烟叶钾素积累特性及遗传变异分析

烟叶钾素积累特性及遗传变异分析

晃逢春[1]2000年在《烟叶钾素积累特性及遗传变异分析》文中提出本文通过大田和水培试验,研究了烟叶钾含量性状的特征,基因型差异、遗传规律和杂种优势;分析了烟叶钾含量高的烟草品种的生理特性、形态特征、烟叶钾含量高的机制、烟叶干物质积累及钾积累的规律,初步研究结果表明:(1)烟叶钾含量性状属于数量性状,可以采用数量遗传分析的方法对其进行遗传分析;(2)烟叶钾含量性状在不同的基因型间存在着本质的差异,变异系数较大,可通过遗传改良来提高烟叶中的钾含量;(3)在烟草生育后期(即圆顶期以后,移栽75天以后),烟叶钾含量性状在基因型间的变异趋向稳定,烟草后期的烟叶钾含量与烤后烟烟叶钾含量有较强的相关性;(4)水培条件下,营养液钾浓度为0.8mmol/l,杂种F1的杂种优势最明显,不同基因型烟草烟株地上部钾含量差异也最能得到体现;烟叶钾含量高的品种具有根系总吸收面积大的特点,而受根系活跃吸收面积影响较小;钾素向地上部分配率高是高钾烟草品种的另一特点,促进钾素向地上部的转运和积累有利于烟株地上部钾含量的提高;(5)在田间条件下,烟叶钾含量高的品种具有烟叶内淀粉酶活性高,株高较高,单株叶数较多,茎围较粗的特点,在株高、单株叶数、茎围三因素中,茎围对烟叶钾含量的贡献最大,用方程y=19.6844+2.7968×x_2+0.2204×x_3-0.2907×x_2x_3能较好地反映茎围、单株叶数与烟叶钾含量之间的回归关系;(6)烟叶钾含量高的品种烟叶钾含量在烟株发育过程中有两个特点:Ⅰ.生育前期(移栽60天前)烟叶钾含量高;Ⅱ.在生育后期(移栽60天后),烟叶钾含量有一段缓慢下降过程,或者不会出现急剧下降过程;在烟株发育过程中,使烟株烟叶绝对钾含量高峰后移有利于烟叶钾含量的 提高;干物质积累增加超过钾积累增加所引起的“稀释效应” 是烟草生育后期烟叶钾含量急剧下降的原因之一,但并不能完 全解释后期烟叶钾含量的下降;(7)烟叶钾含量性状存在着 基因的加性效应和显性效应,而且基因的显性效应要大于基因 的加性效应;烟叶钾含量性状是一个能在世代问稳定遗传的性 状,并受到环境条件的强烈影响;(8)烟草杂种中,烟叶钾 含量性状的杂种优势广泛存在,在一些杂交组合中,超亲优势 也存在,利用杂种F;烟叶钾含量性状的杂种优势来提高烟叶钾 含量的措施是可行的,亲本选配时要求:一是两亲本烟叶钾含 量性状的遗传距离要大;二是低值亲本的烟叶钾含量也要尽可 自地高。

舒海燕[2]2002年在《烟草生育后期钾素积累规律研究》文中指出通过大田和水培试验,研究了不同基因型烟草生育后期烟叶钾积累规律,探讨了引起生育后期烟叶钾呈负积累的原因,分析了烟叶钾含量性状的遗传特性及其与其它性状的相关性,试验结果如下:1.烟草生育后期随着烟叶的成熟与衰老,烟叶钾含量逐渐减少,烟叶钾积累率在不同基因型间存在明显的差异;2.通过对干物质积累率与烟叶钾素积累率的分析以及水培、断根和环剥等试验证明,干物质积累率高于烟叶钾积累率所引起的“稀释效应”、钾素通过茎韧皮部由地上部向根部的“回流”以及通过根系的“外排”均为烟草生育后期烟叶钾含量呈负积累的重要原因;通过打顶试验以及叶面喷施外源植物激素IAA和CTK,研究发现,不打顶保持植株顶端生长优势和喷激素延缓烟叶衰老有助于提高烟叶钾含量,说明打顶后根系成为生长中心,引起地上部的钾素重新分配给根部以供其生长需要,这也是造成生育后期烟叶钾含量降低的原因之一;3.相关分析表明,烟叶钾含量性状与株高、茎围和最大叶长的相关性达到了显著和极显著的水平,与叶数的相关虽未达到显著水平,但相关程度相对较高;烟叶钾含量与烟碱在上、中、下三部位叶之间均呈负相关关系,中部叶烟碱与烟叶钾含量的相关达到了极显著水平;烟叶钾含量性状与丙二醛、SOD和电导率以及与蛋白质、可溶性糖、叶绿素和自由水/束缚水之间的相关性均未达显著水平,但相关性质不同,烟叶钾含量性状与前三者之间表现负相关关系,而与后四者之间呈正相关关系;4.杂种优势分析显示,烟叶钾含量性状、植株性状和其它相关化学成分均存在着不同程度的杂种优势;5.不同基因型烟草的一般配合力和特殊配合力差异较大,方差分析表明,烟叶钾含量在不同基因型间的差异达极显著水平,因此可选择到烟叶钾含量性状差异较大的亲本以配出较好的组合,利用F_1提高烟叶钾含量,但在选择亲本时要考虑其配合力情况,并且宜在早代进行选择以培育富钾烟品种。

冯晓英[3]2012年在《不同基因型烤烟营养特性的研究》文中研究说明烤烟是我国重要的经济作物,种植面积居世界首位。目前,我国烤烟生产上主推品种不到10个,品种单一。因此,选育适产、优质、高抗、营养利用效率高的种质资源十分紧迫。氮、磷、钾是烤烟生长所必需的大量矿质元素,研究不同基因型烤烟氮、磷、钾素营养特性的差异,可为选育养分高效的品种奠定基础,也为烤烟生产上合理施肥提供了科学依据。试验以贵州省遵义地区推广品种和遵义市烟草公司自育成的杂交品系及其亲本共计20种基因型烤烟作为材料,研究了不同基因型烤烟苗期、大田期的生长、生理、养分吸收利用和产质量的差异,以及施肥对烤烟营养特性的影响。主要结果如下:(1)不同基因型烟苗的农艺性状和生物量存在显著差异。苗期的根长和苗高分别为4.90-6.91cm和17.85-28.50cm,生物量变幅为0.053~0.236g·dw/株。(2)在苗期,不同基因型烤烟的氮、磷、钾吸收利用存在显著的差异。氮、磷、钾含量分别为38.81g/kg-55.50g/kg、5.45g/kg~7.72g/kg、37.44g/kg-64.67g/kgo烟苗氮、磷、钾的吸收量由高到低的次序为K>N>P,氮、磷、钾吸收量分别变化于2.83mg/株~9.16mg/株、0.37mg/株~1.29mg/株和3.05mg/株~8.84mg/株之间。