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纳米硒（SeNPs）缓解烟草幼苗铅胁迫和促生效应

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生物技术通报 2024年

作者：杜仲阳杨泽梁梦静刘义珍崔红利史达明薛金爱孙岩张春辉季春丽李润植中国科学院烟台海岸带研究所海岸带生物学与生物资源利用重点实验室山西农业大学农学院分子农业与生物能源研究所山西省特用作物遗传与代谢工程研究中心

【目的】旨在探究纳米硒(SeNPs)对铅(Pb)胁迫烟草幼苗的生长、抗逆性、铅吸收和转运的影响，以揭示SeNPs的促生效应、富硒和阻滞铅吸收及转运的机制。【方法】以普通烟草(Nicotiana tabacum)为研究对象，通过盆栽实验设置不同处理，包... 详细信息

【目的】旨在探究纳米硒(SeNPs)对铅(Pb)胁迫烟草幼苗的生长、抗逆性、铅吸收和转运的影响，以揭示SeNPs的促生效应、富硒和阻滞铅吸收及转运的机制。【方法】以普通烟草(Nicotiana tabacum)为研究对象，通过盆栽实验设置不同处理，包括低剂量(100 mg/L)和高剂量(200 mg/L)Pb胁迫，无机硒(Na2SeO3)、SeNPs处理和空白对照组。测定各处理组烟草幼苗的生物量、光合生理参数、抗氧化酶活性、脂质过氧化产物含量以及相关基因表达水平，分析铅和硒在植物体内的含量和分布。【结果】与对照组相比，硒处理显著促进了烟草幼苗的生长和光合作用，SeNPs促生效应更显著。硒处理还增强了烟草幼苗的抗氧化酶(SOD、POD和APX等)活性和抗氧化物质(抗坏血酸和谷胱甘肽等)的含量，降低了脂质过氧化产物(H2O2和MDA)的积累。在铅胁迫条件下，硒处理可显著提高烟草幼苗中硒的含量，同时降低铅的吸收和转运率。【结论】纳米硒能显著提高植物生物量，保护光合系统，激活抗氧化系统，阻滞铅吸收和转运，促进植物硒富集和改善植物对铅胁迫的抗性。

关键词：纳米硒铅胁迫烟草幼苗促生效应抗氧化系统生物有效性分子机制

抗氧化系统参与水杨酸诱导烟草幼苗抗冷性提高的生化机制

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热带作物学报 2023年第1期44卷 154-166页

作者：孔春艳赵静徐照丽龚明云南师范大学生命科学学院/生物能源持续开发利用教育部工程研究中心/云南省生物质能与环境生物技术重点实验室云南昆明650500 云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699 云南省烟草农业科学研究院云南昆明650021

烟草苗期冷害是影响烟草农业生产的一个重要问题,通过各种农艺措施来提高烟苗抗冷性有重要的实际意义。以2个烟草主栽品种‘云烟97’和‘K326’为材料,用浓度为0、0.5、1.0、1.5 mmol/L的水杨酸(SA)对其幼苗进行预处理后进行10℃的低温... 详细信息

烟草苗期冷害是影响烟草农业生产的一个重要问题,通过各种农艺措施来提高烟苗抗冷性有重要的实际意义。以2个烟草主栽品种‘云烟97’和‘K326’为材料,用浓度为0、0.5、1.0、1.5 mmol/L的水杨酸(SA)对其幼苗进行预处理后进行10℃的低温处理12 d。结果表明,与未处理的对照相比,SA预处理能显著降低‘云烟97’和‘K326’幼苗在低温胁迫过程中叶片的丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率,减缓干物质的消耗速度,增加叶绿素含量和增强根系活力,改善幼苗的根长、表面积、体积和根尖数,促进根系的生长,最终提高烟草幼苗的抗冷性。不同品种有不同的适宜的SA浓度,‘云烟97’的最适浓度为1.5 mmol/L,‘K326’的最适浓度为1.0 mmol/L;SA预处理后,与未预处理的对照相比,在进入低温处理前和低温处理期间,烟草幼苗抗氧化系统中的主要抗氧化剂还原型抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量均保持在较高的水平,而氧化型ASA和GSH含量则保持在较低水平,还原型抗氧化剂在总抗氧化剂中的比例提高;主要的抗氧化酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和超氧化物歧化酶(SOD)均保持较高的活性。这些结果表明,SA预处理后,与未处理对照相比,烟草幼苗均能保持较高的还原型抗氧化剂水平和抗氧化酶活力,并且在低温胁迫期间依然能维持较高的抗氧化能力,这是SA处理能诱导烟草幼苗抗冷性提高的重要生化基础。研究结果不仅对烟草抗冷育苗有参考意义,也对其他农作物、蔬菜的育苗和早期栽培有借鉴作用。

