仿生型信号分子对烟草主要生物碱的抑制作用

用源于取食烟草的寡食性昆虫口腔分泌物的仿生型信号分子(BSM)在不同条件下、对不同类型烟草在打顶后进行涂抹处理,并用HPLC检测BSM处理株和对照株烟草主要生物碱的含量,分析探讨BSM在不同条件下对烟草生物碱的调控作用。结果表明:BSM物质对不同类型烟草打顶后叶片上生物碱的积聚有不同程度的抑制作用。BSM对烤烟9717中降烟碱的影响最大,中部和上部分别降低55.78%和63.40%,上部叶各生物碱降幅均大于中部叶,其中烟碱和总生物碱分别降低25.49%和26.28%。BSM浓度对白肋烟中生物碱的抑制效应也有影响,0.1mol/L的BSM对烟碱的影响最大,中、上部叶的降低率分别达22.99%和42.45%,总生物碱则分别降低22.21%和37.73%;0.2mol/L的BSM可使降烟碱的量显著降低,中部和上部叶分别降低62.94%和58.53%。施氮量对BSM的调控作用也有影响,在高的施氮量(9kgN/667m2)下抑制作用更大,可使K326上部叶总生物碱降低34.76%。

打顶及仿生信号分子对烟草氧化胁迫的影响

打顶对烟草植株是一种创伤,为明确这种机械创伤是否对烟草植株形成氧化胁迫,测定了非打顶株及打顶株在打顶后一定时间内叶片组织中的超氧阴离子(O2-.)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的含量与活性,并分析了这些生化指标的变化;同时,在打顶后立即在烟株顶部涂抹仿生型信号分子BSM,测定了相关生化指标。结果表明:打顶能够激发烟草产生氧化胁迫;而外源BSM处理可以抑制打顶后烟草植株的氧化胁迫,减少了烟草叶片中O2-.,H2O2,MDA的积累,SOD的活性增加,BSM是通过抑制氧化胁迫、减少了茉莉酸的合成,进而降低了打顶后烟草植株中生物碱的积累。

打顶时期及仿生型信号分子施用时间对抑制烟草生物碱效应的影响

为考察不同打顶时期以及打顶后不同时间施用仿生型信号分子(Bionics Signal Molecule,BSM)对烟草生物碱抑制效应的影响,以固相萃取-高效液相色谱法分析了云烟85在初花和盛花打顶及打顶后1 h、3 h和5 h施用BSM对烟草生物碱的影响。结果表明:初花期打顶施用BSM对生物碱的降低幅度大于盛花期处理,且生物碱含量也低于盛花期处理;打顶后1-5h内施用BSM,烟草生物碱的含量显著降低,但对各生物碱烟碱比例的影响不显著。

栽培措施对白肋烟TSNAs及质量的影响

为探究不同栽培措施耦合对降低白肋烟中烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量和提升烟草质量的作用,采用正交试验研究了品种(鄂烟1号LC、TN90和鄂烟3号LC)、施氮量(210、270和330 kg·hm^(-2))和BSM剂量(0.10、0.30μmol·L^(-1)和清水涂抹)3因素耦合对白肋烟中部叶常规化学成分、硝态氮、生物碱、TSNAs、外观质量和感官质量的影响。结果表明,品种是影响N-亚硝基降烟碱(NNN)、降烟碱、烟碱和总生物碱含量的主要因素,种植鄂烟3号LC品种TSNAs含量较低;施氮量是白肋烟中N-亚硝基新烟草碱(NAT)、N-亚硝基假木贼碱(NAB)、TSNAs和硝态氮含量的主要影响因素,TSNAs含量随着施氮量的增加而增加;不同BSM剂量处理的烟叶中TSNAs含量存在差异,打顶后涂抹0.30μmol·L^(-1)BSM烟叶TSNAs含量较低。综上可知,在我国恩施地区利用鄂烟3号LC+施氮量210 kg·hm^(-2)+0.30μmol·L^(-1)BSM可有效降低白肋烟中部叶TSNAs含量,且烟叶常规化学成份协调,外观质量和感官质量较好。本研究结果为优质白肋烟的生产提供了技术参考。

