15%处理叶片中脯氨酸含量最高;随着胁迫时间的延长,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）均呈现先升高后降低的趋势,且在处理1 d时达到最大值,PEG浓度15%处理酶活性最高。通过检测数据证实中烟14的抗旱性较强,各项检测指标用于烟草抗旱性研究具有可靠性。     

基于高密度SSR连锁群的烟草致香物质关联分析

烟叶致香物质是烤烟品质及香型风格的物质基础,是烟草品质改良的重点之一。本研究采用气相色谱方法,对11份不同香型风格的烟草种质进行了52种致香成分的检测,同时采用1条高密度连锁群上的62个SSR位点对其进行了分子标记位点分型。通过标记-性状关联分析,发掘到17种烟草致香物质的24个关联位点。大多数位点关联到了多种致香成分。对供试材料的连锁不平衡分析,发现该连锁群存在2个单倍型,单倍型tsHap1_1由位点52429和53840组成,未发现其与致香物质相关联;单倍型tsHap1_2由3个相邻的位点61443、52305和55052组成,总长度3.012cM,研究发现该单倍型与9种致香物质关联。本研究发掘的关联位点和单倍型,可用于烟草高香气育种分子标记辅助选择。      

我国主要烤烟品种的亲源系谱分析及育种工作建议

就我国开展烟草育种工作以来先后育成的134个烤烟品种的亲缘关系进行了追溯分析。分析表明,20世纪80年代前烤烟育成品种的主体亲缘为藤县金星、特字400和大金元,含有其亲缘的育成品种占同期育成品种的75%;80年代以来烤烟育成品种的主体亲缘为G28、K326、NC89、红花大金元和净叶黄,此期70.4%的育成品种中含有这5个品种亲缘的遗传背景;我国烤烟生产是在引种美国品种的基础上发展起来的,上述亲缘的起源主要为美国最初应用于烤烟生产的推广品种。虽然当前我国育成并推广的烤烟品种种植面积已经达到80%,显著改变了20世纪中后期长期依赖国外引进品种的被动局面,但目前育成和推广烤烟品种的遗传基础狭窄等问题,是适应性不突出和导致种植单一的重要原因。因此,笔者在分析我国烤烟品种亲源系谱关系的基础上,对今后我国烤烟育种工作进行了思考探讨。     

不同抗性烟草种质对CMV侵染的细胞响应差异分析

为解析烟草对CMV的抗病细胞学机制,以抗病品种台烟8号和感病品种NC82为材料,利用透射电子显微镜对比两品种在接种CMV后发病过程中的细胞超微结构变化。结果表明：（1）接种CMV后,台烟8号发病症状多为花叶,NC82发病症状多泡斑和深绿、褪绿区域相间;（2）对比NC82轻微花叶和泡斑的超微结构发现,二者叶绿体类囊体片层都减少,但泡斑症状细胞内线粒体嵴和CMV颗粒密度都高于轻微花叶症状细胞,说明泡斑的细胞病变程度重于花叶症状;对比NC82和台烟8号的深绿和褪绿区域细胞超微结构发现,深绿区域的叶绿体形态较完整,而褪绿区域的叶绿体严重变形、类囊体片层紊乱、淀粉粒畸形或消失,说明褪绿区域叶肉细胞病变程度重于深绿区域;（3）对比所有病变叶片中过氧化物酶、自噬小体及内膜系统结构发现,台烟8号在CMV侵染后,其三者形态结构都比NC82的更规则有序。研究结果为进一步探究抗CMV烟草品种的抗性分子机制提供理论依据。     

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。     

两个烟草赤星病抗源的遗传分析

以高抗赤星病烟草品种净叶黄(JYH)、Beinhart1000-1(Beinhart)和感病品种NC82为材料分别构建了2个杂交组合的P₁、P₂、F₁、F₂四世代群体,成熟期赤星病菌人工接种鉴定后,采用主基因+多基因混合遗传模型对JYH和Beinhart两个材料进行抗性分析,结果表明,两者的赤星病抗性均受两对加性-完全显性主基因+加性-显性多基因控制。组合1的加性效应以第1对主基因为主,且多基因的加性效应大于显性效应;组合2的两对主基因负向加性效应相等,且多基因的显性效应大于加性效应;2个组合F₂群体主基因遗传率分别为64.72%和63.88%,表明赤星病的抗性遗传以主基因效应为主,并且受环境影响较大。     

烟草糖酯SSR分子标记筛选及辅助育种应用

为明确与糖酯紧密连锁的SSR分子标记在烟草实际育种工作中的可用性,加快烤烟糖酯遗传改良进程,本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术和GC-MS检测技术,以不同遗传背景的5个烟草种质以及192份重组自交系遗传群体为试验材料,对5个SSR分子标记开展了筛选和验证研究。结果表明,5个分子标记中,PT20315、PT30354两个分子标记在不同遗传背景中多态性稳定,并且其多态性条带与糖酯表型差异的对应性较好;在重组自交系群体中,两个分子标记鉴定的基因型与糖酯表型的一致率分别为93.75%和90.58%,可用于高糖酯烟草分子辅助育种中。目前,利用两个分子标记辅助选择,已经定向改良获得高糖酯K326等新品系材料。     

烟草黄瓜花叶病毒抗性位点发掘

烟草黄瓜花叶病毒（CMV）是烟草生产中主要病害之一,发掘其抗性位点,培育抗病品种是最有效的策略之一。本研究利用高抗CMV烤烟品种台烟8号为轮回亲本,优质感病烤烟品种NC82为供体亲本,配置BC1F1群体。在此基础上,利用组织快繁技术对200份BC1F1群体进行快繁,苗期人工接种CMV,获得稳定、可靠的表型数据。利用SSR标记构建遗传图谱,进而利用单向方差分析和完备复合区间作图法发掘CMV抗性位点。结果表明,单向方差分析法分别检测到5个与发病率性状和病情指数性状相关的标记;完备复合区间法共定位到5个QTL,其中2个与发病率性状相关,3个与病情指数性状相关。相关定位结果对开展分子育种辅助改良烟草CMV抗性具有一定意义。