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烟草青枯病的发生流行及生防菌防控的根际微生物效应研究进展

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烟草科技 2024年第2期57卷 91-102页

作者：刘勇韦树谷叶鹏盛孙小芳代顺冬曾华兰赖佳阳苇丽黄玲盛玉珍四川省农业科学院经济作物研究所成都市610300 四川省烟草公司达州市公司四川省达州市635000

综述了国内烟草青枯病的发生、症状特征、生防菌的应用及其对根际微生物群落的影响。(1)烟草青枯病病原为青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum),该菌具有丰富的遗传多样性;(2)发病面积较大、为害较重的产区有广东、广西、福建、湖南、... 详细信息

综述了国内烟草青枯病的发生、症状特征、生防菌的应用及其对根际微生物群落的影响。(1)烟草青枯病病原为青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum),该菌具有丰富的遗传多样性;(2)发病面积较大、为害较重的产区有广东、广西、福建、湖南、浙江等省(自治区)及安徽省的皖南烟区、四川省的宜宾和泸州等烟区,发病率达30%~100%;(3)多种微生物的联合应用或拮抗菌与(生物)有机肥、生物质炭等的配合施用可以更好地控制烟草青枯病;(4)生防菌的应用显著影响了烟草根际土壤细菌和真菌群落的多样性,并使根际微生物群落朝着更均衡的方向发展。

关键词：烟草青枯病微生物群落生防菌

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烟草NtHPL1基因克隆、表达及功能分析

烟草科技 2024年第2期57卷 27-36页

作者：和顺马兰馨陈钰栋武明珠徐馨李泽锋高茜杨军黄平俊王中中国烟草总公司郑州烟草研究院郑州450001 云南中烟工业有限责任公司技术中心昆明市650106 湖南中烟工业有限责任公司技术中心长沙市410007

为探究脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)在烟草抗逆境胁迫中的生物学功能,从普通烟草K326中克隆1个脂氢过氧化物裂解酶基因并命名为NtHPL1,对NtHPL1蛋白进行生物信息学分析,并采用qPCR方法分析NtHPL1基因的相对表达量,通过... 详细信息

为探究脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)在烟草抗逆境胁迫中的生物学功能,从普通烟草K326中克隆1个脂氢过氧化物裂解酶基因并命名为NtHPL1,对NtHPL1蛋白进行生物信息学分析,并采用qPCR方法分析NtHPL1基因的相对表达量,通过创制NtHPL1过表达转基因材料预测NtHPL1基因的抗逆境胁迫功能。结果表明:(1)NtHPL1基因编码区全长1365 bp,编码454个氨基酸;蛋白质结构和系统发育分析结果显示,NtHPL1蛋白属于13-HPL亚家族。(2)NtHPL1基因在烟草根、茎、叶、花和腋芽中均有表达,且花中相对表达量最高;NtHPL1基因在烟草各发育时期烟叶中的相对表达量不同,盛花期最低,成熟期最高;盐和干旱胁迫均能诱导NtHPL1基因表达。(3)盐和干旱胁迫处理后,野生型烟草叶片发黄,但NtHPL1过表达烟草正常生长,且NtHPL1过表达烟草叶片的叶绿素和脯氨酸含量(质量分数)高于野生型烟草,丙二醛含量比野生型烟草低,表明过表达NtHPL1基因可提高烟草对盐和干旱胁迫的抗性。

关键词：烟草 NtHPL1基因盐胁迫干旱胁迫功能分析

烟草BTB/POZ蛋白家族的鉴定及其在抗马铃薯Y病毒中的作用

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期50卷 295-307页

作者：张劭文赵天伦肖钦之祝水金陈进红浙江大学农业与生物技术学院浙江杭州310058 浙江大学海南研究院海南三亚572025 浙江省作物种质资源重点实验室浙江杭州310058 湖南省烟草公司永州市公司湖南永州425000

马铃薯Y病毒(potato virus Y,PVY)侵染烟草(Nicotiana tabacum)会引起烟草脉带病,造成烟叶品质下降。broad complex,tramtrack,and bric-à-brac/pox virus and zinc finger(BTB/POZ)是动植物体内广泛存在的蛋白质家族,在植物生长和发育的各个环节都起着非常重要的作用。本研究鉴定到90个烟草BTB/POZ家族蛋白,对应71个基因。在这些蛋白质的序列中,识别到9种保守基序(motif),并根据其出现顺序将BTB/POZ家族成员划分至6个亚家族。结构域分析表明,BTB/POZ同一亚家族成员的结构域具有一致性。对BTB/POZ蛋白的三维构象进行预测发现,所有亚家族成员结构都以α螺旋为主,同一亚家族成员的三维构象相似。烟草品种K326和突变体M867(抗PVY)的BTB/POZ家族基因表达模式分析显示,叶片接种PVY后,NtBTB2M、NtBTB2K、NtBTB2L、NtBTB6E基因的表达丰度显著增加,这可能与烟草M867对PVY的抗性较强有关。顺式作用元件分析显示,NtBTB2K、NtBTB2L、NtBTB2M和NtBTB6E基因的上游2000 bp区域内含有若干逆境响应相关元件,包括水杨酸响应元件、MYB结合位点等,可能和这些基因的上调表达有关。本研究为BTB/POZ蛋白的功能研究提供了理论依据,为烟草抗病育种提供了一定参考。

