烟草中异源表达番茄HQT基因对多酚物质合成的影响

羟基肉桂酰辅酶A：奎尼酸羟基肉桂酰转移酶（Hydroxycinnamoyl-CoA：quinate hydroxycinnamoyl transferase,HQT）是催化茄科植物咖啡酰奎尼酸生物合成最后一步的关键酶。为培育富含多酚物质的烟草,提高烟草品质,通过克隆番茄HQT基因,构建P35S：：SlHQT超量表达载体,在野生型三生烟草（SS）中异源表达,利用高效液相色谱技术（HPLC）及液质联用（LC-MS/MS）技术对转基因烟草叶片中一咖啡酰奎尼酸及黄酮醇含量进行检测,探究SlHQT基因对三生烟草一咖啡酰奎尼酸及黄酮醇物质合成的影响。结果显示,转SlHQT烟草叶片中一咖啡酰奎尼酸总含量最高可提高14.98倍,芦丁和山奈酚芸香糖苷含量最高可分别提高11.47和9.32倍,且生长表型与野生型烟草没有明显差异;转SlHQT基因烟草叶片中有4种（1-CQA,3-CQA,4-CQA,5-CQA）一咖啡酰奎尼酸,野生型烟草叶片中只检测到3种（3-CQA,4-CQA,5-CQA）。SlHQT基因在烟草中的异源表达促进了1-CQA的生物合成且提高了一咖啡酰奎尼酸总含量,同时增加了黄酮醇的生物合成。     

烟草NtHCT基因对次生代谢物质绿原酸和类黄酮合成的影响

为验证NtHCT是否参与烟草类黄酮的合成,构建pCXSN::NtHCT超量表达载体,利用农杆菌转化法将NtHCT基因转入野生型烟草三生烟,通过HPLC (High Performance Liquid Chromatography高效液相色谱)检测转基因烟草中绿原酸和类黄酮物质的含量变化。结果表明,转基因烟草叶片中绿原酸的含量最高比野生型对照提高了6.3倍,类黄酮成份芦丁和山奈酚芸香苷分别提高了41.6和13.6倍,而生长表型未见明显差异。从而证明NtHCT基因不仅参与调控绿原酸的合成,也正向调控了类黄酮的合成。      

采收成熟度对烤烟多酚含量和组成的影响

分析了不同采收成熟度鲜烟叶和初烤烟叶的多酚类物质含量及其组成,结果显示:①中部烟叶以生理成熟的多酚含量最高,上部鲜烟叶多酚含量随采收成熟度增加而逐渐增加,上部初烤烟叶以工艺成熟的多酚含量最高;②欠熟鲜烟叶多酚中芸香苷含量最高,其他处理鲜烟叶和所有初烤烟叶多酚类物质组成为:绿原酸＞芸香苷＞4-O-咖啡奎尼酸＞新绿原酸＞山奈酚糖苷＞莨菪亭;③中、上部初烤烟叶多酚中绿原酸比例随采收成熟度的提高而增加,达到过熟时略有降低,而新绿原酸和4-O-咖啡奎尼酸比例与其相反,其他多酚类物质所占比例不同处理间差异不明显;④烤后烟叶多酚类物质含量均明显高于鲜烟叶,随着采收成熟度的提高,烤后烟叶多酚含量的增幅逐渐减小,初烤烟叶绿原酸类物质占多酚总量比例均高于其鲜烟叶,而芸香苷和山奈酚糖苷比例均明显低于其鲜烟叶.     

基于非靶向代谢组学的红花大金不同生育期烟叶代谢图谱差异分析

  目的  为分析不同生育期烟草烟叶代谢图谱差异。  方法  以烟草品种红花大金元为研究对象,采集团棵期、现蕾期和成熟期烟叶样品,利用LC-QTOF/MS进行代谢指纹图谱检测,利用统计分析方法对差异代谢物进行筛选,基于Spearman相关分析计算代谢物之间的相关性系数,利用MetaboAnalyst软件进行代谢通路富集分析。  结果  （1）不同生育期烟草样品代谢图谱存在明显差异,共鉴定出245个差异代谢物,其中类黄酮、有机酸、氨基酸、核苷、生物碱、脂类等物质种类最多。（2）烟碱及其衍生物,如烟碱-1-氧代、麦斯明、假木贼碱、马钱子碱、新烟碱、2, 3'-二联吡啶,均随烟草生育期而逐渐累积,而与烟碱合成相关的前体物质,如精氨酸、亚精胺、腐胺、羟基丁酸等,均随着生育进程逐渐减少,且与烟碱含量显著负相关。（3）与次级代谢物合成相关氨基酸和有机酸等物质在团棵期或现蕾期含量较多,而在成熟期含量较低,与成熟期次级代谢物合成有关。（4）大部分类黄酮和酚酸组分在成熟期时含量较高,可以提高烟草抗病和抗逆能力。（5）相关性分析发现,烟碱含量与谷氨酸、泛酸、吡哆醛、蜜二糖、3-羟基邻氨基苯甲酸和顺式玉米素-o-葡萄糖苷等物质显著正相关,可能是调控烟叶中烟碱含量的重要标志物。  结论  基于代谢组学揭示了不同生育期烟草代谢物变化规律,为优质烟草育种及品质分析提供技术支撑。      

