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代谢组与转录组联合分析毕节市高海拔烟区烟叶类黄酮代谢差异

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烟草科技 2024年第7期57卷 57-64页

作者：申树林黄赟周遵华马敏伦陈德慧马玉玺尹能文李彩斌西南大学农学与生物科技学院重庆市400715 贵州省烟草公司毕节市公司贵州省毕节市551700

为明确毕节市高海拔地区烟叶的代谢特征,分别以该地3个烟叶产区(海拔>1800 m)的韭菜坪2号和云烟87烟叶为材料进行代谢组与转录组联合分析,初步鉴定了韭菜坪2号与云烟87烟叶中的差异代谢物和差异基因,并通过加权基因共表达网络分析筛选... 详细信息

为明确毕节市高海拔地区烟叶的代谢特征,分别以该地3个烟叶产区(海拔>1800 m)的韭菜坪2号和云烟87烟叶为材料进行代谢组与转录组联合分析,初步鉴定了韭菜坪2号与云烟87烟叶中的差异代谢物和差异基因,并通过加权基因共表达网络分析筛选了关键差异基因的模块。结果表明:3个产区的韭菜坪2号与云烟87烟叶代谢差异明显,其中类黄酮代谢物异鼠李素在韭菜坪2号中高积累;同时共鉴定出265个共有的差异表达基因,主要在类黄酮生物合成途径、黄酮与黄酮醇生物合成途径显著富集;加权基因共表达网络分析共鉴定出9个与异鼠李素相关的基因模块,其中2个模块显著富集到类黄酮生物合成途径、黄酮与黄酮醇生物合成途径;进一步研究分析发现,韭菜坪2号中NtPAL1、NtCHIL、NtF3H、NtTT7和NtFLS1基因下调表达可能抑制了苯丙氨酸、山奈酚及其衍生物、槲皮素及其衍生物的积累水平,而NtASMTs、NtROMTs和NtCCoAMT等甲基转移酶基因的上调表达与烟叶中异鼠李素高积累相关。本研究结果初步表明黄酮类生物合成相关途径对韭菜坪2号在高海拔适应性方面具有一定作用,为深入解析韭菜坪2号的高海拔生长适应性机制提供理论指导。

关键词：毕节市高海拔烟区韭菜坪2号云烟87 代谢组转录组类黄酮代谢

气流上升式密集烤房温湿度场分布及其对烟叶质量的影响

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烟草科技 2024年第3期57卷 43-55页

作者：陈祖销李俊营藏照阳张红杰过伟民孟杨刘剑君张富生周汉平王爱国徐嫱张艳玲中国烟草总公司郑州烟草研究院郑州450001 河南省烟草公司平顶山市公司河南省平顶山市467002 河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心郑州450016 河南工业大学粮油食品学院郑州450001 河南省烟草公司郑州市450018

为明确烟叶烘烤过程烤房的温湿度场分布差异及其对烟叶质量的影响,通过在烤房内均匀放置温湿度传感器采集烘烤过程的环境温湿度数据,从垂直和水平角度分析气流上升式烤房的温湿度分布规律,并研究了烤房不同区位烟叶的烘烤质量差异。结... 详细信息

为明确烟叶烘烤过程烤房的温湿度场分布差异及其对烟叶质量的影响,通过在烤房内均匀放置温湿度传感器采集烘烤过程的环境温湿度数据,从垂直和水平角度分析气流上升式烤房的温湿度分布规律,并研究了烤房不同区位烟叶的烘烤质量差异。结果表明:(1)烤房垂直和水平方向的温湿度均存在显著差异,变黄前期至变黄中期差异较小,变黄后期至定色前期差异增大,定色中期至干筋后期差异减小,且烤房垂直方向的温湿度差异大于水平方向。(2)对烤房烘烤过程的温湿度时序数据进行聚类分析,可将烤房18个区位较好地分为3类,即高温低湿区域、中温中湿区域和低温高湿区域。(3)在鲜烟素质一致的条件下,烤后烟叶样品烘烤损失、上等烟比例、主要化学成分和外观评价得分整体上均没有显著性差异。(4)总糖、还原糖和淀粉含量在垂直方向有上层中端>后端的趋势,两糖比值分布规律与之相反;垂直方向下层烟叶存在颜色纯正度、柔软度和油润感得分较高的趋势,水平方向中端烟叶存在颜色纯正度、光泽度、柔软度和油润感得分较高的趋势。基于烤房温湿度分布规律研究,有助于为烤房合理分类装烟和烘烤工艺仿真提供数据支撑。