氮、磷、钾干物质生产效率分别为18.02g·dw/g·N~25.77g·dw/g·N、129.46g·dw/g·P~183.46g·dw/g-P和15.46g-dw/g-K-26.71g·dw/g·K。烟苗氮、磷、钾吸收量之间、及其与生物量之间存在极显著的正相关。因此,在育苗阶段,应注重氮、磷、钾的配比,满足不同基因型烤烟对养分的需求,培育壮苗。(3)烟苗根系活力、硝酸还原酶活性和叶绿素含量存在显著的基因型差异,变异系数分别为0.25、0.28、0.20。烟苗根系活力与氮吸收量和干重之间具有显著正相关。烟苗叶绿素含量与干重和鲜重之间存在显著的正相关。(4)烤烟杂交一代(F1代)烟苗的硝酸还原酶活性与母本值之间呈显著正相关,叶绿素含量与父本值、中亲值和低亲值之间呈极显著正相关。烟苗硝酸还原酶活性、叶绿素含量、根系活力、干重具有一定的中亲优势,硝酸还原酶活性、根系活力和干重还具有超高亲优势。烟苗氮、磷、钾吸收量的杂种优势不明显,但有的杂交材料也表现出中亲优势和超高亲优势。(5)同一供肥条件下,烟株生长存在显著的基因型差异;各生育阶段,不同基因型烟株的农艺性状(株高、最大叶片长度和宽度、叶片数)存在显著或极显著的差异。供试20种基因型烤烟的产量变幅为1644.71kg/hm2~3358.17kg/hn2、上中等烟比例变异范围为55.00%~88.35%、均价变异范围为11.71元/kg~13.65元/kg、产值变异范围为20149.04元/hm2~45174.04元/hm2。烟叶化学成分含量随叶位不同而不同,基因型间存在较大的变异。20种基因型烤烟上、中、下部烟叶的烟碱含量高低值之间分别相差2.01倍、2.66倍和3.37倍,总氮含量分别相差1.72倍、1.64倍和1.67倍,总糖含量分别相差3.23倍、2.70倍和2.44倍,还原糖含量分别相差3.23倍、2.53倍和2.30倍,钾含量分别相差5.42倍、2.04倍和3.55倍,氯含量分别相差7.44倍、5.30倍和6.50倍,蛋白质含量分别相差1.48倍、1.47倍和1.50倍。20种基因型烤烟中,中部烟叶各化学成分含量在适宜范围内的基因型比例分别为,烟碱占40%,总氮占85%,总糖占75%,还原糖占30%,钾含量占25%,氯含量普遍较低,蛋白质含量都小于10%。烟叶化学成分协调性也随叶位不同而不同,基因型间具有显著差异。20种基因型烤烟上、中、下部烟叶,施木克值高低值分别相差4.07倍、2.84倍和2.75倍,氮碱比分别相差1.92倍、2.77倍和2.34倍,糖碱比分别相差6.87倍、5.37倍和5.47倍,两糖差值分别相差6.24倍、7.10倍和6.94倍。20种基因型烤烟,中部烟叶化学成分协调性表现为施木克值偏大、氮碱比偏小、糖碱比不协调、两糖差值适宜。(6)烟株根系活力表现为随生育进程逐渐下降,硝酸还原酶活性、叶绿素和类胡萝卜素含量以移栽后60d最大;移栽后60d和90d,烟株的根系活力、硝酸还原酶活性、叶绿素和类胡萝卜素含量存在显著或极显著的基因型差异。不同基因型烟株干物质积累量差异显著,总积累量变化于244.01g/株~363.73g/株之间,主要集中在移栽后60-90d(平均占总积累量的49.61%)。(7)烟株钾含量和钾吸收量高于氮含量和氮吸收量,磷含量和磷吸收量在整个生育期中都比较低。烟株对氮的吸收主要集中在移栽后30-60d;对磷和钾的吸收主要集中在移栽后60-90d。烟株所吸收的氮、磷、钾主要分配在叶片和茎秆,根系比例较小。烟株氮、磷、钾干物质生产效率存在显著的基因型差异。(8)相关分析指出,烤烟叶片数与产量、上中等烟比例、均价和产值之间具有显著的正相关,叶片数对产量、上中等烟比例、均价和产值的直接作用大。烟株根系活力与产量和产值之间具有显著的正相关,与上中等烟比例具有极显著的正相关,对上中等烟比例的直接作用较大。烟株叶绿素含量与产量和产值之间具有极显著的正相关,对产量和产值的直接作用较大。烟株株高与最大叶片长度和宽度之间具有显著的正相关,根系活力与烟叶类胡萝卜素含量之间具有显著正相关,烤烟苗期根系活力与产量和产值之间具有显著的正相关。移栽后30~60d、60~90d、90~120d烟株的氮吸收量和产量之间存在显著或极显著的正相关,移栽后60~90d、90~120d烟株的磷吸收量与产量之间具有显著正相关,移栽后30~60d、90~120d的钾吸收量与产量之间具有显著或极显著的正相关。(9)聚类分析指出,不同基因型烤烟生长、生理代谢、产量、产值和养分吸收利用分类具有较大差异。在苗期,ZYH-4、ZYH-5、ZYH-11、TZ-1、TM-1和晚花K3266种基因型的苗高、根系活力高,南江3号、DZ-3和MSK3263种基因型的生物量和养分吸收量最高。大田期,ZYH-4、CZ-1、南江3号和晚花K3264种基因型的叶片数、根系活力、NR活性、叶绿素和类胡萝卜素含量、产量和产值高,ZYH-4、T202、、 CZ-1、南江3号和晚花K326的氮、磷、钾吸收量大和产量高。683烟株的氮和钾干物质生产效率高,但氮和钾吸收量以及产量低。(10)以遵义优质烤烟新品种南江3号为研究对象,发现当施氮量在0~90kg/hm2范围内,增加氮的施用量可显著增加烟株的株高、叶长和叶宽、叶片数、叶绿素和类胡萝卜素含量、硝酸还原酶活性、干物质积累量、氮、磷和钾吸收量,上中等烟比例、均价、产量、产值;施氮量90kg/hm2和105kg/hm2之间的差异不显著,甚至某些指标有所下降(11)35%有机氮和65%化肥氮配施,烟叶产量、中上等烟比例、均价、产值分别比纯施化肥氮的烤烟提高了9.71%、2.30%、2.51%、12.47%,烟叶化学成分含量及协调性最好,中后期植烟土壤氮、磷、钾养分的有效性得到了显著提高,并增加了烤烟的有效叶片数和干物质积累量,提高烤烟叶绿素和胡萝卜素含量、硝酸还原酶活性和根系活力,增加烤烟对磷和钾的吸收。有机氮和化肥氮配施显著提高植烟土壤有机质、全氮、全磷和全钾的含量,有机氮施用量越大,土壤有机质增加越多。

