不同产区晾晒烟资源多样性的鉴定与评价

为提高我国晾晒烟资源利用效率,开发其新的用途,对来源于黄淮、西南、东南、东北、长江中上游等5个产区的93份晾晒烟种质进行了农艺性状调查、化学成分测定以及遗传多样性分析。结果表明,不同种质农艺性状及化学成分含量差异较大。不同性状变异系数在7.60%～70.17%,其中,生育期的变异系数最小,总氯的变异系数最大。烟碱含量在1.20%～8.63%,钾含量在0.91%～4.18%。从580对SSR引物中筛选出43对扩增清晰、重复性和多态性好的引物,共扩增获得多态性条带146个,多态性比例97.99%,Shannon’s指数为0.9379,Nei’s多样性指数为0.5356。聚类分析表明,在相似系数0.50处可将93份晾晒烟种质分为3类。东南烟区群体与黄淮烟区群体遗传相似系数最大,为0.9580,而西南烟区群体与东北烟区群体遗传相似系数最小,为0.7820。因此,93份晾晒烟种质农艺性状、化学成分以及分子遗传多样性丰富,可为晾晒烟资源新用途的开发和利用提供物质基础和理论支持。

烟草西柏三烯二醇含量的遗传分析

烟草西柏三烯二醇(CBT-diols)不仅是烟叶中香气成分的重要前体物质,还具有抗癌、抗菌等生物活性,为揭示CBT-diols含量的遗传模型及遗传效应,本研究以高CBT-diols含量种质织金黑吊把和低CBT-diols含量种质Mont Clame Brun为亲本配制杂交组合,获得P1、P2、F1、F2的四世代遗传分析群体,测定F2群体单株CBT-diols含量,利用“主基因+多基因”混合遗传模型对CBT-diols含量相关基因进行遗传分析。结果表明,α-CBT-diol、β-CBT-diol与CBT-diols含量3个性状均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E-0)控制,2对主基因的加性效应均为正值,显性效应值均为负值,且第1对主基因的加性效应及显性效应均高于第2对。CBT-diols含量3个性状的主基因遗传率分别为76.96%、76.88%、77.55%,多基因遗传率不到1%。因此,CBT-diols含量主要受2对主基因遗传效应的影响。

烤烟种质焦油释放量及其影响因素的相关性分析

以种植在山东、四川两个省份的205份烤烟种质为研究材料,通过多年多点精准鉴定,筛选出窝里黄0782、P3、黔南七号、82-3041、吉烟9号等低焦油烤烟种质17份。系统调查了株高、叶数、茎围等农艺性状,检测了初烤后烟叶中6项常规化学成分,并采用简单相关分析、通径分析和回归分析等方法探讨农艺性状、化学成分与焦油释放量的相关关系。结果表明,烟叶化学成分对焦油释放量的贡献大于农艺性状,特别是总糖、还原糖与焦油释放量呈极显著正相关,而钾与焦油释放量呈极显著负相关。各因子对焦油释放量的直接作用顺序为:钾>总糖>烟碱>腰叶长>叶绿素>茎围>株高。钾和总糖主要通过直接作用影响焦油释放量,烟碱对焦油释放量的直接影响作用和间接影响作用相近,腰叶长、叶绿素以及茎围等农艺性状可间接影响焦油释放量,其他指标对焦油释放量影响不显著。最后,建立了农艺性状、化学成分与焦油释放量的回归模型,可为低焦油烤烟种质的筛选与利用提供技术支持。

芍药属SRAP反应体系优化与亲缘关系分析

以牡丹芍药杂交种‘东方金’和牡丹品种‘灰鹤’为试材,对SRAP-PCR反应体系和反应程序进行了优化,并利用优化的体系对芍药属65个品种进行了亲缘关系分析,以期建立稳定的芍药属植物SRAP分子标记技术体系。结果表明:芍药属植物的SRAP-PCR最佳程序为94℃预变性3 min;94℃变性30 s,37℃退火30 s,72℃延伸90 s,退火温度每个循环增加1℃,8个循环;94℃变性30 s,50℃退火30 s,72℃延伸90 s,32个循环;最后72℃延伸7 min。20μL反应体系中各成分的最佳浓度依次为Mg^(2+) 2.5 mmol·L^(-1),dNTPs 0.2 mmol·L^(-1),Taq酶1 U、引物浓度0.3μmol·L^(-1)。16对引物对65份材料进行PCR扩增共扩增出了1 229个条带,均为多态性条带,多态性高达100%,芍药和杂种聚为一类,牡丹聚为一类,说明杂种与芍药亲缘关系更近。该研究建立的芍药属SRAP-PCR体系重复性好、稳定性强,适合芍药属植物SRAP的研究,为进一步研究芍药属植物种质资源遗传多样性、品种鉴定、分子标记辅助育种等方面奠定基础。

烤烟西柏三烯二醇含量遗传效应分析

为提高中国烤烟香味质量、合理选配高CBT-diol含量育种亲本,本研究以10个烤烟品种为材料,按不完全双列杂交的方法配制杂交组合,利用超高效液相色谱对α-CBT-diol及β-CBT-diol含量进行检测,并对α-CBT-diol含量、β-CBT-diol含量、二者之和及其比值进行遗传效应分析。结果表明,α-CBT-diol、β-CBT-diol及二者之和含量加性及显性方差均达到显著水平,说明测试性状同时受到基因加性效应和显性效应的影响,但所占比例不同。α-CBT-diol/β-CBT-diol的加性方差及显性方差均没有达到显著水平。因此,不同亲本及组合间该性状差异不显著。遗传效应预测值结果表明,‘中烟102’具有显著正向加性效应,‘翠碧一号’和‘中烟86’具有显著负向加性效应,‘大白筋599’ב红花大金元’呈极显著正向显性效应,‘G80’ב金星6007’和‘NC89’ב金星6007’呈显著负向显性效应。α-CBT-diol、β-CBT-diol、二者之和及比值的狭义遗传力分别为0.4029、0.3889、0.3994、0.0648,其中α-CBT-diol/β-CBT-diol的狭义遗传力没有达到显著水平。另外,α-CBT-diol、β-CBT-diol与二者之和3个性状两两之间均存在显著正向相关,且表型、基因型、加性及显性相关系数均达到0.97以上。α-CBT-diol/β-CBT-diol与其余3个性状的相关性均未达到显著水平。研究结果可为烤烟香气品质育种亲本选择以及后代选育提供物质基础和理论依据。

低烟碱烟草谱系材料创制与其叶片成分分析

烟草(Nicotiana tabacum L.)是重要的经济作物,也是自然界生物产量最大的植物资源之一,具有极大的挖掘利用潜力。然而,烟草中的高烟碱含量在相当程度上限制了烟草的多用途开发利用。为拓展烟草的利用途径,本研究创制了低烟碱烟草分离群体,结合烟碱含量和标记基因检测,选育了烟碱含量分别为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%和1.0%的低烟碱烟草谱系材料,并进行了烟碱含量和标记基因表达水平的比较;同时,分析了烟叶符合可饲用目的需要控制的烟碱含量水平,并对低烟碱烟草叶片进行了成分分析,测定结果表明其蛋白质含量约14.0%,氨基酸总量约1.90%,总糖含量约22.0%,粗纤维含量约8.0%,叶片中具有抗菌活性的功能成分西柏三烯二醇和绿原酸的含量均在1.50%左右。本研究结果为低烟碱烟草的多用途利用提供了重要参考。