烟碱转化为去甲基烟碱的原理研究与遗传资源开发

转化是用来描述烟草合成和贮藏尼古丁的过程,尼古丁是烟草中存在的主要生物碱形式。      

烟碱向降烟碱转化对烟叶麦斯明和TSNA含量的影响

以白肋烟TN90为材料,研究了非转化株、低转化株及高转化株烟叶样品的烟碱转化程度及降烟碱含量与烟叶麦斯明和烟草特有亚硝胺(TSNA)含量的关系。结果表明,随着烟株烟碱转化能力的提高和烟叶降烟碱含量的增加,叶片和主脉的麦斯明含量呈线性增加。当烟碱转化率超过20％时,麦斯明含量超过了假木贼碱的含量。在4种主要的TSNA中,具有不同烟碱转化能力的样品间4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)和N-亚硝基假木贼碱(NAB)含量没有显著差异,N-亚硝基降烟碱(NNN)含量则随着烟碱转化能力的提高和降烟碱含量的增加而大幅度升高,尤其在主脉中表现更为明显。NNN占总TSNA的比例随烟碱转化程度的提高而增加,在高转化烟株中可高达90％,其它3种TSNA占总TSNA的比例相应降低。叶片中NAT含量和比例一般高于NNK,而在主脉中NNK含量高于NAT。     

基于不同烟碱转化株鉴别标准的白肋烟品种改良效果

在采用不同烟碱转化株鉴别标准对TN86进行改良的基础上,对不同改良种的烟叶经济性状、烟碱转化率和TSNAs含量进行比较分析,以探讨采用不同转化株鉴别标准进行白肋烟品种改良的效果。结果表明,以烟碱转化率低于2.5%作为选择标准得到的改良种1（PNC<2.5）烟碱转化率稳定,上部叶比常规种低37.7%,中部叶低38.3%;总TSNAs含量低,比常规种低17.9%;产量、产值及上中等烟比例也明显优于其他改良种,且后代变异系数最小。改良种2（PNC<3）和改良种3（PNC<5）的烟碱转化性状分离明显,TSNAs含量较高。综合来说,烟株烟碱转化率2.5%作为区别转化株和非转化株的标准较为可靠,选择PNC<2.5的烟株进行留种或制种可以保证后代群体中出现转化株的频率最低,能够更有效地降低降烟碱含量和烟草特有亚硝胺的形成和积累,提高烟叶的香味品质。      

烟草转化株烟碱含量对其向降烟碱转化程度的影响

在烟株生长早期鉴别转化株,需要对转化株的烟碱转化进行诱导以使转化性状充分表达,但同一基因型材料在不同生长条件下经诱导产生的烟碱转化程度存在较大差异。本试验旨在探讨转化株的烟碱基础含量对诱导后烟碱转化程度的影响。结果表明由于打顶和增施氮肥造成烟碱基础含量增高可显著降低诱导后的烟碱转化程度。在温室条件下,通过调节氮肥施用量获得具有不同烟碱含量的植株,以白肋烟TN90的高转化品系为材料的试验表明,当烟碱基础含量超过2.0%时,烟碱向降烟碱转化不完全,随着烟碱含量的增高,烟碱转化百分率几乎呈线形下降。采用由高转化系和非转化系杂交的F1植株为材料进行试验,发现烟碱转化百分率随烟碱含量下降的趋势更加明显。采用低转化株的自交分离后代进行试验,发现在低施氮水平下对转化株进行诱导和鉴别的有效性高于在高施氮条件下对转化株的诱导和鉴别。因此,使烟株维持较低的烟碱水平有利于转化株特别是低转化株的有效鉴别。      

白肋烟生物碱和烟碱转化率的配合力及遗传力的研究

采用Grimng双列杂交第二种设计方法，对4份不同烟碱转化率的白肋烟株系及杂交F1代进行了烟碱、降烟碱和烟碱转化率的杂交配合力和有关遗传参数的研究。结果表明，烟碱、降烟碱和烟碱转化率的表现型方差主要是遗传基因型方差决定的，遗传方差中亲本的一般配合力效应方差和基因加性方差对烟碱转化率的作用最大，在特殊组合中也存在一定的特殊配合力和基因非加性效应。环境方差除对烟碱有一定影响外，对降烟碱和烟碱转化率影响极小。非转化株系亲本的一般配合力效应和非转化株系间的杂交F1特殊配合力效应，在降烟碱和烟碱转化率性状上表现为负向，烟碱为正向；高转化株系则相反。因此，在白肋烟低烟碱转化率育种中选择非转化亲本尤为关键。降烟碱和烟碱转化率为高遗传力性状，对杂交后代进行早世代生物碱和烟碱转化率严格选择是十分必要的。     

我国不同类型烟叶烟碱向降烟碱转化研究

对我国不同类型烟叶生物碱含量和烟碱向降烟碱转化的株间变异研究表明,白肋烟和沙姆逊香料烟降烟碱占总生物碱比例高,不同样品间变化幅度和变异性大,烟碱向降烟碱转化问题比较突出。单株分析表明,白肋烟JB80和TN90群体中转化株比例分别为20．0％和18．3％,且50％以上的转化株为转化率在20％以上的高转化株,烤烟转化株比例和转化程度较低。去除转化株后的纯化群体,其生物碱组成得到优化。     

白肋烟不同程度烟碱转化株后代烟碱转化率株间变异研究

采用烟碱转化早期诱导方法,对白肋烟达所26及其自交后代不同烟株的烟碱转化率进行了分析测定,以确定烟碱转化株鉴别标准的可靠性和有效性.结果表明,烟碱转化率低于2.5％的烟株自交后代株系稳定,株间烟碱转化率变异小,且均低于2.5％,表明母代烟株为非转化株;烟碱转化率介于2.5％和3％的3个烟株自交后代均表现株间烟碱转化性状的分离,变异幅度分别为0.439％-10.331％、0.466％-21.834％和0.394％-3.757％,表明母代烟株为转化株.烟碱转化率大于3％的烟株自交后代烟碱转化率株间变异性大,烟碱转化性状分离严重;烟碱转化率大于50％的2个烟株自交后代烟碱转化率也都较高,是高转化株的表现.因此,烟碱转化率大于2.5％是确定转化株的可靠标准.     