李丹丹[4]2008年在《四川烤烟钾、氯含量状况及与其他品质指标的关系》文中研究指明以四川烟区为基础,分析了该区烤烟的钾、氯含量及钾氯比的状况,并与国内外优质烟区烟叶钾、氯含量及钾氯比进行了差异比较;运用模糊数学隶属函数模型对该区的烟叶钾、氯及钾氯比进行了综合评价;研究了烟叶钾、氯含量及钾氯比与其他常规化学成分、物理性状、中性香气物质及感官质量的关系。主要研究结论如下:1、以四川烟区烤烟4个等级(B2F、C2F、C3F、X2F)243份样品为基础,对烤烟钾、氯及钾氯比进行了全面的描述统计分析。结果表明:四川烟区烤烟钾含量中等(1.98%),有少量样本钾含量低于1.5%;烟叶氯含量总体较适宜(0.36%),但有部分烟叶氯含量偏低;烟叶钾氯比较适宜(6.52),仅少量烟叶样本的钾氯比低于4,3个指标中钾氯比和氯含量的变异系数较大。2、以我国6个典型省份烟区4个等级(B2F、C2F、C3F、X2F)1315份烟叶样品的钾、氯含量及钾氯比的数据资料为基础,将四川烟区与国内外烟叶的钾、氯含量及钾氯比进行了差异比较。结果表明:四川烟区烟叶钾含量(1.98%)明显高于云南、河南、山东,但极显著低于福建;四川烟区烟叶氯含量(0.36%)明显高于贵州、福建,但显著低于河南、山东;四川烟区烟叶钾氯比(6.52)明显高于河南、山东,但显著低于贵州、福建。四川烟叶钾含量明显低于津巴布韦(2.32%)、巴西(2.57%)烟叶的钾含量,而氯含量及钾氯比值与国外优质烟区差异不显著。3、基于四川烟区243份烤烟样本,分析了四川烟叶钾、氯含量及钾氯比在不同品种、部位、地点和年份间的差异。结果表明:烟叶钾含量在品种间表现为云烟87>K326>云烟85>红花大金元;在部位间表现为下部叶>中部叶>上部叶;在地点间表现为宜宾地区明显高于其余地区;在年份间差异不显著。烟叶氯含量在品种间表现为K326最高,其余3个品种间氯含量差异不显著;部位间含量均较适宜,且相互差异不显著;在地点间表现为泸州地区显著高于其余地区,攀枝花地区烟叶氯含量较低(0.27%);在年份间表现为以2003年最高,2004、2005年有下降的趋势。钾氯比在品种间表现为云烟87显著高于其余3个品种;在部位间表现为下部烟叶钾氯比(7.98)明显高于中、上部烟叶,上部烟叶的钾氯比最低;在地点间表现为泸州地区显著低于其他地区;在年份间表现为逐步升高的趋势。4、以2006年四川烟区40份烟叶样品的数据资料为基础,研究了钾、氯及钾氯比与烟叶其它常规化学成分、物理性状的关系,结果表明:不同的钾、氯含量及钾氯比对烟叶各化学成分指标和物理性状的影响大小不同。总的来看,四川烤烟钾含量、钾氯比与糖含量呈显著正相关,与含氮化合物的含量呈显著负相关,而氯含量则相反;烟叶钾含量、钾氯比随叶厚的增加先降低后增加,而随叶宽的增加而升高,氯含量随单叶重的增加先降低后增加,钾含量随叶质重的增加而降低,钾氯比随叶质重的增加先增加而后降低。5.采用聚类分析、方差分析及回归分析方法研究了烟叶钾、氯含量与中性香气物质及感官质量的关系。结果表明:(1)高钾类样品的挥发性香气成分含量均明显高于低钾类和中钾类的挥发性香气成分含量。烟叶的香气质、香气量、余味、燃烧性和评吸总分均与烟叶钾含量呈正相关,回归方程均达到了极显著水平。(2)烤烟氯含量为0.4%~0.6%时,烟叶的新植二烯含量和挥发性香气物质总量最高,其挥发性香气成分总量较丰富。烟叶的香气质、香气量、余味、杂气、燃烧性、灰色分值和评吸总分均表现出随着烟叶氯含量增加先增加后降低的趋势,回归方程均达到了极显著水平。6、基于2006年四川烟区86份烟叶样品,对四川烤烟钾、氯及钾氯比进行综合评价,计算各个样本的得分,对其进行聚类分析后按照得分的高低分为4大类。结果表明:第Ⅰ类的烟叶样品的综合指数最高(0.971±0.02);第Ⅱ类烟叶样品综合指数较高(0.765±0.09);第Ⅲ类烟叶样品综合指数中等(0.579±0.03);第Ⅳ类烟叶样品综合指数较低(0.461±0.05)。在第Ⅰ类中,德昌烟区所占的比例较高,盐边、宁南也有部分样本分布,冕宁、西昌、宜宾、攀枝花样本较少,烟叶中以C3F和X2F所占的比例较高,只有少量样本为B2F和C3L;在第Ⅱ类中,米易、盐边和普格烟区所占比例较高,会东、西昌大兴乡、德昌也有少量样本分布,烟叶中以C3F(云烟85、红花大金元)所占的比例较高,X2F和B2F(云烟85)也有部分样本分布,C2F和C3L所占的比例较低;在第Ⅲ类中,宁南烟区所占的比例较高,攀枝花市仁和区、普格也有部分烟叶样本分布,盐边、米易所占的比例较少;烟叶中以C3F(云烟85)所占的比例最高,B2F和X2F也有部分样本分布;在第Ⅳ类中,会东、攀枝花市仁和区所占的比例较高,会理内东乡、宁南骑骡沟、宜宾筠连有少量样本分布,烟叶中C3F(云烟85)、红花大金元所占比例较高,B2L和B2F(云烟85)也有少量样本分布。

