3种类型烟草种质资源烟叶生物碱等化学成分差异性分析

为筛选能为科研、生产和育种利用的优异烟草种质资源。对来源于国内外的141份烤烟、18份白肋烟和6份雪茄烟的烟叶常规化学成分和主要生物碱进行检测、比较和聚类分析。结果表明:总糖和还原糖含量以烤烟最高,总氮、烟碱和氧化钾以白肋烟种质最高。总植物碱和烟碱含量以烤烟种质自来黄2243最高,雪茄烟种质Dutch(Ohio)最低;降烟碱和烟碱转化率以烤烟种质平板柳叶最高,以烤烟种质二性子和白肋烟种质Burley11B最低。聚类分析将165份种质分成4类,烤烟种质主要集中在第1和第4类,其主要特征是总糖和还原糖含量较高,烟碱转化率较低;第2类的总糖和还原糖含量低,总氮、总植物碱和氧化钾含量高;第3类的烟碱和总植物碱含量低,降烟碱含量高,烟碱转化率高。不同类型种质资源的化学成分和生物碱差异明显,筛选出的不同梯度烟碱的种质可为烟碱的进一步研究提供材料支撑。

不同类型烟草种质资源重要农艺及品质性状遗传多样性分析

为揭示烟草群体种质遗传差异,筛选出农艺性状优良、致香物质含量较高的种质材料,选用142份烟草种质资源,对其重要农艺性状及香气品质性状进行遗传多样性分析。结果表明:142份供试种质的农艺、香气品质性状具有较为丰富的遗传多样性,其中香气品质性状变异系数(23.55%~30.91%)高于农艺性状(18.51%~24.34%),且多个性状之间存在显著或极显著的正相关性;在欧式距离20时,142份种质划分为5个类群,各类群优异性状不同,其中类群Ⅰ绿原酸和芦丁含量最高,类群Ⅲ株高和有效叶数最高,类群Ⅳ腰叶最长、最宽,茎围最大,隐绿原酸含量最高,类群Ⅴ中β-胡萝卜素含量最高;结合主成分和隶属函数分析,共筛选出6个综合性状优良的种质(パィンハルト、世纪一号、Beinhart 1000-1、FC8、土耳其M型、来凤大纽子),这些种质能较好地兼顾农艺性状和香气品质性状,可供后续烟草育种利用。

烟草种质资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR聚类分析

【目的】深化烟草种质资源遗传多样性研究,为种质利用改良烟草提供科学依据。【方法】应用ISSR分子标记方法,以烟草属6个种共96份有代表性的种质为材料,进行遗传多样性与亲缘关系分析。【结果】(1)从90个ISSR引物中筛选出18个多态性引物对全部实验材料进行PCR扩增,共获得314条稳定的条带,其中多态性条带299条(占95.2%)。(2)应用Nei-Li相似系数法估算了96份材料间的遗传相似系数(GS),其GS在0.28～0.97之间,遗传多样性丰富。其中普通烟草栽培品种间的GS在0.62～0.98之间,平均为0.78,品种间的遗传基础相对狭窄,普通烟草栽培种与野生种及黄花烟的GS在0.28～0.58之间,平均为0.42,种间遗传差异较大;(3)对91份普通烟草栽培品种的分子系统聚类分析表明:地理来源相同的部分品种有相对聚合现象或少部分国内外品种和类型出现交叉聚类,与其亲缘关系较近有关;个别品种自行一类,与其特异的遗传基础差异较大有关。【结论】ISSR是一种较有效、稳定和可靠的分子标记,本研究可为烟草育种的亲本利用及开展烟草遗传连锁图的构建和核心种质指纹图谱的绘制提供重要的科学依据。

烤烟品种资源的RAPD分析

从 15 6个随机引物中筛选出 30个引物 ,对来自国内外的 31个烤烟品种进行了遗传多样性和亲缘关系的RAPD分析。在检测的 2 46个位点中 ,12 7个位点为多态位点 (5 2 % )。聚类分析表明 ,不同烤烟品种之间存在明显差异 ,31个品种基本上可分为 4大类 ,品种最多的第一大类 (19个 )主要由来自美国的Orinoco烤烟选育而成 ,反映了我国现在推广的烤烟品种遗传基础比较狭窄。研究结果表明 ,RAPD技术可用于烤烟品种的鉴别和纯度测定。研究为烤烟杂种育种中亲本的选配提供了一定的理论依据。