关键词：烟草幼苗水杨酸低温胁迫抗冷性抗氧化系统

烟草幼苗应答低温胁迫的转录组和蛋白质组分析

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中国烟草学报 2023年第1期29卷 71-78页

作者：王国平齐胤尧许杰索文龙徐国云刘婷婷牛永志乔雨郑昀晔玉溪中烟种子有限责任公司云南玉溪653100 湖南大学生物学院湖南长沙410082 中国烟草总公司郑州烟草研究院河南郑州450001

【背景和目的】低温是烟草育苗过程中遇到的主要逆境之一,对培育适龄健壮的幼苗具有不利影响,为探究烟草应答低温胁迫的分子机理。【方法】将烟草幼苗进行低温胁迫处理不同时间,通过转录组、蛋白组联合分析低温胁迫下的应答事件。【结... 详细信息

【背景和目的】低温是烟草育苗过程中遇到的主要逆境之一,对培育适龄健壮的幼苗具有不利影响,为探究烟草应答低温胁迫的分子机理。【方法】将烟草幼苗进行低温胁迫处理不同时间,通过转录组、蛋白组联合分析低温胁迫下的应答事件。【结果】随着低温处理时间的增加,应答低温胁迫的基因数目不断增加。低温处理下,差异表达基因主要富集到与磷酸化、乙烯途径以及光合作用相关的信号通路,而差异表达蛋白也同时富集到与光合作用相关通路。此外,本研究鉴定到5种参与低温应答的多肽,其中低温处理12 h后的Nitab4.5_0000037g0360多肽在转录组与蛋白组中同时被鉴定到,可能在低温应答过程中起重要作用。【结论】本研究挖掘了烟草幼苗应答低温的基因和蛋白,并为后续挖掘多肽在低温应答过程中的功能提供了理论基础。

关键词：转录组蛋白组烟草幼苗低温多肽

外源褪黑素对干旱胁迫下烟草幼苗光合碳同化和内源激素的影响

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草业学报 2021年第1期30卷 130-139页

作者：李冬申洪涛王艳芳王悦华王丽君赵世民刘领河南科技大学农学院河南洛阳471023 贵州省烟草公司黔东南州公司贵州凯里556000 河南中烟工业有限责任公司技术中心河南郑州450000 河南省烟草公司洛阳市公司技术中心河南洛阳471023

为明确外源褪黑素(MT)对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制。以抗旱性不同的两个烤烟品种‘豫烟6号’(Y6,耐旱型)和‘豫烟10号’(Y10,敏感型)为材料,研究了喷施0.2 mmol·L-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、... 详细信息

为明确外源褪黑素(MT)对干旱胁迫下烟草幼苗生长缓解的生理机制。以抗旱性不同的两个烤烟品种‘豫烟6号’(Y6,耐旱型)和‘豫烟10号’(Y10,敏感型)为材料,研究了喷施0.2 mmol·L-1外源MT对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片叶绿素荧光参数、光合碳同化酶活性、碳水化合物和内源激素含量的影响。结果表明,干旱胁迫下,两个烟草品种幼苗的生长均受到不同程度的抑制,且Y10的变化幅度大于Y6;外源褪黑素能有效增加干旱胁迫下烟草幼苗的株高、茎粗、生物量,降低根冠比,提高PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),降低非光化学猝灭系数(NPQ),提高景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)和核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性,增加可溶性总糖、蔗糖、果糖、生长素(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素核苷(ZR)含量,减少淀粉和脱落酸(ABA)含量,且对抗旱性弱的‘豫烟10号’作用效果更强。说明外源MT能够通过增强光合碳同化酶活性,调节叶片内源激素和碳水化合物的代谢,从而缓解干旱胁迫对光合机构的伤害,增强烟草幼苗的抗旱性。