快速高效液相色谱法测定烟草中的多酚

为实现烟草中多酚类物质的高通量准确测定,设计了具有固相萃取功能的样品萃取瓶,并将其作为前处理装置,建立了测定烟草中5-O-咖啡酰奎宁酸、绿原酸、4-O-咖啡酰奎尼酸、咖啡酸、莨菪葶、芦丁、山柰酚-3-O-芸香糖苷和槲皮素等8种多酚的快速高效液相色谱方法。结果表明:(1)设计的样品萃取瓶可以集样品提取、固相萃取净化、过滤和转移为一体,大大提高了样品前处理制备速度;(2)以0.1%(体积比)甲酸水溶液和乙腈为流动相,C_(18)色谱柱(50 mm×4.6 mm,1.8μm)为色谱分离柱,8种多酚类物质在0.05～350μg/mL范围内具有较好的线性关系(r0.999);检出限为0.35～1.03μg/g;不同添加水平下的平均回收率为91.1%～101.5%,日内和日间RSD均小于5%。(3)5个烟草样品中8种多酚的含量在0.43～15.22 mg/g之间,与行业标准方法检测结果基本一致。该方法前处理简单快捷,灵敏度高,重复性较好,可以满足烟草样品中多酚类物质的高通量检测要求。     

NtMYB68基因对烟草苗期紫黄质和脱落酸生物合成及烟株耐旱性的影响研究

  目的  为探究烟草NtMYB68基因在类胡萝卜素和脱落酸合成生物合成中的作用及其对烟株抗旱性的影响。  方法  从烤烟品种K326中同源克隆NtMYB68基因,采用生物信息学分析NtMYB68基因序列特征,利用RT-PCR分析其在烟草不同组织的表达模式。利用基因编辑手段创制NtMYB68敲除材料,并分析NtMYB68基因敲除后对烟株类胡萝卜素合成及抗旱性的影响。  结果  NtMYB68基因有2个拷贝,NtMYB68-1和NtMYB68-2。NtMYB68在烟草根、茎、叶、花中均有表达,NtMYB68-2的表达水平显著高于NtMYB68-1。NtMYB68敲除材料与对照相比,紫黄质合成基因NtZEP显著上调,紫黄质含量显著增加,脱落酸（ABA）合成基因NtNCED5表达量达到对照植株的4倍。干旱胁迫下,敲除材料幼苗与对照相比,叶片萎蔫程度更轻,长势更优,复水处理后生长状态恢复的更好。干旱处理前后,敲除植株中ABA的含量均显著提高。  结论  NtMYB68转录因子能抑制NtZEP和NtNCED5基因表达,敲除该基因可以提高烟叶中紫黄质的积累,促进脱落酸的合成,从而提高烟株抗旱性。      

烟叶多酚含量的品种间差异及其与感官质量的关系

为考察南平烟区翠碧一号、云烟87和K326三个品种间烟叶多酚含量的差异及其与感官质量的关系,采集了邵武、光泽、蒲城、建阳和武夷山等5个县（市、区）初烤C3F和B2F等级烟叶样品,测定了新绿原酸、4-O-咖啡奎尼酸、绿原酸、莨菪亭、芸香苷和山奈酚葡萄糖苷等6种物质含量,分析其在品种间的差异及对感官质量的影响。结果表明,绿原酸和芸香苷是烟叶中两种最主要的多酚化合物,莨菪亭含量最低。翠碧一号的新绿原酸、4-O-咖啡奎尼酸、绿原酸、山奈酚葡萄糖苷及多酚总量的含量高于K326和云烟87。C3F等级烟叶中新绿原酸、4-O-咖啡奎尼酸、绿原酸和多酚总量高于B2F。随着烟草中新绿原酸和绿原酸含量的增加,烟气的香气质、杂气、余味、回甜感等指标趋好。香气量和杂气是影响透发性的两个主要因素,且香气量居于主导地位。     

高效液相色谱-质谱法测定紫色马铃薯花色苷组成

对我国两种紫色马铃薯中花色苷进行鉴定。紫色马铃薯样品经过乙醇提取、固相萃取和HPLC/DAD/MS分析等步骤,最终确定红色马铃薯（2472）中含有天竺葵-3-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、天竺葵-3-芸香糖苷、天竺葵-3-咖啡酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、矢车菊-3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷和天竺葵3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷,其中天竺葵3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷为主要成分。紫色马铃薯（紫香玉）中含有牵牛花-3-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、牵牛花-3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、牵牛花-3-咖啡酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷、牵牛花-3-阿魏酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷和锦葵-3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷,其中牵牛花-3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷为主要成分。值得注意的是,矢车菊-3-p-香豆酰-芸香糖苷-5-葡萄糖苷在马铃薯中为首次检出。      