关键词：密集烤房烟叶烘烤温度相对湿度分布规律烟叶质量

光合细菌与留叶数互作对烤烟生理代谢、化学品质及产质量的影响

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作物杂志 2024年

作者：韦梦洋罗贞宝贺帅马黔马关凯席飞虎罗东升景延秋喻奇伟王茂贤河南农业大学烟草学院贵州省烟草公司毕节市公司

为探究光合细菌与留叶数互作对烤烟生理生化及产质量的影响。本试验以‘云烟87’作为供试材料，采用双因素裂区试验，以光合细菌喷施浓度（G）为主区、留叶数（Y）为副区，均设置3个水平（G：1:500、1:300、1:100，Y：19片、21片、23片... 详细信息

为探究光合细菌与留叶数互作对烤烟生理生化及产质量的影响。本试验以‘云烟87’作为供试材料，采用双因素裂区试验，以光合细菌喷施浓度（G）为主区、留叶数（Y）为副区，均设置3个水平（G：1:500、1:300、1:100，Y：19片、21片、23片），研究两者及其互作对烤烟光合特性、碳氮代谢相关酶活性、烤后烟叶常规化学成分、中性致香物质及经济性状的影响。结果表明，光合细菌、留叶数对烤烟叶绿素总变异贡献率分别为35.29%、34.79%，对光合参数总变异贡献率分别为35.29%、34.79%，对烤烟氮代谢相关酶活性总变异贡献分别为36.18%、43.92%，对烤烟碳代谢相关酶活性总变异贡献率分别为40.61%、40.69%，对烟叶化学成分总变异贡献率分别为44.38%、35.89%，对烟叶中性致香物质总变异贡献率分别为36.22%、29.64%，对烤烟经济性状总变异贡献率分别为38.81%、37.78%，整体以光合细菌为主要效应因子。光合细菌喷施浓度1:300处理显著提升了烟叶叶绿素含量，还原糖、总糖、总氮和钾等常规化学成分含量，类胡萝卜素降解产物和苯丙氨酸降解产物等致香物质含量及经济性状，其中G2Y2处理的钾含量增加了21.23%～23.44%、中性致香物质含量增加了4.23%～5.04%，经济产值增加了6.95%～8.7%。综上，光合细菌喷施浓度1:300和留叶数21片的处理能够改善烟叶品质，优化等级结构，提高经济效益。

关键词：光合细菌留叶数烤烟产量质量

不同移栽期和采收期组合对陕南烤烟上部烟叶品质特性的影响

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江苏农业科学 2024年第6期52卷 96-105页

作者：朱一坷彭智良赵园园杨青玺段卫东尹光庭张永锋史宏志河南农业大学烟草学院/烟草农业减害研究中心河南郑州450046 陕西省烟草公司商洛市公司陕西商洛711599 河南中烟工业有限责任公司河南郑州450016

为探索陕南烟区烤烟优质上部烟叶形成的时空效应,以陕西省商洛市的主栽品种云烟99为材料,设计不同移栽期和采收期的栽培组合试验,在研究过程中探讨不同处理方法对烤烟上部烟叶采收外观特征的影响,并进行烤后烟叶经济性状、物理性状、常... 详细信息