关键词：褪黑素干旱胁迫烟草幼苗光合碳同化酶内源激素碳水化合物

巨藻Lessonia nigrescens岩藻多糖对烟草幼苗低温胁迫的缓解效应

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山东农业科学 2022年第12期54卷 97-103页

作者：邹平杨霞云龙龚鹏飞丁朋辉周家新杜秀春杨伟徐海波李义强曹亚凡中国农业科学院烟草研究所山东青岛266101 陕西省烟草公司延安市公司陕西延安716000 华环国际烟草有限公司安徽滁州233121 山东青岛烟草有限公司山东青岛266000 上海烟草集团有限责任公司上海200082

针对生产中烟草幼苗易遭受低温影响的问题,以雪茄烟H382为试材,设置4℃低温胁迫及喷施不同浓度(100、500、1 000 mg/L)岩藻多糖溶液处理,研究岩藻多糖对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的缓解效应。结果表明,低温能够对烟草幼苗造成渗透胁... 详细信息

针对生产中烟草幼苗易遭受低温影响的问题,以雪茄烟H382为试材,设置4℃低温胁迫及喷施不同浓度(100、500、1 000 mg/L)岩藻多糖溶液处理,研究岩藻多糖对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的缓解效应。结果表明,低温能够对烟草幼苗造成渗透胁迫和氧化伤害,严重影响植株生长发育。不同浓度的岩藻多糖处理可以明显降低烟草幼苗叶片中超氧阴离子(O_(2)^(-))产生速率、过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活力;同时,还可以增加烟叶中脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白等渗透调节物质的积累量。说明岩藻多糖能够缓解低温造成的氧化损伤,并增强烟草幼苗渗透调节水平,从而提高其耐低温能力,以500 mg/L岩藻多糖效果最优。本研究可为降低低温胁迫对烟草苗期的不良影响提供参考依据,同时也可以细化海藻多糖的农业应用。

关键词：岩藻多糖低温胁迫烟草幼苗渗透调节抗氧化活性

外源褪黑素对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响

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中国农业科技导报 2020年第9期22卷 78-86页

作者：张嘉雯卢绍浩赵喆赵铭钦河南农业大学烟草学院郑州450002

为研究外源褪黑素(melatonin,MT)对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响,以‘云烟87’为试验材料,设置0、50、100、150、200μmol·L^-1共5个MT浓度处理,探究低温胁迫下,不同MT处理对烟草幼苗活性氧代谢、渗透物质含量以及抗氧化酶活性的... 详细信息

为研究外源褪黑素(melatonin,MT)对低温胁迫下烟草幼苗生理指标的影响,以‘云烟87’为试验材料,设置0、50、100、150、200μmol·L^-1共5个MT浓度处理,探究低温胁迫下,不同MT处理对烟草幼苗活性氧代谢、渗透物质含量以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,低温胁迫下烟草幼苗生长受到抑制,外源褪黑素能显著降低低温胁迫下烟草幼苗叶片中超氧阴离子(O-2)产生速率、过氧化氢(H 2O 2)含量和丙二醛(MDA)含量,提高烟草幼苗叶片中脯氨酸、可溶性蛋白及可溶性糖含量,增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,且100μmol·L^-1 MT处理效果最佳。说明外源MT处理能够抑制低温条件下烟草幼苗叶片中活性氧的产生,降低膜脂过氧化水平,提高抗氧化酶活性,提高幼苗抵御低温胁迫的能力。

关键词：褪黑素烟草幼苗低温胁迫生理指标

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脱驯化时长对烟草幼苗抗旱性的影响

中国农业科技导报 2021年第2期23卷 57-64页

作者：张璐翔陈思蒙郑聪金伊楠韩艺许自成黄五星邵惠芳河南农业大学烟草学院郑州450002 福建省烟草公司南平市公司福建南平354300 河南省灵宝市五亩乡农业服务中心河南灵宝472500

为探究烟草幼苗对脱驯化时长的生理响应机制,以烤烟品种‘K326’为供试材料,于人工气候室以水培法进行幼苗培养,驯化过程包括驯化—脱驯化—再驯化三个阶段,设置0(CK)、24(D1)、48(D2)、72(D3)h 4个脱驯化时间处理,4个处理的驯化和再驯... 详细信息