我国烟草种质资源现状与展望

烟草种质资源是我国烟草事业发展的战略物质,也是我国烟草事业发展的潜力所在。现代烟草农业的发展,很大程度上取决于烟草种质资源的深入挖掘和有效利用。笔者综述了我国烟草种质资源现状、研究和利用情况,阐述了烟草种质资源研究的新技术和新方法,并对其发展前景做出了展望。

中国烟草种质资源分发利用情况分析

烟草种质资源是烟草新品种选育、遗传理论研究、生物技术研究和烟叶生产的宝贵资源和重要战略物资,也是我国烟草行业能否健康快速发展的关键所在。本文详细统计分析了1983-2014年这32年间我国烟草种质资源的分发利用情况,尤其是自2007年国家烟草专卖局正式启动"中国烟草种质资源平台建设"专项以来我国烟草种质资源的利用效果。阐述了当前我国烟草种质资源收集保存和利用研究上存在的问题,并提出了今后加强完善我国烟草种质资源工作的相关对策。旨在为我国烟草种质资源的进一步收集、保存以及更加全面充分的利用提供理论和应用基础。

广东抗青枯病烟草资源筛选

在广东烟叶主产区,采用广东烟区分离的中等致病力青枯菌灌根接种方法,随机区组设计,3次重复,对65份烟草资源进行青枯病抗性鉴定.结果表明：从参试材料中,筛选出高抗青枯病的资源7份,分别为OX2028、岩烟97、CO176、C151、大叶密合、NC95、K730,病情指数在10.83～22.78之间,其中大叶密合为广东地方晒烟品种;中抗青枯病的资源10份,分别为RG-8、G28、K399、CO139、K326（系选）、中烟14、K346、RG-22、RG11、R-158,其病情指数在30.97～49.44之间.

烟草品种资源对根结线虫病抗病性鉴定研究

1986～2000年共对2004份烟草种质资源进行了根结线虫的室内和田间抗病性鉴定 ,筛选出79份抗病种质 ,523份中抗种质 ,639份中感种质 ,763份感病种质。鉴于近年来根结线虫对烟草生产的危害日益严重的实际情况 ,建议各地调查烟草根结线虫种或小种的发生和分布特点 ,结合温室和田间鉴定 ,选育并利用能抗当地根结线虫优势种群的抗性品种 。

烟草种质资源对黄瓜花叶病毒抗性鉴定研究

进行了 92 2份烟草种质资源CMV的抗病性室内苗期鉴定 ,筛选出 16份高抗种质 ,165份中抗种质 ,4 16份中感种质 ,32 5份高感种质 ,未发现免疫种质。在 30份材料进行的对比鉴定中 ,室内鉴定结果和田间自然发病结果的病情指数相关系数r =0 2 613(置信度 0 82 90 ) ,相关不显著 ,分析原因系由田间病毒种类复杂所致。并发现中抗材料铁把子和TI2 4 5,特别是铁把子在田间综合表现优异 ,可能对多种病毒具有广谱的抗性。作者就烟草对病毒病的抗性鉴定中抗性划分方法进行了讨论 ,认为相对抗性指数法较好 ,并提出了一套标准对照品种 。

烟草氮素营养的基因型差异初探

以36个烟草品种为供试材料,利用低氮下的相对生物产量作为耐低氮能力评价指标,分析了不同烟草品种的耐低氮能力,同时对烟草在低、中、高3种氮水平下的氮素利用效率(NUE)、吸收效率(NAE)和氮素利用效率响应度(NUER)的基因型差异进行比较。结果表明:(1)烟草种质资源在低氮下生物产量的形成能力具有明显的基因型差异;(2)烟草种质的NUE和NAE存在显著的基因型差异,且差异水平随着氮素水平的升高而降低。而对某一确定的烟草品种,NUE表现为NUE低>NUE中>NUE高,NAE表现为中、高氮显著高于低氮,NUER表现为NUER低-高>NUER低-中>NUER中-高;(3)烟草种质资源的NUE、NAE、NUER的变异系数的大小存在极大的差别,表现为NUER>NAE>NUE。对以上结果分析表明:烟草是对氮肥极为敏感的作物,且不同氮素水平下烟草对氮素的吸收利用的内在机制表现不同,缺氮下较强的氮素吸收能力是烟草品种在氮胁迫条件下耐低氮能力形成的主要原因,而中、高氮水平下的氮素利用效率的不同是形成氮效率基因型差异的主要原因。