为探索陕南烟区烤烟优质上部烟叶形成的时空效应,以陕西省商洛市的主栽品种云烟99为材料,设计不同移栽期和采收期的栽培组合试验,在研究过程中探讨不同处理方法对烤烟上部烟叶采收外观特征的影响,并进行烤后烟叶经济性状、物理性状、常规化学成分、感官品质以及中性香气物质的测定和分析。结果表明,随着采收期的延迟,上部烟叶的叶面色调逐渐从黄绿变为浅黄或淡黄,叶面落黄程度增加,叶脉变白,茸毛加速脱落,叶面的成熟斑增多。移栽期和采收期极显著影响烤烟上部烟叶的叶长、单叶重、叶质重。移栽期对烤烟上部烟叶的经济性状,如产值及上等烟比例等产生极显著的影响。移栽期的推迟会导致上部烟叶产量、产值及上等烟的比例先升高后降低。采收期延迟4、6 d上等烟比例差异不显著,但显著高于其他处理,比正常采收分别显著提高3.87、4.56百分点。采收期对烤后上部烟叶的品质影响较大,采收期与烤后上部烟叶的香气质量密切相关,延迟2~4 d采收,烤后上部烟叶的感官品质评分较优异,化学成分协调,中性香气物质的含量也较高。综合分析,陕南烟区烤烟在4月25日移栽,延迟2~4 d,上部烟叶落黄70%~79%,主脉变白70%~79%,成熟斑稍多时采收,上部烟叶落黄程度较高,内含物质转化充分,经济性状表现良好,最有利于优质上部烟叶形成。

关键词：上部烟叶移栽期采收期品质

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烟草溃疡病病原鉴定及生物学特性分析

烟草科技 2024年第5期57卷 58-63页

作者：钟杰邱泽澜刘仕达杨志娟苏家恩周彦夷肖艳松王迎周向平刘天波湖南农业大学植物保护学院长沙市410128 云南省烟草公司大理州公司云南省大理州大理市671000 湖南省烟草公司郴州市公司桂阳县公司湖南省郴州市424400 湖南省烟草公司永州市公司湖南省永州市425000 湖南省烟草科学研究所长沙市410010

2022—2023年在湖南省永州市的烟田烟株上发现类似烟草溃疡病的茎部病害。为了明确引起该病害的病原种类及生物学特性,利用组织分离法对感病烟株茎秆进行分离纯化、形态学观察和柯赫氏法则验证,并对其生物学特性进行研究,同时进行形态学... 详细信息

2022—2023年在湖南省永州市的烟田烟株上发现类似烟草溃疡病的茎部病害。为了明确引起该病害的病原种类及生物学特性,利用组织分离法对感病烟株茎秆进行分离纯化、形态学观察和柯赫氏法则验证,并对其生物学特性进行研究,同时进行形态学及rDNA-ITS序列进化分析发现,该病害的病原为葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)。生物学特性分析表明,葡萄座腔菌的菌丝生长最适温度为30℃,最适pH值为7,最适碳源和氮源分别为葡萄糖和牛肉膏。这是在湖南产烟区首次被报道的由Botryosphaeria dothidea引起的烟草溃疡病。

关键词：烟草病原菌葡萄座腔菌茎溃疡病生物学特性

呋虫胺对映体在水体沉积物中的选择性蓄积及对微生态系统的影响

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农药学学报 2024年第3期26卷 594-603页

作者：林伟李世博王秀国吴平刘通福建省烟草公司南平市公司福建南平353000 山东省日照市烟草公司五莲分公司山东日照276800 中国农业科学院烟草研究所山东青岛266100

近年来,由新烟碱类杀虫剂引起的环境安全问题日益突出。呋虫胺作为新一代烟碱类杀虫剂的代表,充分评估其环境安全性具有重要意义。在本研究中,通过构建水-沉积物微宇宙系统,研究了呋虫胺在沉积物中的选择性蓄积及对沉积物微生态系统的... 详细信息