关键词：烟草 BTB/POZ家族保守基序顺式作用元件

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烟草生物碱性状的QTL定位

作物学报 2024年第1期50卷 42-54页

作者：刘颖超方敦煌徐海明童治军肖炳光浙江大学农业与生物技术学院作物科学研究所浙江杭州310058 云南省烟草农业科学研究院国家烟草基因工程研究中心云南昆明650021

生物碱是烟草的重要化学成分。为明确烟草生物碱的遗传结构,发掘控制相关性状的主效位点,以烟草品种Y3、K326为亲本,构建大小为271的重组自交系群体。分别于2018、2019和2020年在云南省昆明市石林、玉溪市研和种植群体材料,检测总植物碱... 详细信息

生物碱是烟草的重要化学成分。为明确烟草生物碱的遗传结构,发掘控制相关性状的主效位点,以烟草品种Y3、K326为亲本,构建大小为271的重组自交系群体。分别于2018、2019和2020年在云南省昆明市石林、玉溪市研和种植群体材料,检测总植物碱(TPA)、烟碱(NIC)、降烟碱(NOR)、假木贼碱(ANAB)和新烟草碱(ANAT)5种生物碱表型。对群体进行基因组测序,构建包含46,129个标记的遗传连锁图谱。利用基于混合线性模型的QTL定位方法及软件QTLNetwork2.0,进行QTL定位分析。共定位15个具有显著加性效应的QTL,加性效应对表型贡献率为0.58%~11.57%。其中4个主效QTL即控制总植物碱的qTPA14、烟碱的qNIC14、假木贼碱的qANAB14和新烟草碱的qANAT14,均可以解释相应性状10%以上的表型变异,且均位于14号连锁群上。6个QTL具有显著的加性与环境互作效应,对表型贡献率为0.80%~1.81%。5对QTL具有显著加性-加性上位性效应,对表型的贡献率为0.15%~2.31%。2对QTL具有显著的上位性与环境互作效应,对表型的贡献率为0.81%~1.16%。研究结果为进一步分离候选基因、解析遗传机理和促进烟草生物碱性状分子改良奠定了基础。

关键词：烟草重组自交系生物碱复杂性状基因与环境互作

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烟草TCP家族成员鉴定及表达分析

生物工程学报 2024年第1期40卷 226-238页

作者：王世泽李云韩玉翠余世洲王爽刘勇林小虎河北科技师范学院农学与生物科技学院河北省作物逆境生物学重点实验室河北秦皇岛066004 贵州省烟草科学研究院贵州贵阳550009 河南农业大学烟草学院河南郑州450002

TCP家族作为植物特有的转录因子,在植物发育的不同方面发挥着重要作用。为筛选烟草中TCP家族成员,本研究通过全基因组同源比对,鉴定烟草与拟南芥TCP家族同源序列。利用生物信息学的方法分析其理化性质、系统进化关系、顺式作用元件等;筛... 详细信息

TCP家族作为植物特有的转录因子,在植物发育的不同方面发挥着重要作用。为筛选烟草中TCP家族成员,本研究通过全基因组同源比对,鉴定烟草与拟南芥TCP家族同源序列。利用生物信息学的方法分析其理化性质、系统进化关系、顺式作用元件等;筛选AtTCP3/AtTCP4的同源基因,并利用RT-qPCR检测在20%PEG6000处理下的基因表达量变化。结果表明烟草中含有TCP家族成员63个,其氨基酸序列长度范围为89-596aa,蛋白亲水性(grand average of hydropathicity,GRAVY)范围为-1.147-0.125,等电点(isoelectric point,pI)范围为4.42-9.94,内含子个数为0-3,亚细胞定位均位于细胞核。保守结构域和系统进化关系分析结果表明,烟草TCP家族可分为PCF、CIN和CYC/TB1这3个亚家族且每个亚家族具有稳定序列。基因启动子区顺式作用元件结果表明,TCP家族基因含有低温顺式作用元件(LTR)及多种胁迫及代谢调控相关的元件(MYB、MYC)等顺式作用元件。基因表达模式分析表明,AtTCP3/AtTCP4同源基因(NtTCP6、NtTCP28、NtTCP30、NtTCP33、NtTCP42、NtTCP57和NtTCP63)在20%PEG6000处理下表达量显著上调表达/下调表达,并发现NtTCP30和NtTCP57基因对干旱胁迫响应较为明显。研究结果剖析了烟草基因组中的TCP家族,为烟草抗旱基因功能研究及品种培育提供了候选基因。

