不同品种烤烟氮代谢与类胡萝卜素代谢差异分析

作     者：丁永亮 苑举民 李卓 张雄峰 李红霞 夏昊 陈家寓 陈仁霄 DING Yongliang;YUAN Jumin;LI Zhuo;ZHANG Xiongfeng;LI Hongxia;XIA Hao;CHEN Jiayu;CHEN Renxiao

作者机构：江西省烟草科学研究所江西南昌330025 吉安市烟草公司峡江分公司江西吉安333000 

出 版 物：《广东农业科学》 (Guangdong Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第51卷第3期

页      面：81-90页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：中国烟草总公司科技项目[110202201013(JY-13)] 中国烟草总公司江西省公司科技项目(2021.01.015,2020.010) 

主　　题：烤烟 品种 类胡萝卜素 氮代谢 基因表达 品质 

摘      要：【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。