烟草磷转运蛋白基因NtPHT2;1克隆和表达分析

【目的】植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用,为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,通过NtPHT2;1培育烟草磷素高效利用新品种。【方法】以普通烟草K326的cDNA为模板,克隆得到NtPHT2;1,对该基因进行生物信息学分析和蛋白质的亚细胞定位,并通过荧光定量PCR技术对该基因在低磷等非生物胁迫下的基因表达模式进行分析。【结果】(1)NtPHT2;1基因全长1764 bp,编码587个氨基酸;(2)亚细胞定位结果显示,NtPHT2;1蛋白定位于叶绿体上;(3)同源性比对发现,NtPHT2;1蛋白与辣椒CaPHT2;1蛋白的同源性最高达到91.00%;(4)NtPHT2;1启动子含有参与调控植物衰老、逆境胁迫相关的顺式作用元件;(5)NtPHT2;1在叶片表达量最高,新叶中的表达量比老叶中高;在低磷诱导条件下,该基因表达量与正常条件相比差异不显著;(6)非生物胁迫下的表达模式分析显示,NtPHT2;1基因表达量在盐胁迫和干旱胁迫下显著降低。【结论】NtPHT2;1基因主要是负责烟株正常生长发育条件下磷酸盐的转运与利用。

基于动态最小支持度的增量频繁序列挖掘

在轨迹数据集有新增数据且最小支持度变更情况下,为了实现频繁轨迹集能够快速更新以及解决轨迹数据库占用大量存储空间的问题,提出基于动态最小支持度的增量频繁序列挖掘算法。该算法能够充分利用频繁轨迹集信息,在有新增轨迹数据加入原始轨迹数据集且最小支持度变更时,通过频繁轨迹序列与频繁1序列相连接生成候选序列,利用非频繁轨迹后缀子序列置信度来估计非频繁轨迹支持度,实现动态更新频繁项集,并且在挖掘频繁轨迹后不再需要保存原始轨迹数据。通过轨迹数据集的挖掘实验,验证了本文算法支持度估计的精度和算法的有效性。

基于改进密度峰值算法的轨迹聚类

为解决用户群体移动轨迹划分和密度峰值聚类算法自身局限性的问题,以校园轨迹为对象,考虑时间和位置语义信息层面的信息,建立网络用户间的相似性度量模型,提出一种基于共享近邻贡献度的密度峰值聚类算法(density peak clustering based on shared nearest neighbor contribution,SNNC-DPC),结合信息熵理论,通过最小化局部密度熵自适应选择截断距离;在局部密度计算上,利用共享近邻贡献度重新计算局部密度,更加全面地反映数据分布的特性;采用非线性变换方法选取决策值,解决聚类中心选取困难且方法单一的问题。在真实校园轨迹数据集上实验,验证了改进算法的有效性。

实时实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响

【目的】探讨实时实地氮肥管理对水稻产量和品质的影响。【方法】试验于2004和2005年在大田条件下,以两优培九、汕优63为材料研究了不同叶绿素仪(SPAD)预设阈值指导下的实时实地氮肥管理方式的产量与产量形成以及相应的稻米品质特性。【结果】在实时氮肥管理(RTNM)模式下,两优培九和汕优63各施氮处理比不施氮处理增产幅度分别达21.12%～57.65%和15.00%～31.18%。在实地氮肥管理(SSNM)模式下,两优培九和汕优63SSNM处理比不施氮小区增产幅度分别达45.44%～50.71%和28.53%～32.40%。两优培九SPAD阈值分别由34～45的RTNM模式下,当SPAD阈值介于38～41之间时(氮肥用量120～165kgN·ha-1)可以改善稻米的外观品质和加工品质;汕优63则以SPAD阈值36～39(氮肥用量:120～165kgN·ha-1)范围内有利于改善米质。SSNM模式下以SPAD施肥阈值为37-39(氮肥用量130kgN·ha-1)进行氮肥运筹能显著改善两优培九的加工品质、外观品质和营养品质;SSNM模式下汕优63以SPAD阈值为35～37时稻米品质相对较好,同时产量也比较高。【结论】实时实地氮肥管理能较好地协调水稻产量和品质的关系,关键措施是依据品种特性确定适宜的预设SPAD阈值。在本试验条件下,实时实地氮肥管理模式两优培九以SPAD38～39、汕优63以SPAD35～37左右时能获得较高的产量和部分地改善米质,可以作为生产上应用实时实地氮肥管理时的推荐阈值。

