不同品种烤烟氮代谢与类胡萝卜素代谢差异分析

【目的】优质烤烟品种是彰显烟叶产区质量特色的重要保障,探究优质烤烟品种与常规主栽品种在江西烟区大田生育期内氮代谢和类胡萝卜素代谢特征差异,分析优质烤烟品种生理代谢共性特征,为深入挖掘品种特性以及优化品种配套栽培技术提供理论和技术支撑。【方法】以感官质量较好的闽烟312、闽烟12号与常规主栽品种云烟87(CK)为材料,分析不同品种中部叶在关键生育期相关物质组分含量和基因表达量变化。【结果】在类胡萝卜素代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期叶黄素含量达3.27~6.14 mg/g、β-胡萝卜素含量达0.67~1.59 mg/g,均极显著低于云烟87,而在中部叶成熟时两个品种叶黄素含量分别为2.31、2.58 mg/g,极显著高于云烟87的0.17 mg/g和0.44 mg/g;类胡萝卜素合成相关基因主要在旺长期至现蕾期高表达;在腰叶成熟期前,闽烟312和闽烟12号PSY等类胡萝卜素合成相关基因相对表达量整体高于云烟87,最大差值为2.53。在氮代谢方面,闽烟312和闽烟12号在现蕾期至脚叶成熟期总氮含量(1.58%~3.36%)、蛋白质含量(7.14%~14.81%)均极显著低于云烟87,在旺长期至脚叶成熟期NR、NIR1和GS1-5基因表达量高于云烟87,在腰叶成熟期GS1-5基因表达量较低。在相关性分析方面,NIR1、GS1-5基因与PSY、CRTISO等基因及叶黄素、β-胡萝卜素含量均存在显著或极显著正相关性。【结论】氮代谢与类胡萝卜素代谢之间存在显著相关性。与云烟87相比,优质烤烟闽烟312和闽烟12号中部叶在类胡萝卜素代谢方面表现出成熟前类胡萝卜素合成相关基因活性更强、成熟时叶黄素含量更高的特征,在氮代谢方面具有成熟前较高的氮素吸收同化能力、成熟时较低的氮素利用能力。

6个烤烟品种在黎川烟区的生长与经济性状表现

为筛选适宜在黎川烟区种植的优良烤烟品种,本试验以CZ66、HC1702、FJ2106、FL18106、A312和HNCS19为试验品种,以K326和云烟87为试验对照品种,比较分析各烤烟品种的农艺性状和经济性状差异。结果表明,6个烤烟品种中FL18106经济性状表现最好,产量2735.70 kg/hm^(2),产值96786.60元/hm^(2),上等烟叶比例77.24%;HNCS19经济性状表现较好,产量2694.30 kg/hm^(2),产值96763.80元/hm^(2),上等烟叶比例78.85%。综合品种农艺性状和抗病性来看,新品种HNCS19综合表现好,FL18106、FJ2106和CZ66表现较好,可作为该地区推广种植的烟叶品种。

来源于02428ha的水稻双矮品系的获得与鉴定

突变体是研究植物基因功能和培育优质高产作物新品种的重要材料。本研究以半矮秆广亲和粳稻亲本02428为父本,以其半矮秆突变体02428ha为母本进行杂交,从其F6稳定群体中筛选到3个双矮品系08-4、08-12和08-19,2008年测量其株高分别为62.4±3.3 cm、66.0±1.5 cm和67.5±1.7 cm。分别以3个双矮品系为亲本,与南京6号、南京11号及培矮64S杂交进行遗传分析,结果表明,3个双矮品系的矮生性状均受两对隐性半矮秆基因控制,其中1对基因与半矮秆基因sd1等位,另1对为与sd1不等位的隐性半矮秆基因sd-h(t)。本研究为半矮秆基因sd-h(t)的分子定位、基因克隆及其作用机理的探究奠定了基础。

籼稻9311HR-T显性高秆基因的初步定位

从转入bar基因的籼稻半矮秆材料9311HR的BC3F2中发现了1株高秆突变体9311HR-T,其株高和秆长分别比野生型9311HR增加60.8%和71.5%,其高秆性状受1对显性基因控制。以9311HR-T与02428杂交产生的F2群体为材料,利用微卫星标记将9311HR-T高秆基因定位在水稻第1染色体长臂上的SSR标记RM472和RM1387之间,距RM472和RM1387的遗传距离分别为8.6 cM和12.3 cM,该基因暂命名为DT1。

