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不同年限烤烟连作对土壤养分和微生物变化的影响

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华中农业大学学报 2024年第4期43卷 182-191页

作者：郑梅迎刘福童郑邦玺黄治宏徐画晴张雅楠何文勤姚峰任天宝陕西省烟草公司汉中市公司汉中723000 河南农业大学烟草学院/河南省生物炭研究工程技术中心郑州450002 陕西中烟工业有限责任公司汉中723000

为探究烤烟连作障碍的关键影响因素及规律,对汉中地区种植5种不同年份处理:连作0 a(CK)、连作2 a(T1)、连作4 a(T2)、连作6 a(T3)和连作8 a(T4)的烤烟土壤进行了土壤理化性质、微生物多样性及群落结构变化的分析。结果显示:烤烟土壤有... 详细信息

为探究烤烟连作障碍的关键影响因素及规律,对汉中地区种植5种不同年份处理:连作0 a(CK)、连作2 a(T1)、连作4 a(T2)、连作6 a(T3)和连作8 a(T4)的烤烟土壤进行了土壤理化性质、微生物多样性及群落结构变化的分析。结果显示:烤烟土壤有机质、土壤pH和总碳含量随着种植年限的增加而降低;T4处理相比于CK处理,土壤有机质、土壤pH和总碳含量分别减少8.34%、25.39%和25.20%;土壤中细菌和真菌多样性及丰富度均呈现先增加后减少的趋势,其中细菌优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门;真菌优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,相比于CK处理,T3处理下微生物相对丰度变化较大,其中放线菌门、厚壁菌门和担子菌门变化幅度分别为4.04%、6.24%和28.86%。结果表明,连作降低了土壤有机质含量、土壤pH和全碳含量,影响土壤微生物群落组成。

关键词：烤烟连作障碍土壤养分土壤微生物微生物群落

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植物miRNA响应非生物胁迫研究进展

植物学报 2024年

作者：周文杰张文瀚贾玮许自成黄五星河南农业大学烟草学院

干旱、极端温度、盐和重金属等非生物胁迫导致植物产量和品质下降。miRNA是一类长约20–24个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,通过形成miRNA介导的沉默复合物(RISC)剪切靶mRNA并抑制靶基因的翻译,在转录后水平负调控真核生物基因表达。... 详细信息

干旱、极端温度、盐和重金属等非生物胁迫导致植物产量和品质下降。miRNA是一类长约20–24个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,通过形成miRNA介导的沉默复合物(RISC)剪切靶mRNA并抑制靶基因的翻译,在转录后水平负调控真核生物基因表达。高通量测序技术的快速发展使得植物物种中大量响应非生物胁迫的miRNA得到鉴定和表征。非生物胁迫下植物miRNA与其靶基因结合,构成了控制各种生命活动的大型基因调控网络,包括生长发育、营养吸收与分配、信号转导与氧化应激,从而提高植物抗逆性。深入理解miRNA的功能及调控机制对于通过基因工程进行作物改良和抗逆育种至关重要。该文综述了miRNA的生物合成及作用机制,重点探讨了近年来在植物响应非生物胁迫过程中参与调控的miRNA鉴定及功能研究进展,并展望了该领域后续可能的研究方向。

关键词：植物 miRNA 非生物胁迫作用机制

烟草转录因子NtWRKY11基因克隆、亚细胞定位及表达模式分析

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华北农学报 2024年第3期39卷 60-66页

作者：温海洋朱紫童湛佳伟李长武博寒杨永霞张松涛贾宏昉河南农业大学烟草学院河南郑州450002

WRKY转录因子家族在调控非生物胁迫中具有重要的作用。为系统地分析烟草NtWRKY11基因的序列特征、表达模式,探究该基因在低温和干旱等非生物胁迫下的反应机制,以普通烟草cDNA为模板进行PCR扩增,克隆NtWRKY11基因的全长cDNA序列,利用生... 详细信息