烟草种质抗青枯病鉴定及其抗性分类

分别于2008年、2009年在安徽省皖南烟区烟草青枯病病圃,选择国内外文献中标注为抗青枯病的部分烟草种质及安徽省尚未鉴定抗性的地方种质共138份,田间采用高密度栽培方式、随机区组设计,鉴定其青枯病抗性。结果表明:(1)以感病对照长脖黄病情指数达到100时的抗性进行划分评价,部分烟草种质的抗性与文献标注的抗性表现有差异;本试验中没有免疫烟草种质;Coker298、K346、NC86、Coker86、K399、LMAFC34、歙圆四号为高抗品种;G28等13份种质为中抗品种;其它种质在中感以上。(2)依据大田病情指数变化对烟草种质抗性分为四类:感病型、慢病型、抗病型及免疫型,并对其进行数据规范;分类结果表明免疫型种质0份,抗病型种质3份为Coker298、NC86、歙圆四号,慢病型种质有DB101等16份;其它为感病种质。

应用SRAP标记研究烟草种质资源的遗传多样性

用15对SRAP引物组合对46个普通栽培烟草品种,包括30个普通烟草栽培种和16个黄花烟草进行了多态性分析,共获得3036条带,其中多态性条带为636条,每对引物平均提供42个多态性标记信息。基于UPMGA方法得到的聚类分析结果表明46个烟草品种间的遗传相似系数为0.67～0.98,聚类分析可将这46个品种划分为2个大类群,同种类型的烟草基本聚合在同一种类群中,表明SRAP标记是适合烟草种质资源遗传多样性研究的。

76份雪茄烟资源鉴定评价

为筛选出优质抗病的雪茄烟种质供育种和生产利用,在云南德宏开展76份来自美国、哥斯达黎加、古巴、波多黎各、阿根廷等21个国家的3种类型的雪茄烟种质资源的田间试验。结果表明:John Williams Conn Bdl、Bulsunov 162、John Dingess Conn Bdl、Possibly Pl29125等产量较高,Su mutant、TI 75、Bulsunov 162、TI 154、Pina等中上等烟比例相对较高;Florida Sumatra、TI 75、521等烟碱> 7.0%;Su mutant、Yure、aka"Buck Tobacco"、Connecticut Shade、No 63、Ast、Connecticut 15等K2O> 4.0%;感官评吸396、Ast-b、Bel W3、TobacoComun、PossiblyPl29125等种质其香型为亚雪茄风格的资源,其余的资源多为晒红烟型,少数为似白肋烟型或半香料型;M-1TI 154香型程度较显,其余为有+、有或有-;TI 154和Pina劲头较大-,其余种质适中+或适中;评吸综合得分396、Ast-b、Ast-c、Bel W3、C-1-b、CCC-7-3等较高,质量档次为较好-,其余种质为中等+、中等或中等-;聚类分析将76份资源聚为5类,化学成分和感官质量指标聚类将31份资源分为4类,各类的特征特性有差异。通过试验筛选出对TMV免疫的资源7份,中抗黑胫病的资源5份。

烟草品种资源对根结线虫病抗病性鉴定

在 1996和 1997年 ,在温室采用卵接法和病土接种法 ,测定 6 5份烟草种质资源对南方根结线虫1号小种和爪哇根结线虫的抗病性。其中 ,16份抗南方根结线虫 1号小种 ,2 5份中抗南方根结线虫 1号小种 ;仅有 Va10 2中抗爪哇根结线虫 ;经田间试验测定 10份烟草种质资源对花生根结线虫 2号小种的抗病性 ,CF954对花生根结线虫 2号小种表现中抗。本文还研究了卵接法和病土接种法对测定品种抗性的差别 ,结果表明二者无显著差异。

烟草种质资源遗传多样性的IRAP和ISSR标记比较分析

采用IRAP和ISSR两种分子标记方法,对国内外28份烟草种质资源进行聚类分析,并对两种方法的结果予以比较。结果如下:(1)用IRAP方法对供试材料进行PCR扩增,共得到214条条带,其中187条具有多态性,多态性比率达87.4%。当L1取值0.495时,可将28份材料划分为3个类群;L2取值0.34时,又可将第3类群划分为3个亚类群和3个单一品种组成的独立个类;(2)用ISSR方法进行PCR扩增时,共得到334条条带,其中250条有多态性,多态性比率为75%。当L1取值0.41时,可将28份烟草种质划分为2个类群和2个独立个类Coker176、BaSm aUovina,第一类群(Ⅰ)为来自美国的两个品种RG11和K730,其它24个品种为第二类群(Ⅱ);(3)IRAP和ISSR两种方法的相关系数为0.823(r0.01=0.478),说明这两种方法的结果高度相关,均可用来进行烟草种质资源遗传多样性的分析。用IRAP方法得到的品种间遗传相异系数(GD)平均为0.423,高于ISSR方法,而且条带更稳定、多态性比率更高,更易揭示不同品种材料的遗传差异。