夏凯[5]2014年在《烤烟高钾基因型创制及其应用研究》文中研究表明钾素含量是影响烤烟品质的重要限制因素之一,为了提高烤烟钾的含量,本研究利用花粉管导入法将高钾植物商陆的DNA导入烟草胚囊得到钾高效烤烟材料,成功选育出钾高效烤烟新品系,表明该技术可以有效克服物种间杂交障碍,实现远缘物种间遗传信息的转移。通过田间试验队所获株系的农艺性状、钾吸收效率、生态适应性、钾素响应能力及经济性状进行研究,从中筛选出3个表现较优的品系,用其作父本配组5个组合,从中筛选出优势强、钾高效和综合性状较好的组合MYK5。研究结果表明:1.本研究证明通过花粉管通道法将高钾植物商陆的总体DNA导入烤烟品种K326中可以有效的提高其钾素含量,该技术可以有效的克服物种问杂交障碍,实现远缘物种间遗传信息的转移。为烤烟基因改良和种质创新提供有效的技术平台。2.首次探索出一种钾高效基因导入效果的快速鉴定方法。通过对12个钾素营养相关基因表达水平的检测和烟叶钾含量分析的结果发现:5个高钾品系中基因TORK1和NtTPK1显著高于其他基因,另外CIPK23基因的表达水平也相对较高,根据这些基因的表达情况可以预测选育高钾品种以提高其品质,并作为导入效果快速有效的鉴定方法。3.采用盆栽的方式对烟草钾高效基因型K2、K3、K5、K7、K9和K326(CK)的表型差异及钾素营养特性进行了研究。结果表明:不同供钾水平条件下,高钾基因型烤烟根系吸收能力优于对照;在钾胁迫条件下,高钾基因型烤烟抗逆性比对照好,钾素吸收和累积能力明显优于对照。通过对各钾高效基因型烤烟农艺性状、根系吸收特性,钾素的吸收与积累特性,根系钾吸收动力学参数以及抗病性等多项指标的综合评价,本试验认为K5是比较理想的高钾基因型烤烟选育目标。4.通过对不同烤烟新品系的生态适应性、肥料敏感性以及烟叶成熟特性进行试验表明:K2、K5、K7在烟株的生长前期均表现较强的生长势。三个新品系的经济性状在相同的生态区存在一定的差异,表现最好的是K5,K2次之,K7最差;烟叶化学成分中,三个新品系烟叶钾的增效性最明显。5.以K2、K5和K7为父本,配制5个杂交组合(MK2、MK5、MK7、MYK7和NYK5)对高钾基因型烤烟的农艺性状以及黑胫病抗性进行改良。结果表明:基因遗传因素虽然对抗病性很重要,但并不是决定性因素。通过合理的杂交配组可以有效的改良高钾基因型烤烟的抗性;遗传因素对烟叶钾含量影响较大,5个杂交组合不同部位烟叶的钾含量都显著高于对照。5个组合中,MYK5的杂种优势最为明显,且遗传了钾高效基因型亲本的高钾特性,是理想的高钾基因型烤烟选育目标。通过对各钾高效基因型烤烟钾素营养相关基因表达水平、烤后烟叶钾含量、大田农艺性状、产值产量以及抗病抗逆性等多项指标的综合评价,本试验成功筛选出以高钾品系K5作为父本的杂交组合MYK5。该组合于2013参加了湖南省烤烟新品种区域试验表现良好并被推荐继续参加2014年湖南省品种区域试验,有望在近年被培育成具有钾高效特征的烟草新品种。

程昌新[6]2006年在《烤烟钾含量的变异分析及农艺措施调控研究》文中认为本研究以遗传背景不同且遗传基础差异大的6个烤烟亲本为材料,按Griffing双列杂交设计方法2配制成15个杂交组合,分别种植在河南烟区的郑州、商丘、信阳3个地点,对F_1代和亲本的不同部位钾含量的变异及稳定性进行了分析,并研究了不同栽培调控措施对烤烟钾含量的影响。主要研究结论如下: 1、烤烟钾含量的联合方差分析表明:烤烟钾含量在不同基因型间、地点间和部位间的差异均达到显著或极显著水平,表明烟叶钾含量的变异广泛存在。除下部茎外,其余各部位烟叶钾含量的基因型×地点互作均达到1%极显著水平,说明环境条件对不同基因型烤烟钾含量的影响较大。 2、对21个基因型的钾含量进行了描述统计分析,结果表明:(1)供试材料上部叶钾含量在亲本间为1.67%±0.32%,变异系数为19.33%;在杂交种间为2.10%±0.80%,变异系数为38.28%。(2)中部叶钾含量在亲本间为2.01%±0.30%,在杂交种间为2.07%±0.45%。(3)下部叶钾含量在亲本间为2.23%±0.31%,在杂交种间为2.25%±0.52%。(4)上部茎钾含量在亲本间为1.95%±0.31%,杂交种间为1.55%±0.25%,两者的变异系数接近,亲本间为15.99%,杂交种为15.91%。(5)下部茎钾含量在亲本间的平均值和标准差都比杂交种间要大,亲本间为2.47%±0.47%,杂交种间为2.16%±0.44%。(6)根部钾含量在亲本间为2.14%±0.62%,在杂交种间为2.01%±0.60%。 3、对6个烤烟亲本不同部位的钾含量进行分析,结果表明:(1)亲本上部叶钾含量的变幅是1.47% ~1.91%,其钾含量高低依次为:RG17>中烟90>红花大金元>K326>潘圆黄>8136。(2)亲本中部叶钾含量的变幅为1.41%~2.63%,依次为:RG17>红花大金元>8136>中烟90>潘圆黄>K326。(3)下部叶钾含量的变幅是1.85%~2.64%,依次为:RG17>红花大金元>8136>中烟90>潘圆黄>K326。(4)根部钾含量的变幅是1.97%~2.28%,依次为:8136>RG17>红花大金元>中烟90>潘圆黄>K326。(5)上部茎钾含量的变幅是1.85%~2.08%,依次为:红花大金元>RG17>潘圆黄>8136>K326>中烟90。(6)下部茎钾含量的变幅为2.09%~2.61%,依次为:中烟90>RG17>8136>红花大金元>K326>潘园黄。 4、烤烟钾含量在地点间也存在着一定的变异。3个地点相比较,21个基因型不同部位钾平均含量均呈现信阳>商丘>郑州的趋势;对信阳点钾含量进行分析,表明21个基因型上部叶、中部叶和下部叶的钾含量变幅分别为2.14~4.12%、1.94~3.00%、2.03~2.99%,呈现上部叶>下部叶>中部叶的趋势。上部茎、下部茎和根部钾含量的变幅分别为1.03~2.78%、2.02~3.24%、2.02~3.94%,呈现根部>下部茎>上部茎的趋势。 5、对烤烟不同部位钾含量进行简单相关分析,结果表明:上部叶与根部钾含量呈极显著正相关,与中部叶钾含量呈显著正相关。根部与中部叶、下部叶、上部茎、下部茎的钾含量均呈正相关关系,但不显著。亲子相关分析表明:上部叶、中部叶、下部叶、根部的钾含量在亲子间的正相关均达到显著或极显著水平;上部茎、下部茎的钾含量在亲子间也呈正相

