陕西烟草青枯病的病原鉴定

2013年7月在陕西省西乡县韩岭村烟田首次发现疑似烟草青枯病病株,为了解陕西烟草青枯病的发生危害,对陕西省不同烟区的烟草青枯病的发生情况进行全面系统调查,并对田间采集的具有典型青枯病病症的烟草茎部样本进行了病原鉴定。结果表明:陕西省烟草青枯病发生区域为陕南的汉中、安康和商洛的三个种烟区,在延安、宝鸡和咸阳的三个烟区尚未发现,发病于6月上旬,盛发于7月中旬。该病害随温度升高而病情加剧,发病早期田块死苗严重,发病率可高达24.67%,而且有蔓延扩展趋势;通过对烟草茎秆上分离的病原细菌进行形态观察、致病性测定、生理生化性状等常规细菌鉴定技术,结合细菌16S rDNA序列分析,鉴定该病原菌为青枯劳尔氏菌Ralatonia solanacearum。      

不同抗性烟草品种内源激素对赤星病胁迫的响应差异

为进一步明确烟株内源激素与赤星病抗性的关系,以抗赤星病烟草品种净叶黄和感病品种长脖黄为研究对象,通过盆栽种植并接种赤星病菌,比较不同抗性品种内源激素含量对赤星病胁迫的响应差异。研究结果显示,在赤星病胁迫下,净叶黄、长脖黄的脱落酸（ABA）含量和乙烯（ET）释放量均呈上升趋势,而生长素（IAA）以及细胞分裂素（CTK）含量表现为降低。同时,赤星病胁迫导致净叶黄的赤霉素（GA）、茉莉酸（JA）含量增加,引起长脖黄的JA含量降低,GA含量则先增加后降低。与净叶黄相比,长脖黄的ABA含量增幅较小,而GA、IAA、CTK与JA含量降幅较大,并且ET释放量较高。综上,在赤星病胁迫下,内源激素的含量差异以及变化幅度可以反映不同品种的抗病能力。     

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。     

不同条件对烟草青枯雷尔氏菌生长的影响

青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）是烟草青枯病的病原菌。为有效防治青枯病,研究了不同培养条件对青枯雷尔氏菌生长的影响;并测定了在不同pH、温度以及在培养基中添加不同浓度的N、P、K、Zn²⁺、Cu²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-对青枯雷尔氏菌生长的影响。结果表明,青枯雷尔氏菌在偏酸和偏碱条件下生长较好,青枯雷尔氏菌最适生长温度为25~45 ℃;高浓度的Zn²⁺和Cu²⁺能够有效抑制青枯雷尔氏菌的生长,其他因素对青枯雷尔氏菌的生长无明显作用。     

不同烟草青枯病抗性品种的蛋白质组学比较

为探讨烟草品种对青枯菌的抗病性及抗性机理,应用蛋白质双向电泳联用质谱技术,对青枯病抗病品种DB101 和易感品种红花大金元叶片的蛋白质组成进行了比较分析。结果表明,26 个蛋白质在2 个不同抗性品种中发生了差异变化, 其中在DB101 表达量上升的有12 个,在红花大金元表达量上升的有14 个。用MALDI-TOF/OF MS 分析和数据库检索共鉴定出其中的22 个蛋白质。根据这22 个鉴定出来的蛋白质所参与的代谢途径和生化功能将它们分为6 类,即光合作用、代谢和能量、过氧化物平衡、表达调控、防卫相关蛋白和推测蛋白。研究表明,烟草对青枯病病原菌的侵染存在一个复杂的抗病信号应答和代谢调控网络。在这22 个鉴定出的蛋白中,有2 个在抗病品种DB101 中显著上调的蛋白谷氨酸-1-半醛2,1-氨基变位酶和二氨基庚二酸脱羧酶在以往的研究中还未见报道,可能与烟草对青枯病的抗病性密切相关。本研究为进一步揭示烟草对青枯病的抗性机理及相关抗病基因的功能克隆提供了依据。     