为探究烟草幼苗对脱驯化时长的生理响应机制,以烤烟品种‘K326’为供试材料,于人工气候室以水培法进行幼苗培养,驯化过程包括驯化—脱驯化—再驯化三个阶段,设置0(CK)、24(D1)、48(D2)、72(D3)h 4个脱驯化时间处理,4个处理的驯化和再驯化处理保持一致,以正常培养作为处理N,测定各处理烟草幼苗的光合色素含量、根系活力、抗氧化酶活性、渗透调节物质及丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量等生理指标。结果表明,脱驯化时长能够影响烟草幼苗抗逆性。烟草植株光合色素含量、根系活力、抗氧化酶活性在随着脱驯化时长增加均呈现先升后降的趋势,在D2处理中最高,MDA含量则呈现先降后升的趋势,在D2处理中达到最低。且D2处理各指标水平接近N处理。在整个驯化—脱驯化—再驯化过程中,脱驯化48 h的烟草植株抗氧化能力升高,植株渗透调节相对稳定,在脱驯化过程中获得一定的耐受性。

关键词：脱驯化干旱胁迫烟草幼苗

弱光胁迫对烟草幼苗抗氧化系统及相关基因表达的影响

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南方农业学报 2019年第5期50卷 957-963页

作者：关晓溪隋常玲胡海军吴亚男吴燕遵义师范学院生物与农业科技学院

[目的]探讨弱光胁迫对烟草幼苗抗氧化系统及相关基因表达的影响,为后续开展烟草遗传改良提供科学依据。[方法]以自然光(12000 lx)为对照(CK),设T1(7500 lx)、T2(4500 lx)和T3(2500 lx)3个弱光胁迫处理,于烟苗生长至大十字期时随机取样... 详细信息

[目的]探讨弱光胁迫对烟草幼苗抗氧化系统及相关基因表达的影响,为后续开展烟草遗传改良提供科学依据。[方法]以自然光(12000 lx)为对照(CK),设T1(7500 lx)、T2(4500 lx)和T3(2500 lx)3个弱光胁迫处理,于烟苗生长至大十字期时随机取样测定不同光照处理下烟草幼苗的抗氧化系统相关指标,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测调控响应光信号内源物质相关基因的差异表达模式,并分析基因表达对胁迫抗性的影响。[结果]一定程度的弱光(7500和4500 lx)胁迫可使烟苗叶片的脯氨酸(Pro)含量上升,可溶性蛋白含量下降,丙二醛(MDA)含量升高,超氧阴离子产生速率提高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高;而重度弱光(2500 lx)胁迫导致抗氧化酶活性大幅度下降,证明重度弱光导致烟苗生长过弱,其体内的防御酶系统不足以抵抗逆境胁迫。在此过程中,烟草生长素早期反应基因GH3.6、过氧化物酶类似物基因peroxidase P7-like和细胞色素基因P450的表达均在轻度弱光(7500 lx)胁迫时下调,在重度弱光(2500 lx)胁迫时进一步下调;抗病蛋白基因RGA3在重度弱光胁迫下显著下调(P烟草幼苗抗氧化系统,抑制幼苗内源物质相关基因的表达,推测其参与了烟草的光信号应激反应。

关键词：烟草幼苗弱光胁迫生长发育基因表达

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土霉素累积特征及其对烟草幼苗生长的影响

现代农业科技 2024年第3期 26-30,39页

作者：姬鸿飞王李芳鲁黎明杨明宏潘昆宋利王斌何彬宋江罗引泸州市烟草公司古蔺分公司四川古蔺646500 四川农业大学四川成都610000

为探究抗生素通过水、土壤和有机肥料进入烟草生产环境中对烟草幼苗生长发育的影响,本文研究了土霉素在烟草幼苗中的累积与分布特征及其对烟苗生长的影响。结果表明,土霉素可以被烟株有效吸收,同时有效积累在烟株内。土霉素对烟草幼苗... 详细信息

为探究抗生素通过水、土壤和有机肥料进入烟草生产环境中对烟草幼苗生长发育的影响,本文研究了土霉素在烟草幼苗中的累积与分布特征及其对烟苗生长的影响。结果表明,土霉素可以被烟株有效吸收,同时有效积累在烟株内。土霉素对烟草幼苗生长发育有抑制作用,且随着处理时间和浓度的增加,烟草幼苗根、茎、叶中土霉素含量均增加。无土霉素处理烟草幼苗根长、茎长、最大叶面积、根鲜重、茎鲜重和叶鲜重均高于土霉素处理。随着土霉素浓度的增加,烟草幼苗叶片叶绿素含量和根系活力逐渐降低。

关键词：土霉素烟草幼苗生长累积特征