2021年黎川县烤烟新品种(系)适应性研究

2021年在黎川县以K326和云烟87为对照品种,对YK1304、A12、JX1516这3个新品系开展了适应性试验。结果表明,3个新品系在多个方面优于对照品种。在大田期间,YK1304长势较好,叶色表现为绿色稍浅,各种病害病情指数除气候斑点病外均较低,且经济性状明显优于主对照品种K326,对于该品系建议适当控制氮肥用量,并对其烘烤特性及配套技术进行研究;A12大田长势中等,气候斑点病、PVY、青枯病、空胫病均有一定程度的发生,产值高于副对照品种云烟87,该品系建议提前做好马铃薯Y病毒病等病害的防治工作,加强其烘烤特性的研究;JX1516大田长势好,除野火病外,其他病害均有一定程度的发生,经济性状好于2个对照品种,对于该品系建议提前做好气候斑点病、青枯病的防治工作,同时加强烘烤配套技术研究。

气流下降式密集烤房不同装烟密度对烟叶烘烤效果影响

以烤烟品种K326为材料,利用小型砖混结构气流下降式密集烤房,研究不同装烟密度分别对下部、中部和上部烟叶的烘烤进程、烤后烟叶外观质量、内在质量、经济性状和烘烤成本的影响。结果表明:随着装烟密度增加,不同部位烟叶烘烤时间与产值均增加、烘烤成本和干物质损失量均呈下降(减少)趋势,下部叶烤后烟叶外观质量与感官评吸质量下降、上等烟比例降低,中上部叶则为单叶重和化学成分协调性呈上升(提高)的态势;不同部位烟叶上中等烟比例与均价均以装烟密度中等的处理最好。综合比较成本与烘烤效果认为,在本试验条件下,烘烤下部叶时,装烟密度控制在装烟竿距不超过14.8 cm,装烟量不超过165竿,中上部叶控制在竿距13.6 cm(装烟量180竿)左右,对烤后烟叶质量及经济效益形成较有利。

耐低氮烟草基因型的筛选及其氮效率类型

筛选耐低氮及氮高效的烟草基因型是提高氮素利用效率,减少氮污染的一种有效途径。本文采用营养液培养方法,以低氮(0.5 mmol L^(-1))和正常氮(5.0 mmol L^(-1))处理74个烟草基因型幼苗,通过指标统计、因子分析、聚类分析来确定评价指标,并筛选出耐低氮基因型。不同基因型烟草的根系体积、根系生物量、茎叶氮累积量、地上部生物量变异明显,低氮和正常氮处理的变异系数分别为0.37~0.68和0.38~0.64。两种氮水平下的主成分基本相似,并表明茎叶氮累积量和地上部生物量起主要作用。根据评价指标的Heatmap聚类和氮效率综合值散点图分析结果,筛选出15个耐低氮基因型,占供试材料的20.3%,其中8个属于低氮高效正常氮低效型,6个属于低氮低效正常氮低效型,1个属于低氮高效正常氮高效型;还筛选出8个低氮敏感基因型,其中6个属于低氮低效正常氮高效型,2个属于低氮低效正常氮低效型。初步确定14P9为耐低氮且氮高效基因型,中烟100和K394为低氮敏感且氮低效基因型。

作物不同基因型耐低氮性和氮效率研究进展

筛选耐低氮能力强、氮效率高的作物基因型是提高氮素利用效率,节约矿质营养资源,减少环境污染的一种有效途径。本文通过论述作物耐低氮性和氮效率的概念、筛选时期、评价指标,分析两者的异同点,发现作物耐低氮性和氮效率两者评价的指标和时期基本类似。同时,比较了氮素营养划分的不同类型,认为将不同基因型划分成低效不响应型、低效响应型、高效不响应型、高效响应型更合理,能更清晰表现出不同品种对氮素的利用状况。合理、全面评价作物不同基因型对氮素的利用状况,加强对作物耐低氮性和氮效率的生理机制和分子生物学机理研究,对于作物育种、栽培及发展节约高效的绿色农业具有重要意义。

