烤烟不同部位叶片烟碱含量与中微量元素的关联分析

采用描述统计、逐步回归和通径分析方法研究了统一栽培模式下7个主产烟省12个县的烤烟不同部位叶片烟碱含量与中微量元素的关系。结果表明:①烤烟不同部位叶片的中微量元素与烟碱含量都属中等变异强度,中微量元素中Mn在不同地区间的变异程度最大,P的变异程度最小。各部位烟叶中,下部叶烟碱含量的变异程度相对较大。②下部叶烟碱含量主要受Cu,Zn,Ca,Si和B含量的影响,直接效应顺序为:Si>Cu>Ca>Zn>B;中部叶烟碱含量主要受Cu,Fe,P,Mo和B含量的影响,直接效应顺序为:P>Fe>Cu>Mo>B;上部叶烟碱含量主要受Cu,Fe,Ca,Si和B含量的影响,直接效应顺序为:Si>Fe>Ca>Cu>B。由于中微量元素间的互作,不同部位烟叶的中微量元素对烟碱含量影响的总效应存在多种变化。通过调控中微量元素含量来实现降低烟叶烟碱的目标时,不同部位叶片调节的措施和目标应各有侧重:上部叶提高Si,Ca和Cu含量是主攻目标;中部叶降低B和Fe含量,提高Mo含量是中心措施;下部叶降低B含量,提高Zn和Cu含量是重点措施。     

土壤养分与烤烟化学成分含量间的关系

采用描述统计、相关分析和典型相关分析方法研究了烟叶基地烤烟叶片化学成分含量与土壤养分含量之间的关系,结果表明:①烟叶基地土壤养分含量总体处于富足状态,但各烟区的土壤养分肥力不均匀,烟叶钾含量偏低,蛋白质含量偏高;②土壤有机质与土壤碱解氮,烟叶烟碱、总氮、蛋白质含量分剐呈显著正相关,与烟叶总糖、还原糖含量分别呈显著负相关;土壤pH值与烟叶烟碱、总氮、蛋白质含量分别呈显著负相关,与烟叶总糖、还原糖含量分别呈显著正相关.③在一定范围内土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量的增加与烟叶烟碱、总氮、蛋白质、钾含量的增加一致,土壤中速效钾、pH值的增加与烟叶总糖、还原糖含量的增加一致.土壤水溶性氯和烟叶中氯含量的增加是一致的.     

烤烟烟碱含量的全基因组关联分析

烟碱是烟草属特有的一类生物碱,为加深对烟碱遗传调控机制的解析,充分挖掘高烟碱优异等位。本研究选取219份烤烟品种开展了RAD重测序研究,获得了384,904个高质量SNP位点的群体分型数据。同时在四川西昌和山东诸城2个试验点,于2012-2015年相同栽培管理条件下对供试品种的烟叶烟碱含量进行了表型鉴定。利用全基因组关联分析的策略,共发掘到2个与烟碱含量显著关联的SNP位点,分别位于1号染色体的69,912,063bp处和2号染色体的81,115,794bp处。基于上述SNP位点预测到2个候选基因,并将目标SNP位点转化3对可通过PCR检测的功能标记。通过以上研究,加深了烟碱遗传调控机制的解析,为高烟碱优异等位基因型的发掘和高烟碱新品种的分子标记辅助选择提供了可用的标记和基因资源。      

土壤后期供氮对烤烟产量和烟碱含量的影响

采用田间试验和土壤原位培养法在贵州的凤冈和金沙研究了土壤后期供氮对烤烟产量及品质的影响。结果表明，在相同的施氮量条件下，由于凤冈试验点土壤后期氮素矿化量远高于金沙试验点，在烟株生长的中后期(7～16周)，前的土壤氮素净矿化量(56kg／hm^2)几乎相当于后(30kg／hm^2)的2倍，造成前烟叶的产量、产值远低于后，但前上部烟叶中的烟碱浓度远高于后，且均超过了3．5％的适宜标准。凤冈试验点在移栽后5周土壤NH4^ -N利NO3^--N已被大量消耗的情况下，烟株后期吸收的氮素主要来自于土壤氮素的矿化。后期土壤氮素矿化量对烟叶品质起着至关重要的作用。     