近年来,由新烟碱类杀虫剂引起的环境安全问题日益突出。呋虫胺作为新一代烟碱类杀虫剂的代表,充分评估其环境安全性具有重要意义。在本研究中,通过构建水-沉积物微宇宙系统,研究了呋虫胺在沉积物中的选择性蓄积及对沉积物微生态系统的影响。研究结果表明,与R-呋虫胺相比,S-呋虫胺在沉积物中具有更强的蓄积能力。暴露期间,R-呋虫胺和S-呋虫胺均导致沉积物中脲酶活性出现不同程度的降低。然而,沉积物中脱氢酶和过氧化氢酶活性在R-呋虫胺和S-呋虫处理组均显著升高。经过28 d的暴露,R-呋虫胺和S-呋虫胺均导致蛭弧菌门Bdellovibrionota、噬氢菌属Hydrogenophaga和不动杆菌属Acinetobacter丰度显著升高。此外,与R-呋虫胺相比,S-呋虫胺显著抑制了放线菌门Acidobacteriota、热脱硫杆菌门Desulfobacterota和黏菌门Myxococcota的丰度。S-呋虫胺对沉积物微生物群落产生了更强烈的负面影响,导致微生物群落多样性降低,促进了微生物的种间互作。研究表明,拟杆菌门Firmicutes下的狭义梭菌属Clostridium_sensu_stricto在S-呋虫胺的选择性降解中发挥重要作用,而放线菌门Actinobacteriota下的微生物在R-呋虫胺的选择性降解中发挥主要作用。相关研究结果有利于评估呋虫胺在水生态系统中的环境安全性,为呋虫胺的正确使用和污染修复提供理论依据。

关键词：手性农药新烟碱类杀虫剂微生物残留特征生态毒性

移栽期对云烟87烤后烟叶化学成分及感官质量的影响

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西南农业学报 2024年

作者：郜军艺彭隆基胡燕李鹏志熊晶钱雪松周俊成高焕晔何轶贵州省烟草公司毕节市公司贵州大学烟草学院/贵州省烟草品质研究重点实验室

【目的】探明威宁黑石地区不同移栽期烤烟烤后化学成分及感官质量的变化规律，为明确威宁黑石地区最适宜的移栽时期、提高烟叶品质和产量提供理论依据。【方法】以云烟87为试验材料，采用随机区组试验设计，研究不同移栽期（4月10日、4... 详细信息

【目的】探明威宁黑石地区不同移栽期烤烟烤后化学成分及感官质量的变化规律，为明确威宁黑石地区最适宜的移栽时期、提高烟叶品质和产量提供理论依据。【方法】以云烟87为试验材料，采用随机区组试验设计，研究不同移栽期（4月10日、4月20日、4月30日和5月10日）对采烤结束后烤烟还原糖、总糖、淀粉、烟碱、总氮、蛋白质、乳酸、苹果酸、总有机酸、钾和氯的化学成分含量的影响，并对其感官质量鉴定评分。【结果】随着移栽期推迟，烟叶还原糖含量呈先升后降趋势，总糖含量呈先降后升再降趋势，淀粉含量呈逐渐下降趋势；总氮和蛋白质含量均表现出先升后降再升趋势，烟碱含量呈先升后降趋势，氯含量呈先降后升趋势，钾含量则总体呈上升趋势；总有机酸含量呈先升后降趋势；甜润感评分总体呈先升后降再升趋势，香气特性评分总体呈下降趋势，烟气特性评分总体呈先升后降趋势，口感特性则呈先降后升趋势。还原糖、总氮、蛋白质、氯含量与甜润感呈极显著正相关，总有机酸含量与甜润感呈显著负相关，且甜润感与香气特性中的透发性、烟气特性中的细腻程度关系较密切。细腻程度的主要影响因素是总氮和还原糖，透发性的主要影响因素是烟碱和还原糖，烟碱、蛋白质及还原糖对甜润感的形成具有较大影响。【结论】威宁黑石地区最适宜的移栽时期为4月10日，此条件下烟叶烤后化学成分较为协调，有利于感官质量的提升。

关键词：移栽期云烟87 烤后化学成分感官质量

基于随机森林特征优选的雪茄烟叶晾制过程含水率预测

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农业工程学报 2024年第7期40卷 343-354页

作者：邢卓冉张凯刘旭东马明刘冰洋丁松爽时雅琪安继鹏高浩杰时向东河南农业大学烟草学院/国家烟草栽培生理生化研究基地/烟草行业烟草栽培重点实验室郑州450002 湖南省烟草公司怀化市公司怀化418000 中国烟草总公司郑州烟草研究院郑州450001 安徽中烟工业责任有限公司雪茄研究所合肥230088

