不同品种雪茄烟叶晾制后代谢组的差异分析

不同品种雪茄烟叶晾制后叶色存在显著差异。本研究以晾制后的雪茄烟品种楚雪10号（CX-010）和楚雪14号（CX-014）烟叶为材料,运用液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）联用技术开展非靶向代谢组学分析,探索两品种烟叶在晾制后代谢物的相对含量差异及其与叶色的关系。结果表明,两个品种晾制后的烟叶代谢物相对含量存在显著差异。与CX-014相比,CX-010烟叶中游离氨基酸与生物碱相对含量总体较低,脂质相对含量总体较高,相差最大的32种差异代谢物包含2种氨基酸、10种酚酸、3种酰胺等物质。结合KEGG代谢通路分析,发现精氨酸和脯氨酸代谢通路中脯氨酸生物合成途径在两品种间差异显著。差异代谢物的生理功能分析显示,两品种烟叶晾制后的叶色差异主要与脯氨酸、水杨酸、黄酮类和生物碱的含量差异有关。     

利用DH群体分析白肋烟烟碱含量的遗传规律

为掌握白肋烟烟碱含量的遗传控制机理以高烟碱含量和低烟碱含量的白肋烟品种Burley37和LABurley21配制F1代并经花药培养获得的DH群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法首次对中部叶烟碱含量进行遗传分析.结果表明,无论是斩株前还是晾制后,中部叶烟碱含量主要受2对主基因控制,同时,存在多基因的修饰作用.斩株前和晾制后2对主基因之间的互作方式不同,前者为累加作用(E-1-6),后者为互补作用(E-1-7).主基因遗传率分别为54.88%和45.63%,多基因遗传率分别为15.85%和18.45%,多基因有效因子数分别为0.17个和4.85个,由此可见环境等非遗传因素对烟碱含量存在一定程度的影响作用,晾制过程中多基因的表达比斩株前更为丰富.另外,也估算了DH群体的其他遗传参数.同时对本研究结果在烟草育种中的意义及下步工作进行了讨论.     

利用DH群体分析白肋烟黑胫病抗性的遗传规律

利用抗和感黑胫病的白肋烟品种Burley37(P1)、Burley67(P2)配制F1代经花药培养获得的DH群体,进行了黑胫病抗性的遗传分析.将P1、P2和DH群体连续两年种植并人工接种黑胫病(Phytophthora parasitica var. nicotianae)0号生理小种,同时调查发病率和计算病情指数,并采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法对黑胫病抗性进行遗传分析,估算DH群体的其他遗传参数.结果表明:黑胫病发病率和病情指数分别由2对具有互补作用的主基因+多基因(E-1-7)和2对具有等加性作用的主基因+多基因(E-1-3)控制;主基因遗传率分别为54.14%和50.68%;多基因遗传率分别为26.60%和19.31%;多基因有效因子数分别为0.61个和1.31个.因此,白肋烟黑胫病抗性主要由2对主基因及多基因控制.在育种实践中,烟草品种对黑胫病抗性的遗传相对比较稳定,但温度和湿度等环境因素在一定程度上也影响该病的发生与流行.     

晾制期间白肋烟烟叶含氮化合物的变化

通过人工调控晾房湿度,对白肋烟晾制期间高、中、低3种湿度条件下烟叶含氮化合物(蛋白质、烟碱和叶绿素)的变化进行了研究。结果表明①烟叶中蛋白质含量的变化主要发生在晾制前期,中湿处理的烟叶蛋白质含量下降趋势较为明显,在变黄期仍有下降趋势。而高湿和低湿处理的烟叶蛋白质含量下降趋势相对平缓,仅在凋萎期内表现明显。高湿和低湿的环境条件均不利于烟叶中蛋白质的降解,晾制结束后蛋白质含量偏高;②在凋萎期高湿和低湿处理的上部和中部烟叶烟碱含量呈上升的趋势,中湿处理的白肋烟进入变黄期时烟碱含量还继续呈现上升趋势。与上部和中部烟叶相比,下部烟叶烟碱含量较低,晾制过程中烟碱变化较缓慢,在晾制后期各部位均稍有下降;③在凋萎期高湿和低湿处理的白肋烟上部和中部烟叶叶绿素含量呈明显下降的趋势,在凋萎期和变黄期中湿处理的上部和中部烟叶的叶绿素含量均有明显下降趋势。下部烟叶的叶绿素含量较低,在晾制期间变化不大。     

土壤有机磷组分及其生物有效性

世界上大部分土壤缺磷,而有机磷作为土壤磷库的重要组成部分,研究其组分及生物有效性,对充分合理利用土壤丰富的有机磷资源、促进农业的可持续发展具有重要意义。结合国内外已有的研究成果,从土壤有机磷的含量、形态及影响有机磷生物有效性的因素等几个方面,对土壤有机磷的研究现状进行了综述。     

白肋烟两个DH群体的构建与染色体倍性的鉴定

分别采用气孔保卫细胞叶绿体计数和流式细胞仪两种方法,鉴定了白肋烟烟碱含量和抗黑胫病两个杂交组合的杂种F₁代经花药培养获得的再生植株的染色体倍性,结果发现叶绿体计数法可以简单经济地检测烟草花药培养再生植株的染色体倍性,但由于受混倍体植株的影响,鉴定结果的准确性较低。流式细胞仪则更加简便快速而且准确地鉴定出各种染色体倍性的再生植株,鉴定结果与开花结实情况完全一致。在此基础上构建了可用于白肋烟烟碱合成代谢和抗黑胫病遗传研究及基因定位的两个双单倍体(DH)遗传群体。