土壤后期供氮对烤烟产量和烟碱含量的影响

采用田间试验和土壤原位培养法在贵州的凤冈和金沙研究了土壤后期供氮对烤烟产量及品质的影响.结果表明,在相同的施氮量条件下,由于凤冈试验点土壤后期氮素矿化量远高于金沙试验点,在烟株生长的中后期(7～16周),前者的土壤氮素净矿化量(56kg/hm2)儿乎相当于后者(30kg/hm2)的2倍,造成前者烟叶的产量、产值远低于后者,但前者上部烟叶中的烟碱浓度远高于后者,且均超过了3.5%的适宜标准.凤冈试验点在移栽后5周土壤NH+4-N利NO-3-N已被大量消耗的情况下,烟株后期吸收的氮素主要来自于土壤氮素的矿化.后期土壤氮素矿化量对烟叶品质起着至关重要的作用.     

烤烟烟碱含量与物理性状的关系分析

以我国主产烟区的主栽烤烟品种K326为材料,测定了3个等级（C3F、B2F和X2F）共计391份样品的烟碱含量和物理性状,分析了烟碱含量与物理性状的相互关系。结果表明：烟碱含量和物理性状在样品间存在着广泛的变异;在一定范围内,烟碱含量与上部叶单叶重呈显著正相关,与上、下部叶长分别呈极显著正相关和显著负相关;与中、下部叶宽分别呈显著负相关和极显著负相关,与厚度和叶面密度均不相关;烟叶烟碱含量与上部叶单叶重的关系可用S形曲线^↑y=e^（1.484-2.041/x）来描述,与上、下部叶长的关系可分别用逆函数^↑y=8.225—265.570/x和^↑y=0.427＋105.053/x来描述,与中、下部叶宽的关系可分别用二次函数^↑y=0.533＋ 0.316x-0.010x^2和^↑y=-0.157＋0.307x-0.009x^2来描述,且均达到显著水平,烟碱含量与其他物理性状的曲线回归不显著,表明曲线回归一般较简单线性回归分析更有效。简单相关、曲线回归和次数分布3种方法结合可以较好地反映烟碱含量和物理性状的内在关系。     

烤烟间作草木樨对土壤养分的影响

利用生物多样性作用机理进行不同作物间作套种是目前养分利用、生物抗病、化感作用和信息交换的研究热点。采用盆栽和田间小区试验方法,研究了烤烟间作草木樨对土壤养分的影响,结果表明,烤烟间作草木樨后对植烟土壤碱解氮和土壤速效磷含量的影响间作处理与单作处理比较没有显著差异,而在烤烟成熟中后期间作体系能不同程度地增加植烟土壤的速效钾含量,对平衡和协调土壤养分有积极的作用。     

烤烟连作对土壤养分的影响

分析了烤烟不同连作年限的土壤养分含量。结果表明烤烟连作1～2年的烟田土壤养分与正茬比较变化不大,而连作2年后,土壤中全氮、速效钾含量减少,全磷、碱解氮和速效磷含量增加,有机质含量下降,pH值有所升高;连作3年和4年时烤烟各生育期的土壤全磷和速效磷含量均处于较高水平,显著高于其它3个茬口,连作4年的土壤缓效钾含量高于其它茬口。     

鄂西南植烟土壤养分状况分析

对鄂西南8个产烟县(市)进行了土壤取样调查分析。结果表明,鄂西南烟区14%的土壤存在酸化趋势;约50%土壤的有机质和86.5%土壤的碱解氮含量偏高;28%的土壤非常缺磷,63.5%的土壤缺钙;58.5%的土壤缺钾,其中20.1%的极度缺钾;89%的土壤缺镁;88.2%的土壤缺硼,其中54.4%的严重缺硼。因此,应采取相应措施调节酸碱度,严格控制氮肥用量,重视普钙(过磷酸钙)、钾肥、镁肥和硼肥的施用。该烟区79.1%的土壤不缺锌,因此,缺锌不是该烟区烟叶生产的主要障碍,但需要关注土壤有效锌含量的变化趋势。     

2,4-D对烤烟烟碱和钾含量的影响

通过水培试验研究了打顶后烟株喷施2,4-D对烟株根中合成烟碱的关键酶鸟氨酸脱羧酶(ODC)、腐胺N-甲基转移酶(PMT)和N-甲基腐胺氧化酶(MPO)以及碳氮代谢重要转化酶(InV)和硝酸还原酶(NR)的活性及烟叶中烟碱含量和钾含量的影响。结果表明,喷施2,4-D的烟叶与对照相比InV活性降低,NR活性升高,协调了烟叶的碳氮代谢,根系活力降低,抑制烟株根中合成烟碱的3种酶活性,减少烟叶中的烟碱积累,同时提高烟叶中钾含量。2,4-D降碱增钾效果的最适宜浓度分别为20 mg/kg和30 mg/kg。     