实时实地氮肥管理对不同杂交水稻氮肥利用率的影响

【目的】探讨两系和三系杂交水稻在实时实地氮肥管理模式下对氮素的吸收和氮肥利用率的差异。【方法】试验于2004和2005年在大田条件下,以两优培九、汕优63为材料比较研究了实时实地氮肥管理模式下不同叶绿素仪(SPAD)预设阈值对其吸氮特性与氮肥利用率的影响。【结果】水稻叶片叶色存在基因型差异,汕优63顶叶的SPAD值比两优培九平均低1.7～2.0个数值单位。在实时氮肥管理模式下,施氮量与SPAD预设阈值呈指数相关关系。对于汕优63而言,Nrate=0.9956e0.132SPAD(r2=0.8338**),对于两优培九则为Nrate=0.1565e0.173SPAD(r2=0.9508**)。在SPAD预设阈值介于36～40的范围内,若要保持两个品种同一时期顶叶的SPAD值相同,汕优63比两优培九需要多施用氮肥37.3kgN·ha-1。【结论】在实时实地氮肥管理模式下,当氮肥平均用量接近160kgN·ha-1时,两优培九的吸氮能力、氮肥吸收利用率和氮素籽粒生产效率与汕优63相当;其氮素干物质生产效率、氮肥农学利用率高于汕优63;其氮素收获指数低于汕优63。此外,两优培九比汕优63表现出较高的耐肥抗倒伏能力。

变黄期不同温湿度对烘烤中烟叶蛋白质降解及酶活性的影响

为合理调控烟叶蛋白质含量、提高烟叶质量,研究不同温湿度对烟叶蛋白质降解和蛋白酶、内肽酶、谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性的变化规律。结果表明,密集烘烤过程中,变黄期不同温湿度下烟叶水分、蛋白质、氨基酸及其相关酶活性的变化规律基本一致;水分和蛋白质含量呈下降趋势,氨基酸含量一直增加,蛋白酶和内肽酶活性呈先升高后降低而后再升高的"双峰曲线"变化;谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性在烘烤开始时有小幅度增加,并出现一个小的峰值,然后呈下降趋势,从60 h起急剧升高并达到最大值;且内肽酶活性与可溶性蛋白质相关性显著,和游离氨基酸相关性极显著;谷丙转氨酶只和游离氨基酸相关性显著。密集烘烤低温中湿变黄处理烟叶中性蛋白酶、内肽酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性高且作用时间较长,有利于烟叶内蛋白质的降解和氨基酸的合理转化。

烤烟烟叶淀粉颗粒结构特征与基本特性

为明确烟叶淀粉颗粒结构和特性,合理调控烤后烟叶淀粉含量,采用环境扫描电子显微镜、X-射线衍射仪和同步热分析仪测定了云烟87、中烟103和中烟202三个品种田间成熟烟叶的淀粉颗粒结构特征、晶体特性和热特性。结果表明:三个品种田间成熟烟叶淀粉颗粒主要为圆球形和长圆柱状,个别呈不规则形状,平均粒径为3～4μm;长圆柱状和不规则形状的淀粉颗粒上存在明显的层状结构,且中烟103和中烟202两个品种的烟叶淀粉表面的层状结构明显多于并较云烟87明显;X-射线衍射均为"B"型模式,品种间相对结晶度差异明显;烟叶淀粉颗粒的糊化起始温度较低,但糊化峰值温度、终止温度和糊化焓较高,三个品种之间的各糊化温度略有差异,但糊化焓差异较大;热焓值随着结晶度的降低而降低。

装烟密度对密集烘烤中上部烟叶香气质量的影响

以烤烟品种云烟87中部叶和上部叶为试验材料,研究密集烤房3种装烟密度(42.09 kg/m3、56.12 kg/m3和70.15 kg/m3)对烤后烟叶香气质量的影响。结果表明,密集烤房适当增加装烟密度能在一定程度上增加烤后烟叶类胡萝卜素降解产物、类西柏烷类、美拉德反应产物、新植二烯及其香气物质总量,但苯丙氨酸类有所减少;中部烟叶以装烟密度56.12 kg/m3时烤后烟叶新植二烯和香气物质总量最高,其余香气物质含量略低于70.15 kg/m3;上部烟叶随着装烟密度的增加,香气物质总量有升高的趋势,以装烟密度70.15 kg/m3时香气质量改善效果最好。