针对雪茄烟叶晾制过程含水率人工判断主观性强、准确度低等不足,以及对影响雪茄烟叶晾制过程含水率预测的重要表观特征尚不明确等问题,该研究基于图像特征提取以及机器学习技术实现雪茄烟叶晾制过程含水率的预测。试验以雪茄烟品种“云... 详细信息

针对雪茄烟叶晾制过程含水率人工判断主观性强、准确度低等不足,以及对影响雪茄烟叶晾制过程含水率预测的重要表观特征尚不明确等问题,该研究基于图像特征提取以及机器学习技术实现雪茄烟叶晾制过程含水率的预测。试验以雪茄烟品种“云雪2号”为试验材料,获取晾制过程的烟叶图像的颜色、轮廓、纹理以及部位四类特征并筛选出雪茄烟叶含水率预测的优选图像特征子集。在此基础上,构建了随机森林(random forest,RF)、支持向量机(support vector regression,SVR)与反向传播神经网络(back propagation neural network,BPNN)模型,并利用遗传算法(genetic algorithm,GA)对各模型超参数进行优化,将原始图像特征集与优选图像特征集输入3个机器学习模型,构建出6种模型-特征组合方案,依据晾制时期对原始数据集进行划分,并对测试集进行预测。最终结果显示:GA-SVR模型+优选图像特征子集的组合方案在测试集上表现最优,其决定系数(coefficient of determination,r^(2))与均方误差(mean square error,MSE)分别为0.980和0.001,且运行时间最短(运行时长为0.128 s)。研究结果可为雪茄烟叶晾制过程智能化控制提供理论依据。

关键词：图像处理含水率随机森林特征优选雪茄烟叶

代谢组与转录组联合分析毕节市高海拔烟区烟叶类黄酮代谢差异

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烟草科技 2024年

作者：申树林黄赟周遵华马敏伦陈德慧马玉玺尹能文李彩斌西南大学农学与生物科技学院贵州省烟草公司毕节市公司

为明确毕节市高海拔地区烟叶的代谢特征，分别以该地3个烟叶产区（海拔＞1 800 m）的韭菜坪2号和云烟87烟叶为材料进行代谢组与转录组联合分析，初步鉴定了韭菜坪2号与云烟87烟叶中的差异代谢物和差异基因，并通过加权基因共表达网络分... 详细信息

为明确毕节市高海拔地区烟叶的代谢特征，分别以该地3个烟叶产区（海拔＞1 800 m）的韭菜坪2号和云烟87烟叶为材料进行代谢组与转录组联合分析，初步鉴定了韭菜坪2号与云烟87烟叶中的差异代谢物和差异基因，并通过加权基因共表达网络分析筛选了关键差异基因的模块。结果表明：3个产区的韭菜坪2号与云烟87烟叶代谢差异明显，其中类黄酮代谢物异鼠李素在韭菜坪2号中高积累；同时共鉴定出265个共有的差异表达基因，主要在类黄酮生物合成、黄酮与黄酮醇生物合成途径显著富集；加权基因共表达网络分析共鉴定出9个与异鼠李素相关的基因模块，其中2个模块显著富集到类黄酮生物合成、黄酮与黄酮醇生物合成途径；进一步研究分析发现，韭菜坪2号中NtPAL1、NtCHIL、NtF3H、NtTT7和NtFLS1基因下调表达可能抑制了苯丙氨酸、山奈酚及其衍生物、槲皮素及其衍生物的积累水平，而NtASMTs、NtROMTs和NtCCoAMT等甲基转移酶基因的上调表达与烟叶中异鼠李素高积累相关。本研究结果初步表明黄酮类生物合成相关途径的对韭菜坪2号在高海拔适应性方面具有一定作用，为深入解析韭菜坪2号的高海拔生长适应性机制提供理论指导。

关键词：毕节市高海拔烟区韭菜坪2号云烟87 代谢组与转录组类黄酮代谢