不同传统香型及产地的上部复烤烟叶中多酚类成分含量比较分析

  目的  明确不同传统香型及不同产地上部复烤烟叶中多酚类成分含量差异。  方法  采用高效液相色谱(HPLCDAD)、离子肼多级质谱(Trap-MSn)和飞行时间质谱(TOF-MS)技术建立烟叶多酚类成分的定性、定量分析方法, 测定了133批不同传统香型、不同产地烟叶样本中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、芦丁等4种成分的含量, 并比较它们在不同产地、不同传统香型烟叶中的分布规律。  结果  按照传统香型划分, 清香型烟叶中4种多酚类成分总含量(26.19±4.07 mg/g)>中间香型(25.43±3.09 mg/g)>浓香型(22.23±3.75 mg/g)。新绿原酸在清香型烟叶中含量(2.39±0.46 mg/g)>中间香型(2.25±0.40 mg/g)>浓香型(1.84±0.39 mg/g); 芦丁在清香型烟叶中含量(8.74±1.41 mg/g)>中间香型(8.25±1.52 mg/g)>浓香型(5.99±1.40 mg/g)。新绿原酸和芦丁的含量与传统香型关系更为密切。  结论  烟叶种植地的生态环境(产地)对烟叶中多酚类成分含量影响较大, 而多酚类成分在烟叶香型的判别中并非决定要素。      

打叶复烤协同醇化对四川凉山烤烟烟叶多酚含量的影响

研究了不同打叶复烤关键参数(a1为一润出口温度,a2为复烤一区温度,a3为复烤二区温度,a4为复烤三区温度,a5为复烤四区温度)和醇化时间下四川凉山烤烟烟叶绿原酸、新绿原酸、4-O-咖啡基-D-奎尼酸、莨菪亭、芸香苷、山萘酚糖苷、多酚总量的变化规律。结果表明:(1)一润出口温度对多酚总量的影响显著,并呈正相关性,复烤一~四区温度与多酚含量无显著相关。(2)绿原酸、新绿原酸、芸香苷、山奈酚糖苷、总酚含量随醇化时间的延长总体上呈降低趋势,4-O-咖啡基-D-奎尼酸、莨菪亭含量随醇化时间的延长总体上呈增大趋势。(3)醇化时间对多酚含量的影响大于打叶复烤。(4) B0~B5、C0~C5、X0~X5烟叶香气感官质量最优的打叶复烤参数为a1为60℃、a2为50℃、a3为79℃、a4为67℃、a5为70℃、醇化时间12个月,此时烟叶多酚含量、感官质量均为较优水平。     

烟草硝酸盐转运蛋白NtNRT1.5基因的克隆及功能分析

【背景和目的】低亲和硝酸盐转运蛋白NRT1家族基因在植物吸收和转运硝态氮过程中发挥重要作用,为研究烟草NRT1家族基因在烟草氮素利用中的作用。【方法】从栽培烟草品种K326中克隆获得NtNRT1.5的全长cDNA序列,利用生物信息分析、qRT-PCR技术和转基因技术系统分析NtNRT1.5基因的序列特征、表达模式及在提高烟草氮素利用效率方面的功能。【结果】NtNRT1.5全长序列包含1800bp开放阅读框、编码599个氨基酸,编码的蛋白质具有NRT基因家族的共有结构特征,与拟南芥AtNRT1.5相似性达到59.28%。亚细胞定位结果表明NtNRT1.5蛋白定位在细胞膜上,其启动子中包含多个与硝酸盐（A(C/G)TCA）、胁迫（MYB）、根系特异表达（ROOT MOTIF BOX）相关的响应元件。表达模式分析结果表明NtNRT1.5主要在根部表达,其次是衰老叶片和茎,新叶基本不表达;低氮抑制其在根系中的表达,说明NtNRT1.5主要负责正常条件下的硝酸盐的吸收;低氮条件下,NtNRT1.5过表达显著提高了转基因烟株的氮素利用率。【结论】NtNRT1.5基因在烟草氮素的吸收和转运上行使重要...     

生物降解地膜添加剂2,6-二异丙基苯胺对烟苗生长、生理特性及氮代谢的影响

[背景与目的]聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)生物降解地膜正在逐步替代常规地膜应用于农业生产,苯胺类物质2,6-二异丙基苯胺(2,6-DIPA)作为降解地膜主要的有机添加剂,对其进行植物安全性评价尤为重要.[方法]以2叶1心期K326烟苗为材料,通过添加2,6-DIPA的空白、低(1.77μg/mL)、中(17....     