关键词：烟草 TCP家族干旱胁迫表达分析

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钼缓解烟草镉毒害的生理效应及其机制

农业环境科学学报 2024年第4期43卷 799-809页

作者：毕浩东牛慧伟贾玮刘晶晶宋绍森黄五星韩丹许自成许嘉阳河南农业大学烟草学院郑州450046 中国烟草总公司职工进修学院郑州450008 河南农业大学资源与环境学院郑州450046

为探究施钼对镉胁迫下烟草幼苗生理特征的缓解效果,本研究以烟草品种K326为供试作物,采集镉污染农田土壤开展盆栽实验,设置0、0.25、0.5 mg·kg^(-1)和1 mg·kg^(-1)四种钼梯度,研究钼对镉毒害下烟草幼苗外观表征、酶活性、镉积累、光... 详细信息

为探究施钼对镉胁迫下烟草幼苗生理特征的缓解效果,本研究以烟草品种K326为供试作物,采集镉污染农田土壤开展盆栽实验,设置0、0.25、0.5 mg·kg^(-1)和1 mg·kg^(-1)四种钼梯度,研究钼对镉毒害下烟草幼苗外观表征、酶活性、镉积累、光合作用和抗氧化能力等生理特征的影响。结果表明,施钼改善了镉毒害下烟苗长势矮小、叶片失绿的情况,并促进了根系的生长,其中以0.5 mg·kg^(-1)的浓度处理效果最好。相较于未施钼处理,施用0.5 mg·kg^(-1)的钼促进了土壤酶的活性,分别降低了烟苗叶片和根系中17.39%和40.00%的镉含量,促进了钼的吸收;0.5 mg·kg^(-1)的钼能显著减少烟叶中活性氧等物质的积累并提高烟株的防御酶活性和抗逆激素的含量,0.25、0.5、1 mg·kg^(-1)钼处理的总抗氧化能力分别为未施钼处理的1.17、1.20倍和1.09倍。此外,施钼增强了镉胁迫下烟草的光合作用和钼酶活性,对镉胁迫下烟草的生理代谢发挥了重要的调节作用。研究表明,施用0.5 mg·kg^(-1)的钼对镉胁迫下烟草幼苗的生理特征有更好的缓解效果。

关键词：烟草镉胁迫钼光合作用抗氧化系统酶活性激素含量元素积累

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NtCycB2和NtJAZ1共敲除对烟草腺毛密度和烟碱含量的影响

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烟草科技 2024年第1期57卷 38-45页

作者：张新要侯子航郑淑心刘向阳闫筱筱蒲文宣崔红湖南中烟工业有限责任公司技术中心湖南省长沙市410007 河南农业大学烟草学院郑州市450046

为了提高烟草的腺毛密度、腺毛分泌物和烟碱含量,从而改善烟株抗性和烟叶品质,以NtCycB2突变的多腺毛K326突变株系(hairy K326)为材料,采用CRISPR/Cas9技术对NtJAZ1进行基因编辑,筛选出NtCycB2与NtJAZ1基因共敲除的纯合株系J-21,并以K32... 详细信息

为了提高烟草的腺毛密度、腺毛分泌物和烟碱含量,从而改善烟株抗性和烟叶品质,以NtCycB2突变的多腺毛K326突变株系(hairy K326)为材料,采用CRISPR/Cas9技术对NtJAZ1进行基因编辑,筛选出NtCycB2与NtJAZ1基因共敲除的纯合株系J-21,并以K326和hairy K326为对照,对J-21的农艺性状、腺毛发育、烟碱生物合成和烟叶化学成分进行了研究。结果表明,J-21植株生长发育正常,主要农艺性状与K326和hairy K326无显著差异,其叶片腺毛密度比hairy K326有所降低,但比K326显著提高,腺毛分泌物含量(质量分数)提高156.35%。J-21叶片烟碱含量在现蕾期比K326和hairy K326显著提高,在烟株打顶后提高幅度明显降低,成熟期叶片烟碱含量比K326和hairy K326分别提高37.14%和32.28%。J-21烤后烟叶化学成分协调,烟碱含量比K326和hairy K326分别提高39.81%和45.32%,西柏烷类降解产物茄酮含量比K326和hairy K326分别提高217.49%和48.45%。表明NtCycB2和NtJAZ1共敲除在不影响烟株生长发育的前提下,可有效提高烟草叶片腺毛密度、促进腺毛分泌物和烟碱的积累,是进行烟草抗性和品质聚合改良的有效途径之一。