张子龙[7]2007年在《甘蓝型黄籽油菜主要营养特性及其产量和品质的形成与调控规律研究》文中认为油菜是我国四大油料作物之一,是重要的食用油源和蛋白质饲料来源,也是重要的工业原料。在相同遗传背景下,甘蓝型黄籽油菜的种子种皮薄,种子含油量普遍高于黑、褐籽,而且油无色素,少杂质,清澈透明;饼粕蛋白质含量高,纤维素和多酚类物质含量低,饲料利用价值高。因此,甘蓝型黄籽油菜的遗传研究及其相应的品种选育已越来越受到国内外油菜育种工作者的高度重视,国内外都把甘蓝型黄籽油菜作为油菜育种的主要目标之一。近年来,我国的甘蓝型黄籽油菜育种取得了较快的进展,先后有一批黄籽品种已在生产上推广和应用。与此同时,对于甘蓝型黄籽油菜相关的基础理论研究方面也有不少学者做了大量的工作。但过去的研究主要是集中在黄籽的解剖学、遗传规律、种皮生理生化特性、品质特性以及种子生理特性等方面,对于黄籽油菜的主要营养特性、产量与品质的形成特点及调控规律等方面涉及甚少。本研究以甘蓝型黄、黑籽油菜4对近等基因系(L1,L2、L3,L4、L5,L6和L7,L8)为材料,对比研究了黄籽油菜和黑籽油菜的主要营养特性及养分效率差异,探讨了甘蓝型黄籽油菜产量与品质的形成特点及生理机制。同时,为了进一步验证上述研究结果,又以通过国家审定的优质甘蓝型黄籽油菜新品种“渝黄2号”为材料,采用五元二次回归正交旋转组合设计,研究了密度及氮、磷、钾、硼肥五因素对甘蓝型黄籽油菜产量和品质的调控规律。主要研究结果如下:1.对不同生育时期甘蓝型黄、黑籽油菜主要营养元素的含量及吸收积累规律进行对比研究,结果表明,油菜植株的含氮量和含磷量均以苗期最高,以后则随生育进程的推进而逐渐降低。苗期和越冬期黄籽油菜的含氮量较相同遗传背景下的黑籽低,但蕾薹期直至开花期和成熟期,黄籽油菜的全株含氮量都高于相应的黑籽油菜。黄籽油菜地上部的含磷量高于黑籽1%~12%。钾主要分布在果皮中,在籽粒中的含量很低。开花期黄籽油菜的含硼量较低,但在成熟期黄籽油菜累积在茎中的硼开始向籽粒中运输,且黄籽的运输强度大于黑籽,成熟期黄籽油菜地上部的含硼量与黑籽相当,有的甚至高于黑籽。黄籽油菜氮、磷、钾素的累积量均高于黑籽油菜,且籽粒中氮、磷的比例高于黑籽。2.养分胁迫试验结果表明,低氮胁迫后油菜籽粒中的氮、磷含量变化不显著,但硼的含量大幅下降,黄籽油菜地上部养分积累量的降低幅度高于黑籽。低磷胁迫下黄籽油菜茎和籽粒中含磷量的下降幅度大于黑籽,而果皮中含磷量的降幅小于黑籽。黄籽油菜磷素、氮素积累量的降低幅度均小于相应的黑籽。低硼胁迫下黑籽油菜钾素积累量的降低幅度大于黄籽,说明黑籽的钾素积累量更易受低硼胁迫的影响。低硼胁迫后油菜植株茎和果皮中氮素的分配比例下降,而籽粒中的比例上升,且黑籽的上升幅度显著高于黄籽的,表明低硼胁迫下黑籽中氮素的运转能力更强。3.运用Lynch对养分效率的评价方式分别对供试油菜的氮、磷、硼效率进行评价,结果表明,在本试验范围内,L1和L8属于氮低效不敏感型,L2属于氮高效不敏感型,L7属于氮低效敏感型。黄籽基因型L1、L3和L5为磷高效敏感类型,而黑籽基因型L2、L4和L6为磷低效不敏感类型。L3和L5为硼高效敏感类型,L1为硼低效敏感类型,黑籽基因型L2、L4和L6为硼低效不敏感类型。研究发现,氮素的吸收与利用效率均与产量有(极)显著的相关关系,但氮素吸收效率对产量的贡献更大。低磷胁迫条件下,磷素的吸收效率对单株产量的贡献较大,但正常供磷时,磷素运转效率对单株产量的贡献较大。硼素的吸收效率对单株产量贡献最大,其次为硼素利用效率,硼素运转效率对单株产量的直接作用最小。比较黄籽油菜与黑籽油菜氮、磷和硼素的利用效率,结果显示,黄籽油菜的氮素表观利用率、氮素生理利用率和氮素偏生产力均高于黑籽,而土壤氮素依存率显著低于黑籽。供试黄籽油菜的磷素偏生产力、平均硼素生理利用率、硼素偏生产力和土壤硼素依存率均高于黑籽的。4.对甘蓝型黄籽油菜与黑籽油菜苗期的生理特性进行比较研究,结果发现,“糖高氮低”是甘蓝型黄籽油菜苗期一个重要的生理特性。无论是在不同的叶龄期,还是在植株的不同部位,均是黄籽油菜含糖量高,含氮量低。越冬期黄籽油菜叶片的硝态氮含量和硝酸还原酶活性均低于黑籽油菜,且硝酸还原酶活性在黄、黑籽之间的差异达到了显著水平。甘蓝型黄籽油菜苗期叶片的光合色素含量显著高于黑籽,但LAI和叶片的净光合速率却显著低于黑籽。10叶期以前的干物质积累在黄、黑籽间无太大差异,但在10叶期到越冬期之间,黄籽的干物质积累显著低于黑籽。越冬期以后黄籽油菜单株干物质积累逐渐超过对应的黑籽油菜,到成熟期黄籽的单株干物重明显高于黑籽,且黄籽籽粒占干物重的比例显著高于黑籽的。5.以黑籽油菜为对照,研究甘蓝型黄籽油菜角果的生长特性及角果发育期间的生理代谢特点,结果表明,角果长在花后17天左右基本定型,而角果平均宽和表面积在花后24天左右才定型,以后随着成熟度的提高,角果的长和宽会略有下降,黄、黑籽油菜角果的生长发育规律基本一致,但供试黄籽油菜角果的平均长度和表面积均显著大于黑籽的,角果的平均宽在黄、黑籽之间无显著差异。黄籽油菜角果干物质最大积累强度(快速积累期)大于(长于)黑籽,而且黄籽油菜的果皮输出能力也比黑籽强。黄籽油菜花后各时期的LAI均显著高于相应的黑籽,黄籽油菜初花期叶片的光合色素含量、角果成熟期的PAI以及角果的光合色素含量都不同程度地高于黑籽。