烤烟主要农艺性状变异特征以及与烟碱含量的相关分析

为加快高烟碱烤烟品种的田间选育,以116份烤烟种质资源为供试材料,连续种植4年,于烟叶成熟期测定其13个农艺性状,采用因子分析、逐步回归分析、二次响应面分析等方法探讨了烤烟烟碱含量与农艺性状之间的相关性。结果表明,烤烟主要农艺性状变异丰富,变异系数达5.64%~16.96%。烟碱含量变异系数达到24.3%。简单相关分析表明,烟碱含量与节距呈极显著正相关,与茎围、叶数呈显著负相关。通过因子分析,明确了与烟碱含量相关的主要农艺性状包括烟叶长宽比因子、叶数因子、叶长因子、株高因子。采用逐步回归分析法,建立了烤烟主要农艺性状与烟碱含量之间的回归模型,经统计学检验,达到极显著水平。通过二次响应面分析,展现了腰叶长、下二棚叶长与烟碱含量之间的动态变化关系,当下二棚叶长63.7 cm,腰叶长58.7 cm,烟株的烟碱含量稳定且有极小值。烟叶长宽比较小、节距较大、叶数较少和株高较高的烤烟,烟碱含量较高,因此,在选育不同烟碱含量的烤烟品种时,应综合考虑。     

烤烟烟碱转运蛋白基因与烟碱积累的相关性研究

解析烟碱转运相关基因对烟碱积累的影响,可为定向改良烟碱性状提供理论指导。本研究对7份烟碱含量不同的烤烟进行水培,检测打顶前后烟碱含量、烟碱合成基因（NtPMT、NtQPT）、烟碱转运基因（NtNUP1、NtJAT1/2、NtMATE1/2）以及囊泡运输调节基因（NtGEF）的表达量变化。经相关分析、主成分分析和相关网络分析表明：（1）烟碱合成基因NtPMT、NtQPT与烟碱转运基因NtNUP1、NtMATE1/2相互促进表达;（2）根部和叶部的主效烟碱转运基因中,NtJAT1是腰叶的主要烟碱转运基因,NtNUP1、NtJAT1、NtMATE1/2在根部对烟碱转运都有贡献,且转运效率依次递减;（3）囊泡运输调节因子NtGEF也能间接影响叶部烟碱积累。因此,在对烟碱性状进行定向改良时,可考虑烟碱合成、转运以及囊泡运输调节因子对烟碱积累的贡献大小。     

烤后原烟物理性状与化学成分的相关分析

以烤烟品种云烟85、云烟87、南江3号、晚花K326为供试材料,采用简单相关分析和典型相关分析方法研究了烤后原烟物理性状与化学成分之间的关系.结果表明,叶片厚度与总氮含量(相关系数为0.936)呈极显著正相关;叶片厚度与烟碱含量(0.674),填充值与总糖含量(0.645)、钾含量(0.690),单叶重与烟碱含量(0.666)、总氮含量(0.684)均呈显著正相关;含梗率与烟碱含量(-0.687)呈显著负相关.在一定范围内,随着叶片厚度的增加和填充值的降低,总糖、还原糖和钾含量呈降低趋势,总氮含量呈升高趋势.     

云南烤烟种植海拔与致香成分的相关性分析

为了研究种植海拔对烤烟致香成分的影响,采用同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法对云南烟区1 300～2 300 m范围内不同海拔高度采集的256个初烤烟叶样品中的致香成分进行了分析,应用SPSS统计软件对海拔高度与烟叶致香成分含量间的相关性进行了探索.结果表明:(1)上部烟叶中的致香成分糠酸、氧化异佛尔酮、十四酸含量与种植海拔之间呈显著的正相关;(2)中部烟叶中的致香成分3-甲基-2(5H)-呋喃酮、2-环戊烯-1,4-二酮、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮含量与种植海拔之间呈显著的负相关;(3)无论是上部烟叶还是中部烟叶,其致香成分中的酯类物质含量与烟叶种植海拔间均呈显著的正相关关系.     

