烟草香气相关基因CRISPR/Cas9编辑突变体库的构建

为探究CRISPR/Cas9基因编辑技术构建烟草突变体库的可行性,该研究以烤烟品种‘红花大金元’为实验材料筛选了100个可能参与烟草香气代谢的基因,设计相应的100个sgRNA并构建了由100个CRISPR/Cas9编辑载体组成的质粒库,获得转基因材料后分析了载体的共转化率、靶向编辑率和脱靶编辑情况。结果表明:(1)通过农杆菌介导100个sgRNA的共转化后,在172个阳性转化株中检测到了其中的77个sgRNA,共转化率为77%。(2)在77个携带sgRNA的转基因后代中,69个sgRNA对目标基因进行了靶向编辑,编辑率为89.6%。(3)脱靶位点测序检测发现,只有1个sgRNA在非目标靶位点产生了脱靶编辑,表明CRISPR/Cas9基因编辑技术在烟草中的脱靶概率非常低。综上所述,利用CRISPR/Cas9载体库共转化对烟草基因进行高通量靶向编辑以构建突变体库的方法切实可行,并且该方法有共转化率高、编辑率高和脱靶编辑概率低等特点。

加速溶剂萃取法在烟草香气分析中的应用

通过加速溶剂萃取法分离烟草中的香味物质,对烟草中10多种醛酮类香味物质用GC/MS进行定性分析,并用内标法进行定量分析,采用正交实验方案探讨了加速溶剂萃取分离烟草香味物质的优化条件,比较了该方法与同时蒸馏萃取对分析结果的影响。结果显示:加速溶剂萃取简便、快速,易于操作,重复性令人满意,回收率范围是80.3%～106.4%,比同时蒸馏萃取法略好。

HS-SPME arrow-GC/MS结合化学计量学分析烟草香气突变体中特征香气成分

为明确特征香韵烟草突变体(萨姆逊香)与对照中烟100中香气成分的差异,优化烟草挥发性香气成分检测方法,通过考察箭型固相微萃取(SPME arrow)萃取头类型、平衡时间、萃取时间和萃取温度等样品前处理条件,建立了测定烟草中挥发性香气成分的顶空-箭型固相微萃取-气相色谱质谱联用(HS-SPME arrow-GC/MS)方法;采用该方法对两个材料进行了检测,并结合主成分分析(PCA)和偏最小二乘-判别分析(PLS-DA)方法分析了萨姆逊香烟草突变体中的特征香气成分。结果表明:①SPME arrow优化萃取条件为120μm×20 mm活性炭/聚二甲基硅氧烷(CAR/PDMS)萃取头,70℃下平衡40min,萃取40 min;在此条件下,质控样(QC)中相对标准偏差<30%的色谱峰数量占总峰数量的89.3%。②从两个材料中共筛选出差异香气成分33种,萨姆逊香突变体材料中29种成分的含量高于中烟100。该方法操作简单,重现性好,结果稳定可靠,适用于烟叶特征香气成分的分析。

不同起垄方式与钾肥施用方法对烤烟中性致香物质含量的影响

为了给优质高香气烟叶生产提供技术支撑,以河南南阳烤烟为试材,共设5个处理:①常规栽培方式(CK);②平栽二次培土成垄,钾肥作基肥1次施入;③平栽二次培土成垄,钾肥分次施用(钾肥60%作基肥,20%于团棵期追施,20%于园顶期追施);④低起垄二次培土成垄,钾肥作基肥1次施入;⑤低起垄二次培土成垄,钾肥分次施用(钾肥60%作基肥,20%于团棵期追施,20%于园顶期追施),研究起垄方式和钾肥使用方法对烟叶内中性致香物质含量的影响。结果表明:(1)培土成垄和钾肥分次施用可以使烟叶中性致香物质总量增加,各处理烟叶中类胡萝卜素类、苯丙氨酸类、棕色化产物、新植二烯等致香物质含量均较对照有很大提高,其中以处理⑤最高,其致香物质总量达到了2 042.25μg/g。(2)钾肥施用方法相同,低起垄培土成垄处理的烟叶中性致香物质总量高于平栽培土成垄处理;起垄方式相同,钾肥分次施用对致香物质总量的影响大于钾肥作基肥1次施入。综合分析认为,各处理对烤烟烟叶内中性致香物质含量的影响由大到小依次为处理⑤>处理③>处理④>处理②>处理①。

Regression Analysis of Nutrient Elements between Soil and Tobacco Leaves and Their Influences on Aroma Quality of Flue-cured Tobacco

This study aimed to analyze the relationship between nutrient elements K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn and Fe in tobacco-planting soils and tobacco leaves from six main tobacco-producing areas, and to investigate the influences of these elements on chemical composition and aroma components in tobacco leaves. Results showed that there were certain relationship between contents of nutrient elements in tobacco-planting soils and contents of corresponding elements in tobacco leaves; various elements exhibited different influences on the aroma quality of flue-cured tobacco. Based on the actual situation of nutrient contents in soils from different tobaccoproducing areas, contents of various elements in tobacco leaves should be regulated by soil fertilization and foliar spraying, thereby improving the aroma quality of flue-cured tobacco.