关键词：烟草 NtJAZ1 NtCycB2 腺毛密度烟碱含量

独脚金内酯对烟草腋芽和对应节位叶片糖代谢及其相关酶基因表达的影响

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植物生理学报 2024年第3期60卷 495-506页

作者：王原秀范吴蔚田慧源唐博希刘帆潘志演刘国琴贵州大学烟草学院贵州省烟草品质研究重点实验室贵阳550025 玉溪市烟草公司易门县分公司云南玉溪651100

以烟草(Nicotiana tabacum)品种‘K326’为材料,研究打顶后独脚金内酯类似物GR24对腋芽和对应节位叶片糖代谢及其相关酶基因表达的影响。结果表明,施加GR24显著提高了烟草第3节位腋芽蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和转化酶(INV)活性,... 详细信息

以烟草(Nicotiana tabacum)品种‘K326’为材料,研究打顶后独脚金内酯类似物GR24对腋芽和对应节位叶片糖代谢及其相关酶基因表达的影响。结果表明,施加GR24显著提高了烟草第3节位腋芽蔗糖含量、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和转化酶(INV)活性,显著降低了第1~2节位腋芽蔗糖含量和蔗糖合成酶(SS)活性。同时,GR24显著降低了烟草叶片淀粉、果糖、蔗糖含量及第1~2节位INV活性,提高了第1~2节位α-淀粉酶活性。RNA-seq分析发现,GR24处理后编码α-淀粉酶的AMY1.1和AMY2基因、编码SS的SSa、SUS5、SUS6、SUS7基因、编码SPS的SPS4基因和编码INV的INVA基因显著下调,而编码β-淀粉酶的BAM1b和BAM1基因和编码INV的cINV1和CWINV基因显著上调。可见,独脚金内酯(SLs)可能通过影响烟草腋芽糖代谢合成和分解相关酶活性的变化及其编码这些酶基因的表达,进而影响到腋芽对应节位叶片的糖代谢。

关键词：独脚金内酯烟草腋芽叶片糖代谢基因表达

7种化学杀菌剂对烟草苗期鸢尾丝囊霉根腐病的毒力测定和防效评价

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烟草科技 2024年第3期57卷 65-70页

作者：苗圃刘畅张梦丹陈玉国苗淑月白静科李淑君刘剑君李小杰河南省烟草公司洛阳市公司河南省洛阳市471000 河南省农业科学院烟草研究所烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室河南省许昌市461000 中国烟草总公司河南省公司郑州市450046

为筛选出能够防治烟草苗期鸢尾丝囊霉根腐病(Aphanomyces iridis)的高效低毒化学药剂,采用菌丝生长速率法测定70%甲基硫菌灵可湿性粉剂(WP)、58%甲霜灵·锰锌可湿性粉剂(WP)、50%氯溴异氰尿酸可溶性粉剂(SP)、20%辛菌胺盐酸盐水剂(AS)、... 详细信息

为筛选出能够防治烟草苗期鸢尾丝囊霉根腐病(Aphanomyces iridis)的高效低毒化学药剂,采用菌丝生长速率法测定70%甲基硫菌灵可湿性粉剂(WP)、58%甲霜灵·锰锌可湿性粉剂(WP)、50%氯溴异氰尿酸可溶性粉剂(SP)、20%辛菌胺盐酸盐水剂(AS)、30%霜霉·嘧菌酯悬浮剂(SC)、80%烯酰吗啉水分散粒剂(WG)和48%霜霉·络氨酮水剂(AS)等7种化学杀菌剂对鸢尾丝囊霉的室内毒力,并通过室内漂浮苗接种试验评价其防治效果(防效)及安全性。毒力测定结果表明,48%霜霉·络氨酮和30%霜霉·嘧菌酯对鸢尾丝囊霉的抑制作用最强,EC_(50)值分别为0.255μg/mL和0.367μg/mL;其次为20%辛菌胺盐酸盐和58%甲霜灵·锰锌,EC_(50)值分别为14.107μg/mL和37.495μg/mL;70%甲基硫菌灵抑菌效果最差。接种试验结果表明,48%霜霉·络氨酮和30%霜霉·嘧菌酯对鸢尾丝囊霉引起的烟苗根腐病具有较好防效,防效在86.88%~94.61%,且30%霜霉·嘧菌酯处理对烟苗安全性较好,58%甲霜灵·锰锌的防效较差,防效在30%以下。

关键词：烟草鸢尾丝囊霉杀菌剂抑菌率毒力测定相对防效