云南德宏州烤烟种植环境因子分析及区划研究

为探索德宏州不同植烟区环境因子的特点,提高德宏冬春烟的烟叶质量稳定性,对德宏州烤烟种植区进行环境分析和区划研究,以当地2017—2021年的气象资料以及海拔和土壤信息为基础,利用SPSS软件筛选对烤烟生长影响较大的大田期气候因子以及土壤等因子进行聚类分析.结果显示,德宏各县(市)烟草种植区海拔跨度较大,梁河平均海拔最高,盈江最低.陇川的月日照时数显著高于芒市和盈江地区(P<0.05),其他气候因子差异不明显,土壤因子方面芒市的pH、有机质和碱解氮含量都显著高于其他地区(P<0.05),各地区土壤中大量元素的含量都在中等级及以上.经过区域划分,德宏州烤烟种植区可按照县(市)分为两大类生态区域,芒市和盈江为Ⅰ类生态区(德宏南北部植烟区),梁河和陇川为Ⅱ类生态区(德宏中部植烟区).生态环境研究结果与当地实际情况基本一致,德宏州不同地区海拔差异明显,根据各植烟地区环境因子的不同选择适宜的移栽时间和移栽方式,对提高烟叶产质量和风格特征具有重要作用,本次区划研究结果对于德宏州烟叶的生产布局具有一定的参考价值和指导意义.

基于主成分分析法的清香型烤烟上部叶烘烤工艺研究

为探索云南临沧植烟区烤烟上部叶最佳烘烤工艺,确定最适宜当地的烘烤工艺标准,以云烟99为材料,于2022年9月在永德植烟区采集鲜烟叶采用三段式烘烤方法,通过调整变黄阶段和变色阶段稳温时间与干湿球温度,研究上部叶烘烤曲线对初烤烟叶化学成分、致香成分、感官质量、外观质量、物理特性及经济性状的影响,采用主成分分析法提取出对化学成分累积贡献率达93.18%的3个主成分。结果表明:变黄阶段稳温时间12~24 h、干球温度36~38℃,湿球温度35~36℃,变色阶段稳温时间16 h,干球温度52~54℃,湿球温度38~40℃处理上部烟叶的化学成分协调性和稳定性均较好,总糖、还原糖含量及糖碱比偏高,氧化钾含量、钾氯比偏低;致香物质含量、外观质量分值、感官评吸质量分值、经济性状及综合总分均最高。说明变色阶段降低干湿球温度、定色阶段提高干湿球温度、稳温时间为16 h烘烤处理与当地常规烘烤工艺相比能提高云南临沧植烟区烟叶的产质量和经济效益,提高上部烟叶的工业可用性。

烤烟根结线虫病发生与土壤酶活性的相关性研究

为探究根结线虫发病与土壤酶活性之间的相关性,采集了玉溪市红塔区高仓街道和昆明市宜良县九乡乡植烟区的烤烟根际土壤样品,测定感病株和健康株根际土壤中的相关酶活性。结果表明:酸性磷酸酶活性与根结线虫发病呈显著性正相关,九乡和高仓试验区的根结线虫感病烟株根际土壤的酸性磷酸酶活性较健康烟株提高了474.82%和294.86%;九乡试验区根结线虫感病烟株根际土壤蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性分别较健康土壤下降50.19%、24.15%和56.02%,差异达显著性水平;高仓试验区根结线虫感病烟株根际土壤蔗糖酶、酸性蛋白酶、纤维素酶和过氧化氢酶活性分别较健康土下降30.62%、76.02%、19.85%和55.93%,均呈现显著性差异。

香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构差异对比分析

【目的】研究云南香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构组成差异,探索香蕉枯萎病发生的微生态机制,优化根际土壤微生物群落结构为其后续生态防控提供新策略。【方法】在云南香蕉枯萎病发生的蕉园,分别采集发病和健康植株的根际土壤,利用高通量测序技术研究细菌群落多样性、结构和组成的差异。【结果】香蕉植株根际土壤细菌多样性存在显著性差异,香蕉枯萎病植株的土壤细菌群落多样性高于健康植株。变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteria)等4个菌门是香蕉植株根际土壤中的优势门菌群。2种类型香蕉植株根际土壤中有厚壁菌门(Firmicutes)、棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等5个门菌群差异显著。其中,厚壁菌门(Firmicutes)丰度健康植株较发病植株高,棒状杆菌门(Rokubacteria)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度发病植株较健康植株高。属水平上,健康植株的优势属依次为芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)和鞘脂单胞菌属(Sphingomonas);发病植株的优势属依次为:芽胞杆菌属(Bacillus)、芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)和朱氏杆菌(Chujaibacter);芽胞杆菌属(Bacillus)、朱氏杆菌属(Chujaibacter)和土壤链霉菌属(Streptomyces)等5个菌属在2种类型香蕉植株根际土壤中差异显著,其中,芽胞杆菌属、朱氏杆菌属和土壤链霉菌属的丰度健康植株明显高于枯萎病植株。【结论】香蕉枯萎病和健康植株根际土壤细菌群落结构在一定程度上具有同源性,但部分菌群在2种类型植株根际土壤中的组成丰度有显著差异;差异菌群的功能多样性及与香蕉枯萎病病原菌的互作关系尚待明确。