黄、黑籽油菜角果的光合速率在角果发育的初期和成熟期差异不大,但在花后17~31天左右,黄籽角果的光合速率显著高于黑籽的。黄籽油菜果皮中的可溶性糖含量、淀粉酶活性以及果皮的SPS、GS活性均比黑籽的高,表明黄籽果皮中可以合成更多的蔗糖,可提供更多的碳水化合物,且角果有更强的氮素同化能力。黄籽油菜籽粒的SS活性高于黑籽,说明其“库”器官中蔗糖供应充足,蔗糖降解代谢旺盛,为籽粒中脂肪和蛋白质的合成和积累奠定了基础。在角果的发育进程中,尤其是从花后17天左右开始,油菜角果果皮的CAT和SOD活性在逐渐下降,而MDA含量呈逐渐上升趋势,但黄籽果皮的CAT和SOD活性都高于相应的黑籽,且黄籽这两种酶的下降较黑籽慢,此外,黄籽果皮的MDA含量也低于相应的黑籽,表明黄籽油菜果皮的衰老比相应的黑籽慢。6.甘蓝型黄籽油菜产量构成相关性状分析表明,黄籽油菜主花序籽粒产量及角果形态指标的变异系数均高于黑籽油菜的,而主花序每角粒数和千粒重的变异系数在黄、黑籽之间差异不大。黄籽油菜一次分枝每角粒数、千粒重、千粒体积和角果表面积以及二次分枝籽粒产量和有效角果数的变异系数均高于黑籽。甘蓝型黄、黑籽油菜主要农艺性状与产量间的相关与通径分析结果表明,影响黄籽油菜单株籽粒产量的农艺性状主要是一次分枝起点、一次分枝有效角果数和二次分枝有效角果数,其次是有效一次分枝数和主花序有效角果数。而影响黑籽油菜单株籽粒产量的主要农艺性状是二次分枝有效角果数、株高和有效一次分枝数,其次是主花序角果表面积。7.对甘蓝型黄籽油菜与黑籽油菜油分积累及脂肪酸组成的动态变化进行分析,结果表明,黄、黑籽油菜的油分积累趋势基本一致,但从花后24天起,黄籽的含油量显著比相应的黑籽高,至成熟期黄籽的含油量平均比黑籽高3个百分点。各供试基因型油菜种子油分的最大积累强度都出现在花后30天左右,但黄籽油菜的油分最大积累强度大于黑籽的。棕榈酸含量在种子的整个发育过程中呈逐渐下降的趋势;油酸含量在开花至花后31天上升很快,之后迅速下降;亚油酸的含量在整个种子发育过程中呈下降趋势;亚麻酸含量在17~31天呈下降趋势,以后维持在11%左右的水平;花生烯酸含量在花后17天时仅有1%左右,之后迅速上升,花后45天基本稳定在10%左右,直至成熟;芥酸含量在整个种子发育过程中均呈上升趋势,尤其是在开花24天以后上升极快,成熟时达最大值。种子发育过程中脂肪酸组成的变化趋势在黄、黑籽之间基本相似,但黄籽油菜的亚油酸和花生烯酸含量较黑籽高,而芥酸含量则较黑籽低,差异达到了极显著水平。8.油菜主要品质性状间的相关分析表明,蛋白质含量与含油量之间呈(极)显著负相关,棕榈酸、油酸和亚油酸之间表现为极显著正相关,但它们与芥酸表现为显著或极显著负相关。对黑籽油菜而言,棕榈酸、油酸和亚油酸这三种脂肪酸与亚麻酸之间表现为极显著负相关,但与花生烯酸之间有极显著正相关关系;但对于黄籽油菜而言,这三种脂肪酸与亚麻酸之间呈不显著的正相关关系,而与花生烯酸之间表现为极显著负相关。黑籽的亚麻酸与花生烯酸、芥酸之间分别呈极显著的负相关和正相关,但黄籽的亚麻酸与花生烯酸和芥酸之间无显著相关关系。此外,花生烯酸与芥酸之间的相关关系在黄、黑籽之间也恰好相反。此外,对油菜主要品质性状与角果农艺性状及光合色素含量间的相关性进行分析,结果显示,油菜主要品质性状与角果农艺性状组间的相关主要是由于品质性状中的花生烯酸、芥酸、棕榈酸、亚油酸、油酸和角果农艺性状中的角果长、每角粒数、角果表面积、果喙长的相关引起的。成熟期种子的含油量与终花期果皮中的光合色素含量之间有显著正相关,与籽粒中的叶绿素a及总叶绿素含量之间有极显著正相关。9.研究养分胁迫条件下油菜主要品质性状的变化及黄、黑籽油菜间的差异,结果发现,低氮胁迫下,种子含油量上升幅度小,而蛋白质含量的下降幅度较大,低氮胁迫对蛋白质合成的影响更大。无论低氮胁迫与否,供试基因型L1、L7和L8的脂肪和蛋白质总量都较高,而L2的一直较低。氮素对棕榈酸和亚麻酸的含量有显著影响,低氮胁迫处理后黄籽油菜的棕榈酸含量不变或者略有增加,而黑籽油菜的棕榈酸含量有不同程度的下降。黄籽油菜的脂肪和蛋白质总量受低磷胁迫影响较小,但对低硼胁迫更为敏感。无论磷、硼胁迫与否,黄籽油菜的脂肪和蛋白质总量均显著高于黑籽的。磷素、硼素及其互作只对亚油酸、亚麻酸和花生烯酸有显著或极显著影响。而对棕榈酸、油酸和芥酸的影响不显著。低硼处理使供试黄籽油菜棕榈酸含量提高,而使黑籽油菜的棕榈酸含量降低。10.采用回归正交旋转组合设计,研究密度及肥料(氮、磷、钾、硼肥)对国审优质黄籽油菜品种“渝黄2号”主序、分枝农艺性状及最终生物产量和籽粒产量的影响,结果表明,在本试验设计水平下,主花序有效长主要受密度、氮素的影响,且氮、硼互作对其有一定影响。主花序的籽粒体积随施氮量的增加有逐渐增大的趋势,而密度、磷、钾和硼素对其无明显影响。主花序角果形态指标对密度和氮、磷素较为敏感,而钾素和硼素对角果的形态指标影响不大。主花序角果PPA与密度及施肥有一定关系,尤其与氮素的关系密切,密度和钾素互作对主花序角果PPA也有一定影响,二者之间存在着较强的互补效应。对主花序角果SNPA影响最大的是硼素,氮素和磷素互作对主花序角果SNPA也有一定影响。在一定范围内,增加密度可以提高主花序群体产量,而密度过大之后,由于个体生长条件变差,因此也会进而影响主花序的群体产量。在本试验水平下,随氮素施用量和密度的增加,一次分枝籽粒体积逐渐增大。密度和磷素互作、氮素和磷素互作以及氮素和硼素互作均对一次分枝籽粒体积有显著影响,且均呈协同正向互作。磷素对一次分枝每角粒数的影响最大,其次为钾素,随二者施用量的增加,一次分枝每角粒数呈逐渐下降趋势。