生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用

  目的  探究不同用量的生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用  方法  采用稀释平板法,研究生物炭对青枯菌的吸附作用及对其生长和运动性的影响;盆栽试验研究生物炭对烟草生长及青枯病发病情况和土壤基本理化性质的影响;利用高通量测序技术,比较各处理土壤细菌群落差异。  结果  （1）生物炭对青枯菌具有抑制作用,可吸附青枯菌、抑制其生长及运动性,用量超过1.5%时效果显著;（2）生物炭提高了土壤pH、有机质、速效磷和速效钾含量,利于烟草的生长。相关性分析发现,生物炭对土壤pH和化学性质的改善,是抑制烟草青枯病发生的主要原因;（3）生物炭提高了根际土壤微生物群落的Alpha多样性和放线菌门中链霉菌属的相对丰度;（4）根际土壤细菌结构的多样性与土壤理化性质有一定的相关性,其中有效钾影响最大。  结论  生物炭通过对青枯菌的抑制作用和对土壤微生态的改善,创造了利于烟草生长的环境条件,减少了烟草青枯病的发生。      

生物有机肥对烟草青枯病的防效及对土壤细菌群落的影响

烟草青枯病是一种危害严重的土传性病害,为了防治烟草青枯病,筛选了3株拮抗青枯雷尔氏菌的芽孢杆菌（甲基营养型芽孢杆菌JK3、枯草芽孢杆菌JK4和解淀粉芽孢杆菌JK10）,将其发酵液添加到有机肥中,经二次发酵后获得生物有机肥（SF2、SF4）,施入烟田。结果表明,生物有机肥能较好地防治烟草青枯病,同时促进烟株的生长,SF2、SF4处理的防效分别为82.18%、68.82%。同时,采用高通量测序技术分析了土壤细菌的群落结构,发现生物有机肥显著影响了土壤细菌的群落结构,促进了土壤中有益菌（如鞘氨醇单胞菌属、类芽孢杆菌属、耐热芽孢杆菌、梭菌属等）的增殖。芽孢杆菌和链霉菌的数量也明显增加,推测链霉菌和芽孢杆菌可抑制青枯雷尔氏菌的繁殖,进而控制烟草青枯病的发生。施用添加拮抗芽孢杆菌的生物有机肥是防治烟草青枯病的一项有效措施。     

烤烟品种K326和云烟87对镉胁迫的生理响应及抗性差异

水培条件下,研究镉(Cd)胁迫后2个常用烤烟品种(K326和云烟87)对Cd的吸收及Cd在细胞中的分布,比较Cd处理前后烟株的生物质积累、叶绿素含量、根系活力、叶表及根尖微结构的变化.结果表明,外源Cd处理使K326的生物量比对照降低37.7%,云烟87生物量降低76.2%;K326的总叶绿素含量比对照降低64%,云烟87的降低53%;K326根的活跃吸收面积比对照降低33.3%,云烟87的降低13.9%.不加Cd时,2种烟草气孔大小均一,密度相近,Cd处理后,两者的气孔均减小,密度增大.在Cd的影响下,K326品种的细胞直径下降了35%,云烟87的下降不显著.Cd处理使完整饱满的根尖变得皱缩平秃.Cd处理使K326叶表腺毛腺头变小、腺毛变细,尤其腺基部变细更明显;Cd处理使云烟87叶表腺毛发育相对延迟.Cd主要存在于K326和云烟87的根部,分别占总量的82%和89.4%,在叶细胞的5个组分中,以可溶性组分中最高,且K326中Cd的含量高于云烟87.从生物质积累量来看,Cd处理对K326的影响小于对云烟87的影响,两个烟草品种耐受Cd的能力差异较大.     

接种丛枝菌根真菌对烟草青枯病抗性的影响

为探讨丛枝菌根真菌(Glomus intraradices和Glomus mosseae)对烟草青枯病抗病性的影响,采用盆栽试验研究了接种丛枝菌根真菌对烟草青枯病发病情况、抗病相关酶活性及丙二醛含量的影响。结果显示,接种Glomus intraradices和Glomus mosseae可促进烟草植株生长,烟株地上部和根系的干质量和磷含量以及地上部的氮含量显著增加,同时烟草青枯病的病情指数及发病率降低;在接种青枯菌条件下,与对照(烟株接种病原菌,但不接种丛枝菌根真菌)相比,接种Glomus intraradices和Glomus mosseae后,烟草叶片过氧化物酶活性分别增加22.9%和26.9%,同时丙二醛含量呈下降趋势。表明接种丛枝菌根真菌能提高烟株对烟草青枯病的抗性。     