不同典型浓香型产区烟叶化学成分差异分析

对我国8个典型浓香型烟叶产区(安徽皖南、广东南雄、河南许昌、河南漯河、河南南阳、湖南浏阳、湖南郴州、山东潍坊)X2F、C3F和B2F等级的烟叶,共计72个烤烟样品主要化学成分及其派生值进行分析和评价。结果表明,不同地区烟叶化学成分的差异主要表现在总糖、还原糖、钾、糖碱比和钾氯比几个方面,安徽皖南、广东南雄、湖南郴州和湖南浏阳4个南方浓香型烟区总糖、还原糖和钾含量较高,糖碱比与钾氯比较大,河南许昌、河南漯河、河南南阳和山东潍坊4个黄淮烟区与之相反;安徽皖南、广东南雄、湖南郴州、湖南浏阳产区钾氯比适宜,河南许昌、河南漯河、河南南阳、山东潍坊产区糖碱比较适宜。

基于色度学的密集烘烤过程中烟叶主要化学成分变化模型研究

【目的】建立烤烟烘烤过程中烟叶颜色参数与含水量和化学成分关系模型,以控制烟叶烘烤过程中的物质变化和水分散失,为优化密集烘烤工艺和提高烟叶质量特色提供参考。【方法】以烤烟NC89上部叶为试验材料,采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控密集烤烟箱,按照烤烟"三段式烘烤工艺"进行烘烤,研究烘烤过程中烟叶亮度值(L)、红度值(a)、黄度值(b)、色相角(H°)、色泽比(H)、饱和度(C)和色差值(ΔE)的变化规律及其与烟叶主要化学成分和含水量的关系。【结果】烘烤过程中,烟叶正面与背面各颜色参数的变化规律基本一致,且各颜色参数均在开烤至42℃末时变化剧烈,42℃之后变化幅度减小。相关分析表明,烘烤过程中烟叶内的主要化学成分与各颜色参数之间具有良好的相关性,其中叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量与各颜色参数间相关性较好,且大部分呈显著或极显著相关,而类胡萝卜素/叶绿素、含水量与其相关性略差。烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量预测的平均相对误差分别为8.67%,8.71%,8.27%和1.47%,各模型预测精度均较高,而类胡萝卜素/叶绿素和含水量模型预测精度略差。【结论】通过色差计量化分析密集烘烤过程中的烟叶颜色参数,可以快速、准确预测烟叶主要化学成分的变化,实现烟叶烘烤过程中化学成分的实时监测。

烘烤过程中烟叶颜色变化与主要化学成分的关系

以烤烟NC89中部叶为试验材料,对密集烘烤过程中烤烟烟叶亮度值L、红度值a、黄度值b、饱和度C、色相角H°、色泽比H和色差值ΔE的变化规律及其与主要化学成分的关系进行了研究。结果表明,烘烤过程中烟叶正面与背面L、a、b、C、H°和H值的变化趋势基本一致;其均在鲜烟叶至42℃结束时变化剧烈,42℃结束之后变化幅度趋缓。烟叶正背面色差值的变化则相对平稳,从鲜烟叶至42℃开始略有上升,在54℃稳温结束时略有下降。相关分析表明,烘烤过程中烟叶各颜色参数与淀粉、还原糖、叶绿素、类胡萝卜素、蛋白质、氨基酸和含水量之间相关性明显,大部分达到了显著或极显著水平。通过对烟叶颜色参数与化学成分的回归分析,建立了烟叶颜色参数与主要化学成分动态变化的预测方程;除叶绿素外,烘烤过程中烤烟烟叶其他主要化学成分预测值与实测值符合程度较好,预测精度高。通过色差计量化烘烤过程中的烟叶颜色参数,从而建立烘烤过程中主要化学成分的预测模型,进行快速准确的预测,提高烘烤操作的准确性。

烟叶不同区位主要化学成分差异分析

对不同产区的3个等级4个区位烟叶样品的化学成分进行了系统的比较分析,探讨了不同产区的4个区位烟叶化学成分的相似性。结果表明:不同区位烟叶中化学成分含量有一定的差异,还原糖含量叶缘、叶尖较高,叶基低;淀粉叶基较高,叶缘较低;烟碱中下部烟叶叶缘、叶基较高,叶中较低;总氮叶尖较高,叶缘、叶中较低;钾离子含量叶基最高;色素成分含量叶基最高。3个等级的还原糖含量在4个区位之间均达到极显著正相关,其他成分在4个区位之间也存在不同的相关性。