高烟碱烤烟种质资源再鉴定及遗传多样性分析

低糖、高烟碱烟叶对降低卷烟焦油和提高卷烟劲头、香气至关重要,也是电子烟、口含烟等新型烟草制品的重要原料。为筛选高烟碱烤烟种质资源,对国家烟草种质资源中期库30份原标记为高烟碱的烤烟种质资源进行了化学成分再鉴定,筛选得到春雷一号、毕金一号、8100、I-35、广东黄（1）、辽烟十四号和NC729共7份高烟碱、低糖种质。同时基于农艺性状和化学成分等表型性状对30份高烟碱种质材料进行遗传多样性分析表明,供试种质数量性状的变异系数为12.79%~44.60%,遗传多样性指数为1.97~2.35,具有较高的遗传多样性。对表型数据进行主成分分析和聚类分析,将供试群体聚类成5个类群,每个类群的种质均具有显著的表型特征,其中类群Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可作为低糖、高烟碱品种的候选群体。     

湖南烤烟烟碱含量空间分布特征及与香吃味的关系

采用连续流动法测定了烟叶烟碱含量以及对评吸质量的量化评定,研究了湖南烤烟烟碱含量的空间分布特征及烟碱含量与烟叶香吃味评价指标间的量化关系。结果表明,湖南主产烟区B2F、C3F、X2F 3 个等级烟叶烟碱含量均值分别为3.90%、3.10%、2.15%,其中含量大于3.5%的样本分别占73.51%、24.14%、2.01%,上部烟叶烟碱含量偏高;在区域差异方面,湘西北烟区烟叶的烟碱含量比湘南高,在空间分布上有从西北部高值区向南部逐渐递减的趋势。烟叶烟碱含量与香气量、杂气、浓度、刺激性和余味分值呈直线关系,与香气质、香味、劲头、吃味分值和评吸总分呈曲线关系。随着烟叶烟碱含量增加,烟叶的香气量和浓度增高,杂气和刺激性增加,余味变差;当烟叶烟烟碱含量在2.5%～3.5%范围内,香味和吸味均较佳,烟碱含量在3.0%时评吸质量最佳。     

烤烟上部叶片质量指标间的相关性研究

为了明确烤烟上部叶片质量评价指标间的相关关系,以全国8个主产烟区122份B2F烟叶样品为材料,对样品的外观质量、物理特性、化学成分、感官质量进行相关分析。结果表明,烟叶总糖、还原糖与身份、平衡含水率呈极显著正相关,与成熟度、含梗率、叶片厚度呈极显著负相关;总植物碱、总氮与成熟度、含梗率呈极显著正相关,与身份呈极显著负相关;烟叶感官质量各个指标与平衡含水率、总糖、还原糖呈极显著正相关,与总植物碱、总氮呈极显著负相关。研究认为,烟叶成熟度、身份、叶片厚度、含梗率、平衡含水率与化学成分的关系较为密切,烟叶化学成分对感官质量有明显的影响。     

烤烟烟叶常规化学成分与多元酸的相关分析

应用多元统计方法,对210种烤烟烟叶的常规化学成分与多元酸之间进行了简单相关分析和典型相关分析,结果表明:1)水溶性总糖、还原糖与多元酸之间存在极显著的负相关关系;石油醚提取物总量与多元酸之间存在正相关关系;含氮类物质、pH、氯和钾等其它化学成分与部分多元酸之间也存在不同程度的相关性。2)水溶性总糖、还原糖、石油醚提取物总量与多元酸典型相关关系中,有2对典型方程达1%极显著水平,有1对达到5%的显著水平;含氮物质、pH与多元酸的4对典型相关方程中,有3对达到1%的极显著水平,1对达到5%的显著水平;氯、钾与多元酸的第一典型相关方程也达到1%的极显著水平。     

遵义烟区土壤有效硅含量评价

为了查明遵义烟区土壤有效硅的分布状况,在遵义县和仁怀市共采集87 份耕层土壤样品并进行了分析。结果表明, 土壤有效硅含量在30.24～444.89 mg/kg 之间,平均值为169.75 mg/kg,变异系数为73.27%。如果以100 mg/kg 作为烟区土壤有效硅的临界值,则有20.69%的土壤缺硅。不同类型土壤有效硅含量平均值黄壤最高,石灰土次之,水稻土最低。不同母质发育的土壤有效硅含量从高到低依次为页岩>石灰岩>白云岩>泥灰岩>白云质灰岩>第四纪粘土>黄色砂岩。在酸性至中性土壤中,有效硅含量与pH 存在极显著正相关关系。