盐分胁迫对烤烟叶片亚细胞结构及生理生化指标的影响

  目的  探究不同浓度NaCl和Na₂SO₄溶液对烤烟叶肉细胞超微结构以及对叶片抗氧化系统的影响。  方法  利用透射电镜对不同浓度的盐溶液处理下烤烟叶肉细胞进行观察,并检测其抗氧化酶活性。  结果  在低浓度盐溶液（100 mmol/L NaCl和50 mmol/L Na₂SO₄）处理条件下,烤烟叶肉细胞壁厚度有所减小,细胞内各细胞器无明显变化。中等浓度NaCl（200 mmol/L）处理条件下,烤烟叶肉细胞的叶绿体背膜边缘模糊,嗜锇颗粒增多,淀粉粒含量减少;线粒体内出现空泡,嵴减少,部分膜结构边缘模糊;细胞核核仁密度降低,核膜凹凸不平。中等浓度Na₂SO₄（100 mmol/L）处理条件下,叶绿体基粒片层间空隙增大;线粒体形态饱满,但内膜凹陷;细胞核染色质分布均匀,但核仁边缘模糊。高浓度NaCl（400 mmol/L）使烤烟叶肉细胞叶绿体基粒片层结构失去完整性;线粒体结构瓦解,几乎没有完整结构的嵴。高浓度Na₂SO₄（200 mmol/L）处理条件下,叶绿体肿胀,变为球形,内膜及部分基粒片层溶解,淀粉颗粒进一步减少;线粒体内膜溶解,基质密度降低;细胞核核仁解体,甚至溶解消失。随着NaCl和Na₂SO₄浓度的升高,过氧化氢酶活性逐渐增强;丙二醛含量和超氧化物歧化等酶活性先升高后降低;过氧化物酶活性先降后升之后再降低。  结论  烤烟对Na₂SO₄溶液的耐受能力强于NaCl溶液。      

不同品种烤烟对土壤微量元素的响应

为了探明不同品种烤烟对土壤微量元素的响应能力,选用K326、云烟87和红花大金元(红大)3个品种,测定了烤烟根际土壤、根系及不同部位烟叶微量元素含量。结果表明:不同品种烤烟对土壤微量元素的响应能力表现为K326云烟87红大,不同微量元素在烤烟根系中的含量为FeMnZnCu。烟叶Cu含量表现为上部叶中部叶下部叶;Mn含量表现为下部叶中部叶上部叶;K326和红大烟叶Fe、Zn表现为下部叶中部叶上部叶,而云烟87则表现为中部叶下部叶上部叶。因此,对烤烟补充微肥时,应根据烤烟品种的特性合理进行,从而提升烟叶产量和品质。     

烤烟伸根期对低温胁迫的生理响应

【目的】研究低温胁迫对伸根期的烤烟生理特性的影响。【方法】采用盆栽方式,在人工培养箱中对耐冷性不同的烤烟品种红花大金元（低温不敏感型）和K326（低温敏感型）进行低温胁迫处理,研究不同低温胁迫时间烤烟的渗透调节物质、保护酶活性、多酚代谢、光合速率和光合色素等的变化情况,筛选出适用于烤烟耐冷性鉴定的指标。【结果】随低温胁迫时间的延长,烤烟的净光合速率和叶绿素耐冷系数呈下降趋势,下降速率与低温胁迫程度呈正相关,与品种的耐低温能力呈负相关;丙二醛和相对电导率耐冷系数在低温胁迫的前3 d随胁迫时间的延长呈上升趋势,上升速率与品种耐低温能力呈负相关;过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和可溶性蛋白、可溶性糖及总酚耐冷系数随低温胁迫时间的延长先升高后下降,低温不敏感型材料上升速度高于低温敏感型材料。相关分析表明,低温胁迫下,烟叶相对电导率耐冷系数与叶绿素、净光合速率、SOD活性的耐冷系数呈极显著负相关,与可溶性蛋白、POD活性、PAL活性的耐冷系数呈显著负相关,与丙二醛、叶绿素a/b的耐冷系数呈显著正相关。主成分分...     