72份雪茄烟种质资源的鉴定评价和聚类分析

为筛选出优质抗病的雪茄烟种质资源,在云南德宏开展72份雪茄烟种质的田间试验,结果表明,PA Swarr Hibshman产量高;Havana 142上中等烟比例高;多数种质烟叶外观质量好或较好;烟叶K2O为1.82%~5.75%,钾氯比为6.47~44.23,化学成分变异系数:糖碱比>氮碱比>两糖差>总植物碱>还原糖>总糖>钾氯比>Cl->K2O>总氮;Havana 142、Little Hill、Havana 211等感官评吸质量档次为较好,其余种质为较好-或中等+;多酚变异系数(29.38%~72.34%)排列为绿原酸>新绿原酸>隐绿原酸>莨菪亭>芸香苷。将72份资源聚为5类,雪茄内包皮被归在品质较好的第1、2类,雪茄外包皮被归在第3、4类,而雪茄茄芯被归在第3、4、5类。筛选出抗PVY的种质5份,对TMV免疫的10份,抗TMV的3份,抗黑胫病的种质1份,可供生产和育种选择利用。

部分烟草种质主要病害抗性分析

通过频率分布及多样性评价,对1000多份种质的7个主要病害抗性进行了分析。结果表明,我国烟草种质资源大部分均为感病以上品种。TMV抗性资源相对较丰富,高抗或免疫种质达17%。其余病害抗病资源中,多为抗病或中抗,高抗种质很少,不到2%。我国主要病害抗性种质较为匮乏。

不同类型烟草种质资源对TMV的抗性鉴定

为揭示从美国新引进的不同类型烟草种质资源对烟草普通花叶病毒(TMV)的抗性,采用温室盆栽试验,通过苗期高压喷枪接种,对新引进的304份烟草种质资源进行了TMV的抗性鉴定。结果表明,供试材料中有94份免疫资源、15份抗病资源、56份中抗资源、122份中感资源和17份感病资源。免疫资源包括14份白肋烟、28份雪茄烟、2份晾烟、14份烤烟、1份马里兰烟、4份香料烟、31份黄花烟或黄花烟杂交材料。白肋烟、雪茄烟、晾烟、烤烟、马里兰烟、香料烟、黄花烟和杂交材料七大资源类型中,免疫资源在同类供试资源中所占比例存在明显差异,按比例排序依次为黄花烟和杂交材料>烤烟>白肋烟>雪茄烟>晾烟>香料烟>马里兰烟。

湖北晒晾烟地方种质对烟草白粉病抗性的温室鉴定

为了明确湖北晒晾烟地方种质对烟草白粉病的抗性,利用中国农业科学院烟草研究所保存的白粉病菌,在温室中采用人工喷雾接种方法对湖北的88份地方晒晾烟种质进行了鉴定。结果表明:不同晒晾烟种质对烟草白粉病的抗病性差异明显,88份种质材料中高抗13份,中抗39份,中感和高感均为18份。抗性最高的种质为LC04,ZX06和WF04,其相对抗病指数为0.99;抗性最差的FJY01和CY08,其相对抗病指数不足0.1。对不同抗病类型种质的抗病性差异显著性分析显示,不同抗病类型种质的病叶率、病情指数和相对病情指数均达到显著水平。利用DPS数据分析软件对88份种质进行聚类分析显示,在种质抗性反应谱系图上划分为高抗、中抗、中感和高感4类。

烟草种质资源分子标记与配合力遗传效应研究进展

综述了烟草种质资源分子标记与配合力遗传效应研究进展,并对存在问题进行了讨论,提出了:(1)在重视种质资源搜集、保存的同时,深化遗传资源鉴定与利用,发掘现有各类烟草种质资源有利基因和特异种质,拓展烟草遗传改良亲本的来源;(2)充分了解亲本之间的遗传差异,选配出强优势杂种组合,促进烟草杂种优势研究的发展;(3)加强DNA分子标记技术与烟草杂种优势利用的基础理论研究,拓展DNA分子标记技术在烟草上应用的广度和深度。