WRKY转录因子家族在调控非生物胁迫中具有重要的作用。为系统地分析烟草NtWRKY11基因的序列特征、表达模式,探究该基因在低温和干旱等非生物胁迫下的反应机制,以普通烟草cDNA为模板进行PCR扩增,克隆NtWRKY11基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件分析NtWRKY11蛋白的基本性质,构建植物表达载体研究其亚细胞定位,利用qRT-PCR技术检测烟草盛花期不同组织以及不同胁迫下NtWRKY11基因的表达情况。结果表明,烟草NtWRKY11基因cDNA全长999 bp,编码332个氨基酸,与苎麻BnWRKY11的相似性达54.23%。其启动子含有1个MBS、1个MYB和3个ARBE顺式作用元件,这3种元件可能共同发挥作用,使植物的抗旱性增强;还含有3个水杨酸响应的顺式作用元件TCA-element,能够提高植物的耐低温性。亚细胞定位结果表明,NtWRKY11蛋白定位在细胞核上。盛花期不同组织的表达分析表明,NtWRKY11在老叶中高表达,极显著高于根中的表达量,而花中的表达量极显著低于根中,茎和新叶中的表达量均与根中差异不显著。非生物胁迫下的表达分析表明,该基因在低温、干旱胁迫下的相对表达量极显著高于正常(CK),在高盐胁迫处理下的相对表达量与CK无显著差异,而在高温胁迫下的相对表达量极显著低于CK。综上所述,NtWRKY11在老叶中高表达,在干旱胁迫、低温胁迫下表达量增加,表明该基因作为正向转录因子调控了干旱和低温胁迫。

关键词：烟草 NtWRKY11 干旱低温转录因子非生物胁迫

外源锌对镉胁迫下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响

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环境科学 2024年第2期45卷 1128-1140页

作者：张辉红魏畅柳海涛张静静刘芳赵颖张雪海李鸽子姜瑛河南农业大学资源与环境学院郑州450046 河南农业大学农学院省部共建小麦玉米作物学国家重点实验室郑州450046 河南农业大学国家小麦工程技术研究中心郑州450046

为探究不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫条件下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响,通过水培试验,以玉米品种郑单958为试验材料,研究Cd胁迫条件下(50μmol·L^(-1)),外源施加不同浓度Zn(0、10、25、50、100、200和400μmol·L^(-1))对玉米幼... 详细信息

为探究不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫条件下玉米幼苗生长及根系构型分级的影响,通过水培试验,以玉米品种郑单958为试验材料,研究Cd胁迫条件下(50μmol·L^(-1)),外源施加不同浓度Zn(0、10、25、50、100、200和400μmol·L^(-1))对玉米幼苗生长、根系构型及其分级特征、Cd含量及根系Cd吸收能力、光合系统的影响,并通过主成分分析和隶属函数法进行综合评价.结果表明,50μmol·L^(-1)Cd胁迫对玉米幼苗具有明显的毒害作用,使叶绿素含量和光合参数显著降低,主根长、株高、生物量、根分枝数和根尖数,包括Ⅰ~Ⅲ级径级区间的根长、根表面积及Ⅰ~Ⅱ级径级区间的根体积显著下降,阻碍了玉米幼苗的正常生长发育.施用100μmol·L^(-1)和200μmol·L^(-1)Zn与不施Zn相比,降低了玉米幼苗对Cd的吸收,显著降低了Cd含量和Cd吸收效率,缓解了对玉米幼苗的毒害作用,使地上地下部鲜重、地上部干重、地上地下部耐受指数和根分枝数均显著升高;显著增强了玉米幼苗的光合作用,促使幼苗光合速率和总叶绿素含量显著升高;Ⅰ级径级区间的RL、Ⅰ~Ⅱ级径级区间的SA和RV在100μmol·L^(-1)Zn时达到最大,Ⅲ级径级区间的RL、SA和RV在200μmol·L^(-1)Zn时达到最大,均显著高于不施Zn处理;玉米幼苗生长耐受性综合评价表明,100μmol·L^(-1)和200μmol·L^(-1)Zn缓解Cd毒害作用效果较好.综合分析可知,施加适宜浓度的Zn可以降低玉米幼苗植株内Cd含量、根系Cd吸收能力及Cd吸收效率,提高玉米幼苗生物量的积累,减轻Cd毒害对根系构型的影响,减少对光合系统的影响,提高玉米幼苗对Cd的耐受性.