微生物菌剂对植烟土壤酚酸含量和微生物数量的调节作用

【目的】研究微生物菌剂对植烟土壤酚酸含量和微生物丰度的影响,为连作障碍植烟土壤修复及生产优质烟叶提供理论依据。【方法】以烤烟品种“云烟87”为材料,通过田间试验,检测施用微生物菌剂对烤烟根际土壤对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、4-香豆酸、阿魏酸含量、微生物数量及烤烟生长发育的影响。【结果】与对照相比,施用微生物菌剂能够显著降低土壤中酚酸含量,降低幅度为19.16%~74.83%;微生物菌剂的施用不同程度增加了根际土壤微生物的数量,根际土壤细菌、真菌和放线菌数量分别比对照增加44.02%~78.19%、108.70%~128.26%、156.45%~158.06%,土壤微生物数量与酚酸含量呈显著负相关。微生物菌剂处理下烟株生物量显著高于对照组,比对照增加11.62%~26.99%。【结论】施用微生物菌剂能够有效提高土壤微生物丰度,降低根际土壤酚酸类物质含量,对根系土壤微生态环境起到了较好的调节作用,有效促进烟叶生长。

植物次生代谢物质对草地贪夜蛾解毒酶活性及相关基因表达的影响

为探究草地贪夜蛾对毒害物质的反防御策略。以添加0.5%烟碱、0.05%黄酮、0.5%棉酚、0.01%水杨酸、0.1%香豆素5种植物次生代谢物质的人工饲料进行饲养草地贪夜蛾5龄幼虫,48 h后分别测定草地贪夜蛾中肠和脂肪体的谷胱甘肽-S-转移酶等4种酶的活性,同时采用半定量RT-PCR方法检测CYP4L13、CYP4M14基因在中肠和脂肪体中的表达水平。其中取食烟碱、黄酮、棉酚、香豆素和水杨酸均能诱导中肠GSTs活性增强,棉酚、香豆素和水杨酸在脂肪体中可显著诱导GSTs的活性增强6倍以上。取食棉酚可诱导草地贪夜蛾中肠CarE活性增强1.57倍,而取食烟碱可诱导脂肪体CarE的活性显著增加。与对照相比,取食烟碱、黄酮、棉酚、香豆素后,草地贪夜蛾头部AchE活性分别提高1.34、0.50、0.82、0.68倍。草地贪夜蛾中肠和脂肪体中CYPM14、CYPL13可被不同植物次生代谢物质诱导表达增强,同时增加P450含量。与对照相比,取食黄酮、棉酚、水杨酸后,其中肠P450的含量分别增加3.14、2.43、3.93倍。草地贪夜蛾的解毒能力可通过植物次生代谢物质诱导增强,从而提高其对有毒物质的抵抗力。

不同寄主植物西花蓟马内生细菌多样性分析

为探讨不同寄主植物对西花蓟马Frankliniella occidentalis内生细菌分布的影响,应用Illumina MiSeq第二代测序技术对取食不同寄主植物的西花蓟马内生细菌的16S rDNA V5~V7区域进行测定。结果显示,Alpha多样性分析发现,西花蓟马内生细菌在取食不同寄主植物后多样性表现为西葫芦Cucurbita pepo L.>菊花Dendranthema morifolium(Ramat.)Tzvelev>曼陀罗Datura stramonium L.>玫瑰Rosa rugosa Thunb.>牵牛花Pharibitis purpurea(L.)Voigt>辣椒Capsicum annuum L.;在门水平的菌群组成上,变形菌门在各样品中所占比例最高,是西花蓟马内生菌中的优势菌门,厚壁菌门为次优势菌菌门。在属水平上内生细菌也表现出较大的差异,其中假单胞菌属Pseudomonas和欧文氏菌属Erwinia在西花蓟马取食各寄主植物时均有分布,取食辣椒、玫瑰、曼陀罗时,优势菌属均为欧文氏菌属Erwinia,取食菊花和牵牛花时,优势菌属为立克次体Rickettsia,而取食西葫芦时,则为短波毛单胞菌属Brevundimonas;利用KEGG数据库,对内生细菌进行基因功能预测分析发现,内生细菌群富集了高丰度的代谢功能基因,且主要集中于碳水化合物代谢、氨基酸代谢以及能量代谢。综上所述取食不同寄主植物时西花蓟马内生细菌多样性与群落结构具有一定的差异,寄主植物可对西花蓟马内生细菌群落组成产生重要的影响;且各寄主植物上西花蓟马内生细菌基因功能主要集中在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和能量代谢。