打顶及仿生信号分子对不同烤烟品种氧化胁迫的影响

为研究仿生型信号分子(BSM)对不同烤烟品种氧化胁迫的影响,选取云烟87、翠碧1号(CB-1)、K326三个烤烟品种为供试对象,对不打顶(CK)、打顶(T1)及打顶后立即涂抹BSM(T2)不同处理后烤烟植株中超氧阴离子(O2-.)、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)的含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性进行测定。结果表明,打顶后6 h,云烟87、CB-1与K326的O2-.、H2O2含量较CK均表现出增加;96 h后,3个烤烟品种的SOD活性亦较CK增强、MDA含量增加,说明打顶这种机械损伤使烟草植株出现了氧化胁迫。打顶后涂抹BSM,云烟87中的O2-.、H2O2、MDA含量增加、SOD酶活性下降;而CB-1及K326中O2-.、H2O2、MDA含量降低,SOD酶活性提高;表明BSM对CB-1及K326打顶后的氧化胁迫有缓解作用而对云烟87没有表现出缓解作用。

仿生型信号分子对烟草硝酸盐、亚硝酸盐的抑制作用

硝酸盐、亚硝酸盐是烟草特有亚硝胺(TSNAs)的前体物。用源于取食烟草的寡食性昆虫口腔分泌物的仿生型信号分子(BSM)物质,在不同浓度下,对烤烟和白肋烟打顶后伤口进行涂抹处理,用比色法检测处理株和对照株烟叶中NO3-,NO2-的含量,并分析BSM对烟草NO3-,NO2-的影响。结果表明:BSM物质对烤烟和白肋烟打顶后叶片中NO3-,NO2-有不同程度的抑制作用;BSM处理对中部叶NO3-和NO2-含量影响大于上部叶、对NO3-的抑制作用强于NO2-;在白肋烟上,BSM对NO3-和NO2-含量的抑制程度与剂量有关,BSM的浓度越高,处理株中NO-和NO-含量越低。

仿生型信号分子对烟草生物碱的抑制作用机制

为了明确仿生型信号分子(BSM)抑制打顶后烟草生物碱积累的机制,研究了打顶、打顶后立即涂抹BSM以及对照植株的茉莉酸(JA)含量、脂氧合酶(LOX)和鸟氨酸脱羧酶(ODC)酶活性的变化。结果表明:打顶后烟草叶片和根部的JA含量增加,而BSM处理可以降低JA含量的增加幅度,且对根部JA含量有显著的抑制作用,在处理后6 h根部JA降低了38.5%;烟草打顶后的24 h内叶片中LOX活性大幅度增加,BSM处理可以使LOX活性下降,在峰值处LOX活性降低了25.0%;根部的ODC酶在打顶后迅速增加,BSM同样对其活性有抑制作用,在峰值处ODC活性降低了11.2%。BSM抑制打顶后烟草植株中生物碱的积累机制是抑制了创伤信号路径上游的LOX活性,继而抑制了JA的含量及ODC的活性,从而最终降低了烟草植株中生物碱的含量。

打顶及仿生型信号分子对白肋烟不同烟碱转化率株系的影响

为降低白肋烟烟碱转化率、提高烟叶品质,对白肋烟B37不同转化率株系采用打顶和打顶后涂抹仿生型信号分子(BSM)两种方式处理,分别测定了不同处理烟株烟叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、生物碱含量,并分析了生物碱比例和烟碱转化率的变化。结果表明:打顶使不同转化率株系的烟叶SOD活性增加且高转化率株系增加幅度大,BSM处理也增加了SOD活性,但高转化率株系增加幅度较小。打顶使烟株的MDA含量增加,但高转化率株系增加幅度较小;BSM处理后烟叶MDA含量下降,高转化率株系烟叶MDA含量下降幅度较大。BSM处理后烟叶4种生物碱含量及总生物碱含量总体上有所降低,其中降烟碱的降低幅度最大。BSM对非转化株上部叶和中部叶烟碱比例影响较小,而对高转化株系B37-38的作用最大,其上部叶和中部叶烟碱比例分别提高了15.52和10.40百分点;B37-38上部叶和中部叶降烟碱比例分别降低了15.16和10.03百分点。从非转化株系至高转化株系随着烟碱转化率的提高,BSM处理其降烟碱的比例降低幅度增加,BSM对高转化率株系的影响较大。