Establishment of animal model for elucidating the mechanism of intoxication by the poisonous mushroom Clitocybe acromelalga

Dietary intake of a poisonous mushroom, Clitocybe acromelalga, causes acromelalgia. The symptom continues for over a month. Some papers reported that treatment with nicotinic acid is effective. We have established an animal model to elucidate the mechanism of toxicity of the poisonous mushroom Clitocybe acromelalga. Diet containing Clitocybe acromelalga was fed to niacin-deficient rats for 24 hours (designated as day 0). The food intake decreased to about one-half compared with that of day before, and body weight loss was noted. Although the diet was returned to the control diet on day 1, the food intake did not recover until day 7, and body weight gain was not seen until day 6. A severe symptom resembling acromelalgia in humans started to appear on day 3. This is the first report of an animal model for the intoxication of Clitocybe acromelalga in humans. Since no similar symptom resembling human intoxication was seen in a previous rodent study, the niacin-free/tryptophan-limited diet used in the present study may have contributed to the result.     

白肋烟不同类型转化株烟碱转化率的叶位间和叶点间变异

采用气相色谱法对具有不同烟碱转化能力白肋烟烟株不同叶位和叶点的烟碱转化率进行测定。结果表明,非转化株和高转化株不同叶位以及同一叶片不同叶点的烟碱转化率分布比较一致,变异性较小,非转化株各样品烟碱转化率均在2%以下,高转化株烟碱转化率均在85%以上,不表现烟碱转化的嵌合特征,取样部位对转化株鉴别效果无显著影响。低转化和中转化烟株,不同叶位烟叶和不同叶点间烟碱转化率存在较大的变异性,表现明显的嵌合特征,低转化株不同叶位烟叶烟碱转化率的变异范围为2.5%～4.8%,不同叶点的变异范围为2.6%～7.0%;中转化株不同叶位烟碱转化率的变异范围为2.51%～90.6%,不同叶点的变异范围为2.7%～66.9%。由于一部分叶片和叶点的烟碱转化率低于3%的现行转化株鉴别标准,取样部位会对转化株的鉴别效果产生影响,降低转化株鉴别标准十分必要。     

白花白肋烟与烟碱转化的关系研究

通过对发现的5株白肋烟B37花色突变株后代的连续观察与研究,结果表明,5株白花突变株当代均为高烟碱转化株;随着世代的增加,白花后代群体花色遗传稳定,高转化率性状更趋于纯合;烟株群体的平均烟碱含量明显下降,降烟碱则明显上升,烟株群体生物碱表现为以降烟碱为主。研究认为,在白肋烟品种中,花色由显性向隐性和烟碱转化率由隐性向显性突变,二者关系密切;在白肋烟新品种选育和品种提纯、繁殖过程中,对白色花冠突变烟株应及时发现、淘汰,对烟碱转化株应随世代跟踪检测,严防群体转化株积累和基因逐渐纯合;利用白花烟草突变株进行新品种选育应在明确其烟碱转化情况后,再确定是否加以利用。      

昆虫食品资源的开发利用

对昆虫资源开发利用的社会意义，经济价值及优越性进行了概括介绍，详细分析了几种典型昆虫类食品资源的开发利用，为进一步综合开发昆虫资源提供参考。     

烟碱生物合成分子机制的研究进展

烟碱是烟草主要的生物碱,其生物合成受烟株生长时期、激素水平、生物和非生物胁迫等诸多因素的调控。从烟碱生物合成途径及相关酶、参与烟碱合成的调控因素、用于解析烟碱生物合成相关基因的方法等方面,综述了有关烟碱生物合成代谢的分子机制及其调控的研究进展,旨在为烟碱生物合成的基因调控、代谢工程提供参考。     

白肋烟达白杂交种亲本烟碱转化率分析及改良效果

采用烟碱转化株早期诱导鉴别方法,对白肋烟达白系列杂交种及亲本材料不同烟株的烟碱转化率进行了分析测定,并配置了改良杂交种.结果表明,不同杂交种生物碱组成和含量存在显著差异,其中达白1号和达白2号烟碱转化问题相对较小,但群体中仍然不同程度存在转化株,总转化株比例分别为10.9%和23.7%,其中多为低转化株.达白3号问题比较突出,所测烟株全部为转化株,且转化程度较高,多为高转化株,平均烟碱转化率达到38.3%.达白1号的2个亲本MSKYl4和达所26均存在一定比例的转化株.对达白1号群体中转化株的产生均有贡献.达白2号的母本MSVA509多为非转化株,父本达所26对烟碱转化的贡献较大.达白3号父本达所27总转化株比例和高转化株比例都接近100%,是造成达白3号杂交种高烟碱转化株比例的主导因素.严格选择非转化株配置改良杂交种,群体中烟碱转化率显著降低.