关键词：玉米镉(Cd) 锌(Zn) 生理参数根系构型分级

乙基麦芽酚丁二酸双酯的合成、热解及抗氧化研究（英文）

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有机化学 2024年

作者：于兆锦张展王海洋王波付光明张瑛杨晓朋董爱君姬小明河南农业大学烟草学院河南省香精香料与调香工程技术研究中心河南中烟工业有限责任公司技术中心湖北中烟工业有限责任公司技术中心

为了开发具有稳定性的焦甜香韵化合物，本文以丁二酸酐、香味醇和乙基麦芽酚为原料，两步法得到9种乙基麦芽酚丁二酸双酯类化合物5a-5i，并对其进行结构鉴定、热稳定性和体外抗氧化性研究。结果表明，化合物5a-5i具有焦甜香韵，同时还... 详细信息

为了开发具有稳定性的焦甜香韵化合物，本文以丁二酸酐、香味醇和乙基麦芽酚为原料，两步法得到9种乙基麦芽酚丁二酸双酯类化合物5a-5i，并对其进行结构鉴定、热稳定性和体外抗氧化性研究。结果表明，化合物5a-5i具有焦甜香韵，同时还兼具其它香韵。化合物5a-5b最大失重率的温度高于原料的温度，热解时能产生大量乙基麦芽酚和香味醇等物质。化合物5a的DPPH和·OH清除能力高于化合物5b-5i和乙基麦芽酚。综上所述，化合物5a具有焦甜香韵，且表现出较高的热稳定性和体外抗氧化能力，为提高香料的稳定性和拓展其多功能应用开辟了新的途径。

关键词：乙基麦芽酚酯化热裂解抗氧化香料香精

生物炭基肥对植烟土壤养分及根际真菌群落结构与功能影响分析

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中国土壤与肥料 2024年第5期 39-47页

作者：廖珠珠郑梅迎姚峰李凌云张松杰彭智良李先锋任天宝河南农业大学烟草学院/河南省生物炭研究工程技术中心河南郑州450002 陕西省烟草公司汉中市公司陕西汉中723000 陕西省烟草商洛市公司陕西商洛726000 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所河南郑州450002

植烟土壤生物学特性对土壤肥力和土壤养分循环非常重要,是评价土壤肥力的重要生物学指标。探讨减氮条件下配施生物炭基肥对秦岭烟区植烟土壤养分、酶活和真菌群落组成的影响,以期为植烟土壤养分高效利用和根际微生物态菌群结构改善提供... 详细信息

植烟土壤生物学特性对土壤肥力和土壤养分循环非常重要,是评价土壤肥力的重要生物学指标。探讨减氮条件下配施生物炭基肥对秦岭烟区植烟土壤养分、酶活和真菌群落组成的影响,以期为植烟土壤养分高效利用和根际微生物态菌群结构改善提供理论依据。采用随机区组试验设计,设置两个试验处理:常规施肥(CK),750 kg·hm^(-2)生物炭基肥+常规施肥减氮10%(ST)。在烟苗移栽后75 d采集土壤样品,利用高通量测序技术对植烟根际土壤真菌群落及环境因子进行分析。生物炭基肥能够提高土壤的基础理化性质,增加真菌群落的α多样性,改变真菌群落结构;生物炭基肥能够降低子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、毛霉菌门(Mucoromycota)等优势菌门的相对丰度,增加芽枝菌门(Blastocladiomycota)、镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度,同时降低植烟土壤根际病理营养型真菌的相对丰度,在植物生长发育过程中对植物病害有一定的抵御作用。根际土壤真菌群落结构的改变是多因子共同作用的结果,相关性分析表明,门水平下真菌大多与土壤理化性质呈正相关关系。研究结果说明,施用生物炭基肥有利于土壤养分的固持作用,显著改善烟株根际微生物群落结构,增加优势微生物相对丰度,降低病理营养型真菌的相对丰度。