不同烟草基因型氮素吸收效率与利用效率差异

为探究不同烟草基因型氮素吸收与利用的差异,采用营养液培养方法对74个不同基因型烟草苗期进行低氮(0.5mmol/L)和高氮(5.0 mmol/L)处理,分析了其氮素营养指标和氮效率。结果表明,不同烟草基因型之间的氮效率差异显著,且基因型与氮水平之间互作显著。依据地上部生物量可以将不同烟草基因型的氮效率分为双高效型、低氮高效型、高氮高效型和双低效型4类。不同供氮水平下,氮素吸收效率对氮效率的直接作用均大于氮素利用效率,氮高效基因型的地上部生物量、植株氮累积量、氮素吸收效率、氮效率均显著高于氮低效基因型,氮素利用效率则差异不显著。由此,氮素吸收能力在氮高效烟草基因型的选育和栽培上更加重要。

基于数字图像技术的烟草氮素营养诊断研究

研究烟草低氮胁迫下的叶片颜色信息变化,为田间快速诊断缺氮状况,做到按需施肥提供理论依据。以营养液培养方式,对74个烟草品种的苗期进行低氮(0.5 mmol/L)和正常氮(5.0 mmol/L)处理,通过采取烟草中上部叶片图像信息与烟草植株氮素营养性状进行分析,以探讨数字图像技术对烟草氮素营养诊断的可行性。结果表明:R、G、H、S、I、r、g颜色特征值的变异系数均小于15%,可以作为较稳定的性状指标;HSI颜色模型相对于其它颜色模型,对氮素的变化更加敏感。叶片颜色R、G、B、H、I、r、g均值在低氮和正常氮水平上均有显著性差异,S、b均值差异不显著;且低氮胁迫下叶片颜色R、G、B、I、r、b均值均大于正常氮水平,低氮胁迫下H、g均值均小于正常氮水平。R、G特征值比B特征值更能灵敏地预测作物氮素营养状况,并且与氮素营养指标之间的相关性较好,而S、b特征值与氮素营养指标之间的相关性较差。数字图像技术能够准确评价烟草的氮素营养状况,且在不同品种的烤烟间依然能适用。

基于SSR分子标记的部分烤烟种质资源遗传多样性研究

为准确评价部分烟草种质资源的遗传多样性,利用42对已发表多态性较好的烟草SSR标记引物对38份烤烟种质资源进行分析,筛选出22对引物在这些种质间存在多态性,平均等位位点数为3.68个,Nei’s多样性指数平均为0.451,Shannon信息指数平均达0.789。UPGMA聚类分析表明,红花大金元有明显特异性。遗传结构分析显示,参试材料可分为2个类群,类群1和类群2分别包含16份和22份种质材料,且类群1变异范围大于类群2,类群2材料多表现为自然株高在210 cm以下,叶数20~25,茎围10~11 cm,田间赤星病较严重,青枯病发病相对较轻。研究结果为提升SSR分子标记筛选效率和部分烤烟种质创新应用提供理论依据。

不同有机物料对土壤改良和烤烟产质量的影响

为改良土壤,提高烟叶质量,实现烟叶生产可持续发展,采用田间试验的方法,研究了不同有机物料(普通商品有机肥、生物有机肥、生物质炭)与化肥配施对土壤改良和烤烟产质量的影响。结果表明:与常规施肥(100%化肥)相比,有机物料与化肥配施能够提高土壤酶活性、微生物多样性、烤后烟叶含钾量,促进烟叶化学成分更为协调,从而能够提高烟叶均价、上等烟比例和经济效益,其中以生物质炭与生物有机肥联合施用的效果最佳。

云烟105和NC297在江西不同纬度烟区的生态适应性

以江西烟区主栽烤烟品种K326为对照品种,在江西不同纬度烟区进行了品种适应性试验,并对各品种主要农艺性状、经济性状及烟叶品质特性进行了分析评价。结果表明,云烟105大田前期生长较快,中、后期生长中等,原烟外观质量略优于对照K326,在江西烟区同等栽培及烘烤措施下,较易烘烤。云烟105的产量、产值均显著优于K326,内在化学成分比较协调。NC297大田前期生长略快,中、后期生长较快,成熟度较好,NC297的综合抗病性较强,产量、产值均显著高于K326,内在化学成分协调。在江西烟区生态条件下NC297较云烟105表现好,单位产量、产值高,性状较稳定,适应性好,初步认为NC297在江西烟区推广应用价值较大。