密集烘烤过程中烤烟电特性和主要化学成分变化

为探索利用烟叶的电特性实现烘烤过程中烟叶含水率与化学成分的实时无损快速检测,进而科学调控烘烤温湿度,采用电容仪、电桥仪和常规理化分析方法对烘烤过程中烟叶的电容值、电阻值以及主要化学成分进行了测定。结果表明,烘烤过程中随着烟叶内大分子物质的降解转化和水分的散失,在干球温度38℃至48℃结束时,烟叶电容值呈迅速下降的趋势,48℃之后呈极缓慢下降的趋势;电阻值的变化整体上呈上升趋势,在干球温度36℃至42℃的烟叶变黄期升高趋势较为平缓,且3个温度点烟叶电阻值间差异不显著(P>0.05),进入定色期(干球温度42℃之后),烟叶电阻值呈急速骤升的趋势。相关分析表明,烟叶电容值和电阻值与主要化学成分间具有明显的相关性;电容值与含水率间的相关性达到极显著水平,与总糖、总氮、蛋白质、β-胡萝卜素、叶黄质、新黄质和可溶性果胶间相关性达到显著水平;电阻值与含水率和化学成分间存在一定相关性,但没有达到显著水平。

密集烘烤烤烟不同品种烟叶质地和颜色变化

为了量化显示密集烘烤过程中烤烟不同品种烟叶质地和颜色的变化,以中烟100和秦烟96为材料,研究了烘烤中烟叶质地（硬度、咀嚼性、回复性和黏聚性）和颜色（L＊、a＊、b＊、C和H）及相关生理指标变化的规律。结果表明,烘烤过程中烟100和秦烟96烟叶水分、色素、脂氧合酶（LOX）、过氧化物酶（POD）、质地以及颜色变化趋势基本一致。但相对于中烟100,秦烟96烟叶烘烤中38~54℃时含水率较高,中烟100烟叶失水速度较快。秦烟96烟叶变黄期呈现较高的POD活性和较低的LOX活性,烟叶质地各参数值较大;定色期的变化则相反,烟叶质地趋于疏松,颜色各参数值趋于适宜范围,烤后烟叶颜色橘黄,色度较浓。因此,烘烤过程中烟100烟叶应适当提高湿球温度,适当延长变黄期和定色期时间;秦烟96烟叶应注意以中湿变黄、中湿定色,注意关键温度点、稳温排湿。该研究为烘烤中烟叶质地和颜色变化的定量化实时监测和烘烤工艺的优化提供了参考。

《烟草调制学》课程教学策略改革探讨

在我国各高等农业院校烟草专业大规模扩招,而专业技能的学习与市场需求的差距导致就业压力不断增加的情况下,对烟草调制学现行教学模式下产生的问题以及课程教材、课程教学、实践教学和考核方式改革策略进行了探讨,以期为我国烟草专业人才教育更好地适应未来烟草学科的发展提供指导。

密集烤房叠层装烟对烟叶香气质量和评吸质量的影响

为优化密集烘烤工艺,提高烟叶质量特色,对中部和上部烟叶叠层装烟烤后烟叶的内在化学成分协调性、香气物质含量和评吸质量进行了研究.结果表明,叠层装烟下,中部和上部烟叶装烟密度分别为56.12和58.71kg·m-3;烤后烟叶淀粉和蛋白质含量较常规3层装烟均明显降低,化学成分协调性明显改善;除中部叶新植二烯含量略有减少外,类胡萝卜素降解产物、苯丙氨酸类、棕色化反应产物和类西柏烷类等各类香气物质含量和香气物质总量均明显增加,以上部叶增加明显.叠层装烟条件下,中部和上部烤后烟叶的评吸质量明显改善,其中对香韵和香气质具有明显的改善作用,且上部叶改善效果最明显.

密集烘烤过程中烤烟上部叶淀粉颗粒结构与酶解力变化(英文)

[目的]探讨密集烘烤过程中烤烟上部叶淀粉颗粒结构、特性和相关酶活性的变化,为合理调控上部烟叶淀粉含量、提高上部叶质量提供理论依据。[方法]采用常规理化分析和扫描电子显微镜研究烘烤过程中上部烟叶淀粉酶活性、酶解力与颗粒结构的变化规律。[结果]烘烤过程中,烟叶中淀粉含量变化主要在变黄期,淀粉酶活性呈双峰曲线变化。淀粉颗粒的扫描电镜观察表明,鲜烟叶中淀粉颗粒主要为圆球形和长圆柱状,个别呈不规则形状,颗粒表面有明显的凹槽内陷和层状结构;烘烤过程中,变黄期大量淀粉颗粒表面出现层状结构,长圆柱状淀粉颗粒大量减少;烘烤结束,烤后烟叶中几乎没有长圆柱状淀粉颗粒。鲜烟叶颗粒长轴平均粒径为3.21μm;烘烤过程中淀粉颗粒长轴平均粒径整体上呈逐渐增大的趋势,38和42℃增加明显,42℃结束淀粉颗粒粒径增幅60%以上,47℃以后变化差异不明显。烟叶中淀粉的酶解力在烘烤过程中的变化是先增大,在38℃时达到峰值,然后降低。[结论]密集烘烤过程中变黄期是烤烟淀粉降解、颗粒结构、特性变化的关键时期,通过调控变黄期的烘烤环境条件对改善上部烟叶质量具有积极的作用。