关键词：生物炭基肥土壤固碳土壤养分根际土壤微生物群落结构

NtJAZ9基因参与调控烟草腺毛发生的功能研究

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中国烟草学报 2024年

作者：朱文奇张新要裴文毅季盈彤董千锋廖子鑫闫筱筱崔红湖南中烟工业有限责任公司技术中心河南农业大学烟草学院

【目的】探究茉莉酮酸调控烟草腺毛发生的分子机制。【方法】对茉莉酮酸信号关键抑制子NtJAZ9进行同源克隆、生物信息学分析和基因功能研究。【结果】（1）NtJAZ9有两条同源序列NtJAZ9-1和NtJAZ9-2，编码区长度分别为1008 bp和996 bp。... 详细信息

【目的】探究茉莉酮酸调控烟草腺毛发生的分子机制。【方法】对茉莉酮酸信号关键抑制子NtJAZ9进行同源克隆、生物信息学分析和基因功能研究。【结果】（1）NtJAZ9有两条同源序列NtJAZ9-1和NtJAZ9-2，编码区长度分别为1008 bp和996 bp。（2）亚细胞定位结果表明NtJAZ9蛋白定位在细胞核中。在各组织中NtJAZ9-1相对表达量均高于NtJAZ9-2，NtJAZ9-1在茎表皮中表达量最高，NtJAZ9-2在叶中表达量最高。（3）NtJAZ9过表达植株叶面腺毛密度降低，NtJAZ9基因敲除植株腺毛密度显著增加，保护毛密度差异不显著。茉莉酮酸甲酯（methyl jasmonate，MeJA）可显著促进长柄腺毛的发生，喷施后过表达株系长柄腺毛密度增加1.76倍，敲除株系长柄腺毛增加0.36倍。【结论】NtJAZ9基因参与调控烟草腺毛的发生，并在一定程度上影响了MeJA信号对烟草腺毛发生的调控作用。

关键词：烟草 NtJAZ9 过表达基因编辑腺毛密度 MeJA

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

肠杆菌（Enterobacter tabaci）β7发酵优化及菌剂制备

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食品与发酵工业 2024年

作者：杨旭李晨飞张志平赵纪张松涛魏涛郑州轻工业大学食品与生物工程学院河南农业大学烟草学院

从云南文山筛选出一株高产吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）的烟草肠杆菌（Enterobacter tabaci）β7，在摇瓶水平上对碳源种类、氮源种类、接种量、IAA前体物质色氨酸等发酵工艺参数进行单因素实验和响应面优化，确定了发酵培养... 详细信息

从云南文山筛选出一株高产吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）的烟草肠杆菌（Enterobacter tabaci）β7，在摇瓶水平上对碳源种类、氮源种类、接种量、IAA前体物质色氨酸等发酵工艺参数进行单因素实验和响应面优化，确定了发酵培养基组成为：最佳碳源半乳糖6 g/L，最佳氮源酵母粉2 g/L，色氨酸500 mg/L，接种量5%发酵16 h条件下，发酵液中IAA浓度最高达到276.96 mg/L，较优化前提高了13.53%。研究了不同助剂，包括抑菌剂、保护剂和乳化剂等对菌剂保藏条件下活菌率和IAA保留率的影响，确定最适助剂为抑菌剂山梨酸钾、保护剂甘油、乳化剂吐温-60，在此基础上，制备菌剂在避光4 ℃条件下保藏24 d后，活菌率达到91.25%，IAA保留率达到89.13%。

关键词：吲哚乙酸肠杆菌发酵优化菌剂助剂