不同施肥措施对烟株生长发育及土壤盐分的影响

  目的  为研究不同施肥措施对烟株生长发育及土壤盐分的影响。  方法  以中烟100为供试品种,采用盆栽试验,设置6种施肥处理:不施肥、单施氮肥、氮磷钾肥配施、氮磷钾肥分别增施腐熟秸秆、芝麻饼肥和生物炭,研究不同施肥措施对烟株生长发育和土壤盐分的影响。  结果  （1）与氮磷钾肥配施相比,在移栽后90 d,增施腐熟秸秆处理烟株株高、最大叶面积分别显著增加13%和34%,增施有机物料在增加烤烟产量、产值的同时,还提高了烟叶总糖和还原糖含量,增加烟碱含量,提升两糖比。增施生物炭显著提高烟叶含钾量。（2）各处理土壤可溶性盐组成均以SO₄2-、HCO₃-、Na+和Ca2+为主,水溶性总盐、Cl-和Ca2+在移栽后45~60 d达到最大值。（3）施肥整体增加了总盐含量,氮磷钾肥配施主要增加了土壤含量。（4）增施有机物料降低了总盐含量增和Ca2+含量,对Na+含量的影响随时间而异,增施腐熟秸秆处理增加了Cl-含量,增施生物炭处理增加了K+含量。  结论  施肥措施会促进烟株生长发育,增加土壤总盐含量,氮磷钾肥配施腐熟秸秆或芝麻饼肥有利于脱盐。      

普通烟草生长素抑制因子NtIAA17的克隆与功能分析

  背景和目的  盐胁迫会抑制作物的生长发育, 从而影响作物的产量和品质。生长素/吲哚-3-乙酸(Aux/IAA)蛋白是响应生长素信号的关键因子, 参与调控植物的生长发育和响应非生物胁迫。  方法  为了研究烟草生长素反应基因NtIAA17在烟草生长发育过程中的功能, 以烟草K326为试验材料, 通过克隆获得烟草NtIAA17基因, 利用生物信息学分析其序列特征, qRTPCR技术分析NtIAA17在烟草不同组织及盐胁迫处理0~12 h的表达模式, 利用转基因技术获得过表达NtIAA17-OX(NtIAA17-overexpression)转基因烟草, 对其进行响应盐胁迫的功能鉴定。  结果  NtIAA17基因片段为624 bp, 编码207个氨基酸; 相对分子质量为23.07 kD, 理论等电点为8.24, 该基因启动子区含有顺式作用元件与激素及胁迫相关; 具有Aux/IAA家族蛋白的四个结构域(I-IV)和保守序列。NtIAA17基因与菠菜生长素抑制基因MoIAA13亲缘关系最近; 亚细胞定位分析表明, NtIAA17蛋白是核定位蛋白。qRT-PCR结果表明, NtIAA17基因在茎和老叶中高表达, 盐胁迫2 h时表达量最高。在盐胁迫条件下, NtIAA17-OX转基因烟草与野生型相比, 生物量显著增加, 脯氨酸含量积累增加, 而MDA含量减少, 抗氧化酶基因NtSOD、NtPOD表达量增加。  结论  NtIAA17基因可以响应盐胁迫信号, 通过提高转基因烟草的抗氧化性来抵御盐胁迫带来的伤害, 增加植株的生物量; 本研究为后续耐盐胁迫分子育种提供候选基因和理论依据。      

NtC3H基因对烟草类黄酮及绿原酸合成的影响

为验证NtC3H是否参与烟草中类黄酮和绿原酸等次生代谢物质的合成,构建了pCXSN::NtC3H超量表达载体,利用农杆菌介导的叶盘转化法将NtC3H基因转入野生型烟草三生烟,并通过HPLC检测转基因烟草中绿原酸以及芦丁、山奈酚芸香苷等类黄酮的含量变化。结果显示,与野生型三生烟草相比,转基因烟草叶片中绿原酸及芦丁的含量最高,分别提高了3.6倍和6.1倍,山奈酚芸香苷含量提高了24.6倍。研究结果证实了NtC3H基因参与烟草中类黄酮和绿原酸等次生代谢物质的合成。     

梗叶配比对加热卷烟专用稠浆法再造烟叶品质的影响

[目的]研究不同梗叶配比对加热卷烟专用稠浆法再造烟叶品质的影响,为稠浆法再造烟叶的开发提供支撑.[方法]分别制备了全叶及梗叶配比为1:9、2:8、3:7、4:6、5:5的稠浆法再造烟叶,测定并对比分析了抗张强度、定量、松厚度、热失重及感官质量.[结果](1)随着烟梗添加比例的增加,稠浆法再造烟叶的定量、抗张强度降低,但...