烟草DGAT基因家族全基因组鉴定与分析

二酰甘油酰基转移酶（DGAT）是三酰甘油合成的关键酶和唯一限速酶。在烟草中鉴定DGAT基因对于研究油脂代谢途径和创造具有附加值的新型油料作物具有重要意义。本研究从烟草基因组鉴定DGAT家族基因,并对序列特性、基因结构、亚细胞定位、进化模式、表达模式等进行分析。结果表明,共获得25个烟草DGAT家族蛋白,其平均氨基酸长度为485,大部分为碱性蛋白和亲水性蛋白,有13个DGAT蛋白定位到8条连锁群上;有16个蛋白定位到内质网,6个定位叶绿体,3个定位到胞外;烟草DGAT蛋白包含典型的WS_DGAT结构域和LPLAT结构域;系统发育树将DGAT家族分为DGAT1、DGAT2、DGAT3和WSD等4个类群,但烟草DGAT仅划分到DGAT2和WSD两个类群;不同烟草DGAT基因的时空表达特性有所差异,并表现出一定的组织特异性,主要集中在衰老叶片和花器官中大量表达。     

高低海拔生产的烟草种子其活力及出苗、成苗时间差异

为阐明高海拔和低海拔产地生产的烟草种子是否存在活力及出苗差异,将低海拔产地（西双版纳）和高海拔产地（曲靖、昭通）生产的MS云烟85、MS云烟87、MS K326种子在光照培养箱中分别进行常温（26℃）、低温（13℃）萌发,2012—2013年分别在6个高海拔烟叶产区进行漂浮育苗,比较不同产地收获的种子室内发芽以及室外出苗和成苗速率。结果表明,不同海拔产地生产的烟草种子在常温下萌发,其发芽时间、发芽率没有明显差异,低温条件下,低海拔产地（西双版纳）生产的MS云烟85和MS云烟87种子的发芽率分别优于高海拔产地（曲靖、昭通）生产的种子;不同海拔产地生产的烟草种子在同一年份同一烟区的出苗时间差异不大,成苗时间相同。因此,种子产地的海拔高度不影响烟草种子的活力及出苗速率,种子活力的高低以及出苗的快慢与萌发及出苗时的温度有关。     

烟草幼苗应答低温胁迫的转录组和蛋白质组分析

【背景和目的】低温是烟草育苗过程中遇到的主要逆境之一,对培育适龄健壮的幼苗具有不利影响,为探究烟草应答低温胁迫的分子机理。【方法】将烟草幼苗进行低温胁迫处理不同时间,通过转录组、蛋白组联合分析低温胁迫下的应答事件。【结果】随着低温处理时间的增加,应答低温胁迫的基因数目不断增加。低温处理下,差异表达基因主要富集到与磷酸化、乙烯途径以及光合作用相关的信号通路,而差异表达蛋白也同时富集到与光合作用相关通路。此外,本研究鉴定到5种参与低温应答的多肽,其中低温处理12 h后的Nitab4.5＿0000037g0360多肽在转录组与蛋白组中同时被鉴定到,可能在低温应答过程中起重要作用。【结论】本研究挖掘了烟草幼苗应答低温的基因和蛋白,并为后续挖掘多肽在低温应答过程中的功能提供了理论基础。     

光照强度对光敏感型和光不敏感型烟草种子发芽的影响

为研究光照强度对光敏感型和光不敏感型烟草种子发芽的影响,选用19个烟草品种种子分别于光照和黑暗条件下发芽,筛选出光照敏感型品种NC297、光照较敏感型品种NC102和光照不敏感型品种MS云烟87、云烟97等。以光照敏感型品种NC297和光照不敏感型品种MS云烟87种子为材料,研究其在不同光照强度下的发芽情况。结果表明,2个类型的种子发芽势、发芽率以及发芽指数均随着光照强度的增强而提高,当光照强度超过3730 lx后,又逐渐降低,发芽时间则呈相反趋势。研究认为光敏感型和光不敏感型烟草种子发芽的最适光照强度均为3730 lx。     

不同海拔生产的烟草种子其品种经济性状效应分析

通过对不同海拔产地生产的烟草种子进行品种多年多点区域试验,发现同一品种在不同海拔产地生产的烟草种子其品种经济性状表现、适应性与稳定性均无显著差异;但不同品种在不同地点生产的烟草种子其品种经济性状表现差异显著,品种经济性状的适应性和稳定性也存在显著差异。     