赣南烟区浓香型特色烤烟新品种筛选试验

【目的】筛选适应性强的优良烤烟品种,为江西烟叶生产提供品种资源。【方法】通过引进NC102、F31-2、NX0914等7个烤烟新品种(系)在赣南烟区开展品种比较试验,综合分析不同烤烟新品种在当地生态条件下的光合特性、抗病性、经济性状和内在质量。【结果】在赣南生态条件下,F31-2、NX0914、208103个烤烟品种团棵时间约为39 d,表现早生快发,气候斑点病、普通花叶病、青枯病田间自然发病率低,经济效益较好,比对照种K326高16.2%~41.9%;总氮(1.57%~1.72%)、氮碱比(0.77~0.90)、两糖差(1.52~2.23)等化学成分指标较适宜,烤烟风格为浓偏中+或浓香型,感官质量与K326相当,工业可用性较好,综合表现较佳。NC102、云烟201各指标综合表现一般,中烟100、13-4综合表现中等,对当地生态条件适应性一般。【结论】F31-2、NX0914、208103个新品种值得进一步开展示范推广研究。

不同基因型烤烟在江西烟区的适应性研究

为筛选适合江西烟区生态条件的优质烤烟新品种(系),引进CC27、FJ209、20810、中烟204、F31-2、NX0914等6个烤烟品种(系),以K326为对照,试验分析各品种(系)的生育期、农艺性状、抗病性、经济性状、外观质量、化学成分和感官品质。结果表明:各参试品种(系)生育期与对照相近,其中20810经济性状较好,上等烟比例高,感官质量中等;中烟204田间生长势强,综合抗病性好,产值产量高,感官质量仅次于K326;NX0914产值产量显著优于K326,中上等烟比例较高,感官质量优于K326;其他参试品种综合表现一般。20810、中烟204和NX0914可扩大种植面积,进一步验证研究。

烟垄不同覆盖方式对烟田环境及烤烟产质量的影响

通过大田小区试验,研究了烟垄不同覆盖方式对烟田环境、烟株生长发育及产质量的影响。结果表明:前期地膜覆盖、揭膜培土后进行稻草覆盖处理能够维持较高的根系土壤含水量,提高中部叶的净光合速率,有利于烟株旺长期后的生长发育,能够提高烟叶的产量、产值及上等烟比例。

不同烤烟品种对红壤旱地的适应性

研究了8个烤烟品种在红壤旱地的适应情况。结果表明:云烟205、NC82的田间表现、产量、质量表现较为突出,云烟205、云烟201的常规化学成分及感官质量评价较为优秀。说明云烟205较适宜在红壤旱地种植。

黎川县烤烟新品种(系)区域适应性研究

2019年度,在江西省黎川县对9个烤烟品种(系)开展区域适应性研究。结果表明,各个烤烟品种(系)均在一个或多个方面优于对照品种K326(主对照)、云烟87(副对照),其中YK1304和YK1327综合表现好,JX1516、A12表现较好,FJ1805表现尚好,HC0918和HKDN-5表现一般。

黎川县烤烟新品种(系)区域试验

2018年度,在江西省黎川县开展全国烤烟品种区域试验,对9个烤烟品种(系)进行小区对比试验。结果表明,各品种(系)均在一个或多个方面优于对照品种K326(主对照)、云烟87(副对照),其中HN2146综合表现好,HKDN-5、HC0918表现较好,YK1304、NX211、FJ1805表现尚好,FJ1604表现一般。

黎川县烤烟新品种(系)区域试验

于2019—2020年度在黎川县开展江西烟区全国烤烟品种区试,对9个烤烟品种(系)进行小区对比试验。结果表明:FJ1807综合表现好,JX1516、A12和CZ81-2表现较好,YK1304、HNCS04和HC1701表现中等。