密度和钾素的互作对一次分枝每角粒数也有极显著影响,二者之间具有一定的互补效应。一次分枝籽粒千粒重主要受氮素的影响,随氮素施用量的增加一次分枝籽粒千粒重也逐渐增大。密度和磷素互作、氮磷互作以及氮硼互作对一次分枝籽粒千粒重都有显著影响,且都呈等量促进,差量抑制的正向互作效应。密度与一次分枝角果长之间呈开口向上的抛物线关系,随磷素施用量的增加,一次分枝角果长逐渐变小。密度和钾素互作对一次分枝角果长也有显著影响,在不同的密度条件下,钾素对一次分枝角果长的影响也不相同,可能表现为正效应,也可能表现为负效应。密度对一次分枝有效角果数有正效应,氮素与一次分枝有效角果数之间呈抛物线关系。氮素对一次分枝起点有极显著负效应,密度和磷素对一次分枝起点有正效应,而钾素和硼素对一次分枝起点无显著影响。氮素与单株有效一次分枝数间呈开口向下的抛物线关系,硼素和密度对单株有效一次分枝数有负效应。对群体有效一次分枝数影响最大的是密度,其次为氮素。密度与氮素之间互作对群体有效一次分枝数也有影响。随氮素施用量和密度的加大,一次分枝群体产量呈极显著上升的趋势,钾素与一次分枝群体产量之间呈开口向下的抛物线关系。密度和硼素互作对一次分枝群体产量也有影响,硼素的施用必须视密度的具体情况而定,高密度下配施较多的硼素才能保证获得高的一次分枝群体产量。对一次分枝群体产量而言,磷素和钾素之间存在较强的正向互作,但二者之间并非完全是等量促进的关系。氮素对单株有效二次分枝数的影响最大,其次是密度,而对群体有效二次分枝数影响最大的是氮素。氮素和磷素与二次分枝有效角果数的关系密切。在本试验条件下,要保证“渝黄2号”籽粒产量在2178.06 kg/hm~2以上,密度的取值范围是11.66~11.99万株/hm~2,肥料的优化方案为:施N 201.60~211.58 kg/hm~2,施P_2O_5 115.20~124.80kg/hm~2,施K_2O 115.80-124.20 kg/hm~2,施B 1.49~1.61 kg/hm~2。供试因素对籽粒产量的影响和对一次分枝群体产量以及对群体干物重的影响基本一致,各供试因素主要是影响了一次分枝群体产量,进而间接对籽粒产量和群体干物重产生影响。11.采用回归正交旋转组合设计,研究密度及肥料(氮、磷、钾、硼肥)对国审优质黄籽油菜品种“渝黄2号”含油量、产油量、脂肪酸组成及籽粒中色素含量等品质性状的影响,结果表明,5个供试因素中对含油量影响最大的是氮素,无论是主花序种子含油量还是一次分枝种子含油量均随施氮量的增加而显著下降,但氮素与主花序胚含油量之间呈开口向下的抛物线关系。密度和氮素互作、密度和磷素互作以及氮素和钾素互作都会对主花序胚含油量产生显著影响。在本试验条件下,保证“渝黄2号”种子产油量在940.80 kg/hm~2以上的最优栽培措施是:密度取11.82~12.15万株/hm~2,施N 197.10~207.53 kg/hm~2,施P_2O_5 115.08~124.92 kg/hm~2,施K_2O 115.80~124.20 kg/hm~2,施B 1.51~1.63 kg/hm~2。供试因素对产油量和对籽粒产量的影响基本相似,说明高的产油量必须以高的籽粒产量为前提,在此基础上通过适当加大种植密度,减少施氮量,增加硼素施用量来实现增加产油量的目的。本试验设计水平下,硼素与棕榈酸含量之间呈开口向下的抛物线关系,随着硼素施用量的增加,棕榈酸含量表现出快速增加→缓慢增加→最大值→缓慢减少→快速减少的变化趋势。5个供试因素中对油酸含量影响最大的是磷素,磷素与油酸含量之间呈开口向上的抛物线关系。对亚油酸含量影响最大的是钾素,钾素与亚油酸含量之间呈开口向上的抛物线关系。氮素和磷素对亚麻酸含量影响较大,二者与亚麻酸含量之间呈开口向下的抛物线关系。密度和钾素互作对亚麻酸含量也有一定的影响,二者对于亚麻酸含量有等量抑制,差量促进的作用。磷素与硼素互作对亚麻酸含量也产生一定的影响。磷素对花生烯酸含量影响较大,随磷素施用量的增加,花生烯酸含量呈缓慢上升趋势。芥酸含量高低受遗传因素决定,密度、肥料对其基本无影响。氮素对籽粒叶绿素a含量影响最大,随氮素施用量的增加,籽粒叶绿素a含量逐渐上升。氮素和硼素对籽粒叶绿素b含量影响较大。各试验因素对籽粒总叶绿素含量均无显著效应,表明籽粒总叶绿素含量很可能受遗传因素决定,密度、肥料对其基本无影响。随氮素施用量的增加,籽粒类胡萝卜素含量呈逐渐上升趋势。

杨帆, 戴林建, 潘著, 吴成林[8]2012年在《钾高效基因型烟草的选育及研究进展》文中认为钾是影响烟叶品质最重要的元素之一,选育钾高效基因型烤烟是提高我国烟叶钾含量的有效途径。综述了钾高效基因型烤烟钾素吸收、积累和分配特性,选育方法等方面的研究成果,并指出了今后的主要研究方向。

杨玉玲[9]2014年在《烟草钾高效吸收基因型筛选及其机理研究》文中提出烟草是我国重要的经济作物,钾素对其产量和质量有较大的影响。我国钾肥资源缺乏,筛选钾高效烟草种质资源,对其机理进行研究,是缓解烟草对钾需求的途径之一。对重庆烟草研究所收集提供的166个基因型,通过营养液培养和大田栽培,进行筛选鉴定,对烟草钾高、低效基因型营养机理差异进行研究,获得了如下主要研究结果:1.筛选获得烟草钾高效基因型和低效基因型从苗期开始,通过水培实验对166个烟草基因型进行初步筛选,获得20个钾高效基因型和15个钾低效基因型,将获得的35个基因型在大田中进行进一步筛选,最终获得3个钾高效基因型NC89、垫江芽种、HB030和三个低效基因型NC628、涪陵焦石土烟、云烟1号。2.不同烟草基因型水培筛选,探索不同钾水平下苗期生理差异在不同的钾处理下,不同基因型幼苗生长的差异首先表现在外部形态上。