普通烟草Aux/IAA转录因子家族全基因组鉴定分析

Aux/IAA是一种生长素早期响应因子,影响生长素对植物生长发育的调控。烟草作为一种模式植物,在烟草中鉴定Aux/IAA家族基因对于研究生长素调控机制具有重要意义。本研究利用生物信息学方法,从普通烟草基因组中鉴定出77个Aux/IAA家族基因,平均氨基酸数为379,全部为亲水性蛋白,大部分为酸性蛋白。其中46个基因定位到19条连锁群上,分布最多的22号连锁群上有6个基因,其余31个基因位于Scafford上,所有基因均定位于细胞核内。Aux/IAA家族划分为2个类群,10个亚群,包括6对直系同源和40对旁系同源姐妹对,每个亚群中都分布有烟草的Aux/IAA基因。所有的烟草Aux/IAA基因均缺失了结构域Ⅰ,68个基因同时包含Aux/IAA结构域Ⅲ和Ⅳ,21个B6亚组基因包含B3、ARF和Aux/IAA结构域。内含子-外显子结构除了B6亚组基因外,都较为简单。表达模式分析结果显示,不同亚群的基因组织表达特异性不同,同一亚群的基因组织表达特异性一致。Aux/IAA家族基因主要参与细胞组成、蛋白结合、生物进程调节、信号转导、刺激反应、代谢过程等功能。      

过氧化氢增氧引发对烟草种子活力的影响

采用液体引发方法,使用过氧化氢为增氧剂,研究了过氧化氢结合GA3引发红花大金元和云烟97种子的效果。利用不同浓度的H₂O₂结合50 mg/L GA3引发烟草种子,结果表明,含有增氧剂的引发液引发效果更好,显著提高了种子活力。含有较高浓度增氧剂的引发液(GA3+25~100 mM H₂O₂)引发的烟草种子,种子发芽指数和活力指数显著提高,平均发芽时间显著缩短。GA3+50 mM H₂O₂引发液引发效果最好,种子活力最高。利用过氧化氢为增氧剂进行引发,可以大大简化引发装置,并取得较好的效果。     

不同pH赤霉素引发对烟草种子萌发和幼苗素质的影响

以MS云烟87、MSK326和红花大金元种子为材料,研究了不同pH的赤霉素（GA3）引发对种子萌发和幼苗素质的影响。结果表明,MS云烟87经pH3．0的50mg／LGA3引发,幼苗茎高和苗高分别提高0．59和0．40cm;对于MSK326,用pH3．0的50mg／LGA3引发效果优于其他处理,种子平均发芽时间较对照缩短0．43d,发芽指数提高12．98％,幼苗根长、茎高及苗高分别提高0．28、0．33和O．61cm;红花大金元经pH3．0的50mg／LGA3引发,种子平均发芽时间较对照缩短0．36d,发芽指数提高10．82％,幼苗茎高和苗高分别提高0．18和0．43cm。此研究结果说明,pH影响引发效果,用GA3引发时应选择适宜的pH。     

不同烟草种质腺毛密度鉴定分析

为筛选高腺毛密度种质资源供烟草育种利用,加快香气性状遗传改良步伐,本研究共观察了110份材料的长短柄腺毛,并统计其密度。结果表明,各品种长短柄腺毛的长短、腺头大小、密度均不一致;短柄腺毛、长柄腺毛和总腺毛密度的变异系数分别为25.4%、29.3%和23.4%,试验材料存在广泛变异;短柄腺毛密度、长柄腺毛密度和总腺毛密度比对照MSK326多的材料数分别为34份、17份和19份,其中共有的材料数为11份;总体上,叶片上表面的短柄腺毛密度大于下表面,叶片下表面的长柄腺毛密度大于上表面,上下表面的总腺毛密度差异没有一致规律,叶片长柄腺毛密度要大于短柄腺毛,但存在个别特异材料与该规律相反,这些材料基本为地方种质;聚类分析结果显示,在阈值为4时,可以将110份材料分为5类,除特殊的B类外,其他几类的腺毛密度大小为A > C > E > D;云烟116、V2、红花大金元、席娄烟等可以作为高腺毛密度材料,为育种利用提供参考。     

过氧化钙增氧对漂浮育苗烤烟生长的影响

为解决漂浮育苗过程中烟苗遭受低氧胁迫,研究了过氧化钙增氧的效果以及对烟苗的根系活力、生物量、植物学性状和烟株大田生长的影响。结果表明:营养液中添加过氧化钙可提高溶解氧含量,提高根系活力、生物量和根冠比,缩短移栽后还苗时间,促进大田烟株生长。其中,过氧化钙浓度为450 g/m3的处理效果最好,与对照比,根系活力、总生物量干重、根冠比显著提高了87.5%、18.8%、14.15%,烟苗移栽后,还苗时间缩短3.4 d,自然株高提高12.1 cm。