不同氮肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响(摘要)(英文)

[目的]研究不同N肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响,为研究水稻群体的生产潜力和构建水稻健康群体提供依据。[方法]田间裂区设计,4次重复,以N肥为主区,品种为副区。所有小区均施P、K、Zn,分别为30、40、10 kg/hm^2。N肥设4个水平:N1(不施)、N2(75 kg/hm^2)、N3(145 kg/hm^2)、N4(215 kg/hm^2),分基肥(插秧前1 d)、分蘖中期(MT)、幼穗分化期(PI)、抽穗期(FL)4次施入于MT、PI、FL、FL14(抽穗开花后第14天)4个生长时期在各小区取样,每次每小区取样12蔸,洗净带回室内,测量叶面积、株高,数计茎蘖数,然后去根,分摘茎鞘、叶片和穗,于70℃烘干7 d,分别称干物重。叶面积测定采用Licro-3100叶面积仪,每小区样品测量2 000 cm^2,然后用比叶重法计算叶面积和群体叶面积指数(LAI)。最后,利用Sunscan冠层分析系统研究不同施N条件下形成的水稻群体结构性状对水稻冠层温度、相对湿度和透光率及纹枯病的影响。[结果]群体叶面积指数、株高和茎蘖数对冠层增湿、降温和遮光有极显著效应。冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数以及透光率与茎蘖数和株高均存在极显著回归关系。在齐穗开花期,单位叶面积指数的冠层昼温下降效应和昼湿增加效应至少分别为0.87℃和2.5%;1 m^2增加100株茎蘖可使冠层昼温至少下降1.23℃,昼湿至少增加3.3%;每10cm株高和1 m^2 100株茎蘖的遮光效应分别为9.3%和7.8%。若固定群体透光率和冠层昼温不变,冠层昼湿每增加10%,齐穗期纹枯病病情指数将提高3.5%;同理,在不考虑性状间协同作用的情况下,群体透光率每减少10%,冠层昼温每降低1℃,齐穗期纹枯病病情指数将分别提高1.5%和2.1%。[结论]冠层昼温降低、冠层昼湿增加和透光率减少导致纹枯病病情指数极显著升高,由高N大群体生成的昼夜变幅小而稳定的冠层小气候将导致水稻群体健康状况的恶化,适度控制群体的空间发展是建立水稻健康群体的重要基础。

不同氮肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响

[目的]研究不同N肥水平对水稻冠层小气候和群体健康的影响,为研究水稻群体的生产潜力和构建水稻健康群体提供依据。[方法]利用Sunscan冠层分析系统研究不同施N条件下形成的水稻群体结构性状对水稻冠层温度、相对湿度和透光率及纹枯病的影响。[结果]群体叶面积指数、株高和茎蘖数对冠层增湿、降温和遮光有极显著效应。冠层昼温、冠层昼湿与LAI和茎蘖数,透光率与茎蘖数和株高均存在极显著的回归关系。在齐穗开花期,单位叶面积指数的冠层昼温下降效应和昼湿增加效应至少分别为0.87℃和2.5%;1 m2增加100株茎蘖可使冠层昼温至少下降1.23℃,昼湿至少增加3.3%;每10 cm株高和1 m2100株茎蘖的遮光效应分别为9.3%和7.8%。[结论]冠层昼温降低、冠层昼湿增加和透光率减少导致纹枯病病情指数极显著升高,由高N大群体生成的昼夜变幅小而稳定的冠层小气候将导致水稻群体健康状况的恶化,适度控制群体的空间发展是建立水稻健康群体的重要基础。

控效肥及其在水稻上的应用

概述了控效肥的发展历程、有关概念、类型、养分释放特性与机理和评价养分释放的方法;综述了控效肥在水稻上的应用效应:提高水稻对肥料的利用率,改善水稻的农艺性状,以及对水稻各种生理指标的影响,提高了水稻生产的经济效应与环境效应;探讨了控效肥在水稻上的研究与应用前景。