赤霉素对魔芋成花转变的作用

赤霉素(Gibberellins,GAs)是植物生长发育中不可或缺的一种植物激素,与植物开花过程密切相关。魔芋通常需3~5a才能分化出花芽,现有的研究表明,外源赤霉素对魔芋顶芽由叶芽转变为花芽分化具有诱导作用。本文阐述了赤霉素诱导植物成花转变机制及其在魔芋繁殖中的应用,并对赤霉素诱导魔芋成花转变机理研究提出展望。

菊花枯萎病植株根际土壤细菌群落多样性比较

菊花枯萎病(Fusarium oxysporum f. sp. chrysanthemi)是目前影响菊花产业发展的一种侵入土壤根部传播的病害。笔者利用Illumina MiSeq高通量测序技术探讨菊花患枯萎病的发病植株和菊花健康植株的土壤根际微生物群落结构的差异。结果表明,菊花枯萎病的发生对根际土菌落丰富度存在明显影响。健康菊花植株和患病菊花植株根际细菌OTU数分别是1831和1723个,两者共有为1661个,菊花健株根际土壤中细菌OTU总数比菊花病株增加6.23%,特有OTUs数是患病植株的2.74倍。从土壤根际群落结构的多样性水平上看,菊花患枯萎病植株低于菊花健康植株。Alpha多样性指数显示,菊花病株根际土壤的Shannon、Ace以及Chao1指数比健株降低1.60%、5.71%和6.62%。此外,菊花患枯萎病植株与健康植株在土壤细菌群落多样性的结构上也有明显差异,菊花健康植株根际土中,主要α-变形菌纲(α-proteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)、绿弯菌纲(Chloroflexia),其相对丰富度分别比病株高10.27%、1.51%、9.54%;在属水平上,病株根际土中芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、节杆菌属(Arthrobacter)相对丰富度比健株分别低4.14%、0.45%、39.24%。上述结果说明,在菊花根际土中,细菌群落结构的改变以及物种多样性的降低是菊花枯萎病发生的关键因素,研究结果可为更早防治菊花枯萎病提供理论依据。

外源钙离子对镉胁迫下珠芽魔芋幼苗生长及生理特性的影响

为了探究镉胁迫对珠芽魔芋生长的影响及外源钙离子对镉毒害的缓解作用,本研究以珠芽魔芋为供试材料,分析不同镉浓度对珠芽魔芋根长、鲜重、叶绿素含量、抗氧化能力、叶片胞内镉含量及钙离子含量的影响。结果表明,随着供镉水平提高,珠芽魔芋表现出“低促高抑”现象。与对照相比,在200μmol/L的镉胁迫下,珠芽魔芋的鲜重、根长及叶绿素含量分别增加9.4%、10.6%及24.4%,而ROS、MDA及总抗氧化能力(ABTS)变化不显著。随镉浓度持续增,镉胁迫对珠芽魔芋的毒害作用逐渐加大,胞内钙离子的水平同时上调,在600μmol/L镉胁迫下植株胞内Ca^(2+)含量较对照(CK)显著增加了336%。进一步的研究表明,外源添加5 mmol/L钙离子后,珠芽魔芋根长、鲜重、叶绿素含量分别较单一镉胁迫下增加了9.6%、102.7%及14%;ROS、MDA及镉含量显著减少17%、23.8%和42%。因而,高浓度镉胁迫会打破植株自身代谢平衡,对植株造成毒害,施加外源钙可一定程度缓解重金属镉对魔芋的氧化损伤。

赤霉素诱导下珠芽魔芋顶芽激素含量的变化

魔芋产业是中西部地区农业产业结构调整、农民脱贫致富的重要支柱产业之一。外施赤霉素能够诱导魔芋顶芽的成花转变,是提高魔芋繁殖系数的有效手段。为探讨魔芋顶芽不同激素对外施赤霉素的响应,以珠芽魔芋(Amorphophallus bulbifer)为试验材料,利用超高效液相色谱法测定经GA3处理后,魔芋顶芽ZT、GA3、IAA和ABA含量的变化。结果表明,在选用0.6%乙酸和甲醇溶液作为流动相、梯度洗脱的条件下,四种激素分离效果较好,每个样品检测时间在10 min内。GA3处理后,魔芋顶芽组织内GA3含量显著上升,在处理后3~7 d GA3含量保持较高水平,约为对照的2.4~3.3倍。IAA含量在GA3处理后缓慢升高,在处理后14 d约为对照的2.5倍。ABA含量在GA3处理后降低,在处理后3 d未检测到ABA,在处理后7 d魔芋顶芽ABA含量约为对照的0.4倍。ZT含量在GA3处理前后无明显变化。综上,外施GA3处理下,魔芋顶芽组织内GA3和IAA含量升高,ABA含量降低,这些变化可能是GA3诱导下魔芋成花转变的影响因素之一。本研究通过分析GA3处理下魔芋顶芽激素的变化,为深入理解赤霉素调控魔芋成花的机理、指导珠芽魔芋快繁技术提供一定的理论依据。