不同地域烤烟品种对UV-C胁迫的适应性

为探讨不同烤烟品种对UV-C胁迫的适应性,以6个烤烟主栽品种为材料,在琼脂平板培养条件下采用UV-C辐照时间胁迫处理,分析了不同UV-C胁迫时间条件下各品种烟草幼苗的单株鲜重、叶片的光合色素含量、过氧化物酶活性( POD)、类黄酮和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明:经UV-C辐照时间胁迫处理,各品种幼苗的单株鲜重、光合色素含量、类黄酮含量呈现出下降的趋势,而POD活性、MDA含量呈现出上升的趋势.由于基因型的不同,6个烤烟品种对UV-C胁迫表现出了不同的适应性,且其适应性呈现出一定的规律,低海拔、高纬度地区的品种对辐照的适应性弱,而高海拔、低纬度地区的品种对辐照的适应性强.6个品种对UV-C胁迫的适应性排序为:云烟85>红大>云烟87>遵烟1号>岩烟97>龙江911.     

高密度栽培对烟草青枯病抗性鉴定及株型性状的影响

采用密度及品种双因素裂区设计,分析不同栽培密度对烟草青枯病抗性鉴定及株型的影响。结果表明:不同栽培密度及品种间烟草青枯病发病率及病情指数差异显著,密度与品种互作不显著;不同年份、不同时期的病情、病率与栽培密度呈线性负相关关系,其方程决定系数R2大于0.8;株型性状中,株高、叶数与栽培密度呈线性正相关关系,决定系数R2小于0.5,腰叶长、腰叶宽、茎围与栽培密度呈线性负相关关系,决定系数R2大于0.7;不同调查期间的发病指数呈对数关系,决定系数R2大于0.7。综上认为高密度栽培能用于烟草抗性鉴定及育种。     

酸胁迫对烤烟幼苗根系形态、叶片亚细胞结构及生理生化指标的影响

  目的  研究酸胁迫对不同烤烟品种幼苗生长的影响。  方法  以云烟116和云烟87为试验材料,采用水培研究不同酸度（pH 4.0、pH 5.0和pH 6.0）对烤烟幼苗根系、叶片亚细胞结构及生理生化指标的影响。  结果  相较于对照（pH 6.0）,酸胁迫条件下,烤烟幼苗根系活力降低,根系发育缓慢甚至受到抑制;叶绿体和线粒体受到不同程度的损伤;丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性均增加。相较于pH 5.0,处理6 d后,pH 4.0处理烤烟幼苗根系长度、根系表面积、根系体积和根尖数均下降;叶绿体膨胀变形,基粒片层扭曲,线粒体空洞化,无结构清晰的嵴,MDA含量增加,SOD、POD和CAT的活性均降低。  结论  酸胁迫抑制烤烟幼苗根系发育,损伤叶片亚细胞结构及抗氧化酶系统,且随着pH下降,烤烟幼苗受损程度更高。云烟116受到酸胁迫影响较大,云烟87表现出较强的耐酸性。      

施用奇农素和纯植物源药剂对烤烟青枯病的综合防治效果

为了探索烤烟大田更有效的防治青枯病的方法,通过多年多点田间试验,考察了奇农素、纯植物源药剂结合噻菌铜对烤烟青枯病防控效果及对烟叶经济性状的影响。结果表明,施用奇农素和纯植物源药剂能大大降低烤烟病指,降幅达76.1%。防治烤烟青枯病病害损失的最优组合为：选用抗根茎病品种,将600 g/hm2奇农素、600 kg/hm2纯植物源药剂及噻菌铜3种药剂形成复合药方制剂,于移栽后20 d、青枯病高发期前进行2~3次叶面喷施和灌根。     

烟草种质的SSR标记遗传多样性及青枯病抗性的关联分析

烟草青枯病是影响烟草产质量的主要病害之一,开发出与烟草青枯病抗病性密切相关的优异等位基因,可加速抗病品种的选育进程。据此,本研究选用94份烟草种质材料作为研究对象,运用236个SSR标记对这些材料进行基因分型和群体结构分析,开展基于连锁不平衡的关联分析探测与青枯病抗性相关的分子标记。结果表明,236个SSR标记在94份烟草种质中检测到904个等位变异位点,平均每个SSR标记为3.83个位点;这些SSR标记的多态性信息量（PIC）值在0.1361~0.8760之间,平均为0.5136。基于SSR基因分型数据,构建了126个标记单倍型;在此基础上进行群体结构分析,将94份种质划分为2个类群,表明本研究烟草种质的群体结构简单,有利于减少伪关联。二年田间抗病性数据与单倍型的关联分析发现7个单倍型与青枯病抗病性密切相关,其中有3个单倍型在二年的田间试验中均表现出与青枯病抗性密切相关,平均解释率超过10%。研究结果可为烟草青枯病抗病材料的分子标记辅助筛选提供参考。      

不同生育期水分胁迫对烤烟生理特性及化学品质的影响

采用盆栽试验研究了不同生育期水分胁迫对烤烟生理特性及品质的影响.结果表明,烤烟成熟期不同水分处理的中部叶和上部叶蛋白质、烟碱、总氮含量增加;总糖、还原糖含量降低且土壤干旱比水分过多时下降的多,使得烟叶的品质降低;糖碱比、氮碱比、施木克值以轻度干旱(65%处理)较合理.在烤烟不同生育时期,土壤干旱或水分过多,丙二醛含量、SOD活性、脯氨酸含量升高.土壤干旱或水分过多会导致其根系活力和光合速率下降,最适宜的土壤相对含水量在烤烟生长的团棵期、旺长期、现蕾期和成熟期分别为65%、80%、80%和65%.     

不同品种烤烟对不同时间UV-C胁迫的适应性研究

为探讨不同烤烟品种对UV-C胁迫的适应性,以6个主栽烤烟品种为材料,在琼脂平板培养条件下采用UV-C辐照时间胁迫处理,测定了不同胁迫时间下各品种幼苗的单株鲜质量、叶片的光合色素含量、根系活力和抗氧化酶活性的变化。结果表明,经UV-C辐照时间胁迫处理,各品种幼苗的单株鲜质量、叶绿素a和b含量随辐照时间的延长而降低,类胡萝卜素含量虽低于对照,却表现出随UV-C辐射时间延长而减幅降低的趋势,叶绿素a/b增加,根系脱氢酶活性和POD活性增加而CAT活性降低,且变化幅度表现出品种间差异性。综合各项指标,6个品种对UV-C胁迫的适应性为云烟85红大NC89K326中烟98云烟87。     

外源水杨酸对低温胁迫下低温敏感性不同的烤烟品种烟叶生理特性的影响

  目的  探究低温胁迫下外源水杨酸对低温敏感型不同烤烟品种叶片生理特性的影响,并筛选最佳外源水杨酸的缓解浓度。  方法  以低温不敏感型品种红花大金元及低温敏感型品种K326为材料,通过盆栽试验研究不同浓度外源水杨酸对4℃低温胁迫下红花大金元和K326叶片相对电导率（REC）、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量及多酚代谢的影响。  结果  低温胁迫下,2个低温敏感性不同的烤烟品种的相对电导率、丙二醛含量、多酚氧化酶活性及苯丙氨酸解氨酶活性均显著上升,其中,K326的丙二醛含量上升幅度远大于红花大金元,达94.07%;而3个抗氧化酶活性均被显著降低,K326的可溶性糖含量及总酚含量、红花大金元的可溶性蛋白含量均显著上升。施加外源水杨酸后,K326及红花大金元的叶片相对电导率及丙二醛含量均显著降低,而3个抗氧化酶活性及苯丙氨酸解氨酶活性均显著上升,红花大金元的可溶性糖含量及可溶性蛋白含量、K326的总酚含量均显著上升;当外源水杨酸浓度为50~100 mg/L时对各个指标的缓解效果较好。  结论  外源水杨酸浓度50 mg/L处理对红花大金元及K326的缓解效果均达到最佳。