在低钾处理下,烟苗下部叶会出现典型的缺钾症状。与钾低效基因型相比,钾高效基因型出现缺钾症状较晚,子叶脱落较缓慢,叶片较多。在生长的前期,幼苗对钾素的吸收量较小,故低钾处理下,根系发育较快,生物量积累多。随着幼苗的生长发育,对钾素的需求逐渐增加,故处理后期,常钾下的幼苗根系生长较好,生物量积累增加较快。3.不同钾水平对烟草钾高、低效基因型农艺性状的影响处理30天至90天,各基因型的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽呈现增长趋势,处理45天至60天时,烟株增长均为最快,在处理75天株高达到最大,随后基本处于停止状态;茎围处理60天以后变化较小;处理后60天之前,最大叶长增幅较大,以后缓慢增长;最大叶宽在处理30天到75天,呈现增长趋势,75天到90天呈现下降趋势,最大值出现在移栽75天。总体而言,低钾胁迫条件下,各基因型的株高和最大叶长在处理30天时低于常钾处理,最大叶宽和茎围差距不大。随着处理时间的推移,低钾胁迫条件下,各基因型的主要农艺性状表现出明显的劣势。低钾胁迫下,各基因型的根总长、根总表面积、根总体积及根系活力都有不同程度的下降。4.不同钾水平对烟草钾高、低效基因型生理指标的影响低钾胁迫条件下,钾高效基因型NC89、垫江芽种、HB030光合色素与钾低效基因型NC628、涪陵焦石土烟、云烟1号的差异主要在处理60天时,钾高效基因型NC89、垫江芽种、HB030所含叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量高于钾低效基因型NC628、涪陵焦石土烟、云烟1号。对功能叶细胞糖氮代谢的研究表明,低钾胁迫下,淀粉酶活性升高,相对于钾低效基因型而言,钾高效基因型NC89、垫江芽种、HB030升高的较多;蛋白质含量、蔗糖合成酶、硝酸还原酶活性下降,较低效基因型而言,钾高效基因型蛋白质含量下降较多,蔗糖合成酶、硝酸还原酶活性下降少。对功能叶细胞膜的研究表明,低钾胁迫下,MDA、 SOD、POD活性上升,相较钾低基因型而言,钾高效基因型MDA、SOD、POD活性上升量较多。5.不同钾水平对烟草钾高、低效基因型光合作用参数的影响净光合速率在处理60天时达到最大,此时低钾胁迫条件下,三个钾高效基因型净光合速率比三个钾低效基因型净光合速率总体高出56.08%;功能叶胞间二氧化碳浓度最大值在处理75天时,此时三个钾高效基因型在常钾处理下的胞间二氧化碳浓度比低钾胁迫下的高出7.51%,而三个钾低效基因型高出47.01%NC89、HB030在不同钾素处理下的各个时期,蒸腾速率明显大于其他基因型;NC628、涪陵焦石土烟、云烟1号经低钾胁迫处理后,下降64.01%,下降幅度较大,远大于高效基因型NC89、垫江芽种、HB030下降的10.00%。6.不同钾水平对烟草钾高、低效基因型烟叶化学成分的影响低钾胁迫条件下,氯含量、氮碱比、糖碱比上升,氮活性变化不大,其他指标均有不同程度的下降,且各基因型的化学协调性也有不同成程度的下降。常钾处理下,NC89、垫江芽种、HB030的钾含量、烟碱含量高、还原糖含量低,NC628、涪陵焦石土烟、云烟1号钾含量、烟碱含量、还原糖含量都低。低钾胁迫下,NC89、垫江芽种、HB030钾含量高于NC628、涪陵焦石土烟、云烟1号在常钾处理下的钾含量;NC89、涪陵焦石土烟的氯含量、氮含量下降,还原糖含量上升;NC628、垫江芽种、HB030氯含量、氮含量上升,还原糖含量下降;云烟1号氯含量、还原糖含量变化不大,氮含量上升;垫江芽种烟碱含量略有上升,其他基因型均下降。7.烟草钾高效基因在不同基因型中的表达NtAKTl-1在NC89的下部叶中的相对表达量较高;在常钾处理下,相对于垫江芽种和HB030、NtAKT5、NtNKT-2、NtKC1在NC89根部相对表达量较高;NtNKT1在NC89的根部相对表达量较高,在常钾处理下的HB030茎、叶部位相对表达量较高;NtNKT-1、NtNKT2在NC89的茎部相对表达量较高;在低钾胁迫条件下,NtTPK1-1在HB030的根部相对表达量较高。8.烟草钾高效基因在不同部位中的表达NtAKT1-1、NtAKT5、NtKUP2、NtSKOR、NtTPK1-1在根部和叶中相对表达量较高;NtKAT在根部、茎、中部叶的相对表达量较高;NtTPK1-2在根部、茎、上部叶的相对表达量较高;NtHAK5、NtKCO1在上部叶的相对表达量较高;NtTORK1在上部、中部叶的相对表达量较高,在根、茎、下部叶基本不表达;NtHAK1主要在叶部表达,根、茎部相对表达量较低。9.烟草钾高效基因在不同钾处理下的表达低钾胁迫下,NtNKT1、NtTPK1-1在NC89、垫江芽种、HB030中各部位的相对表达量明显下降;NtTPK、NtTPK1-1经低钾胁迫处理,其在各部位的相对表达量明显上升;NtAKT1-1、NtHAK1、NtKUP2经低钾胁迫处理,其在各部位的相对表达量无明显变化。在低钾胁迫条件下,NtAKT5、NtHAKl、NtKAT、NtKC1. NtNKT-2在根部的相对表达量下降;NtNKT-1、NtNKT2在茎中的相对表达量下降;NtKAT在茎中的相对表达量上升;NtHAK5.NtKAT、NtKCO1、NtKC1、NtTORK1、 NtSKOR在叶中的相对表达量上升。

邓阳春[10]2010年在《遵义烤烟营养特性及其产量、品质研究》文中进行了进一步梳理本论文针对烤烟施肥技术体系中存在的“施肥量大、肥料利用率低、烟叶质量下滑,特色逐渐消失”等问题,通过田间调查取样、盆栽试验、渗漏池试验以及大田试验,分析烟叶质量、烟地土壤质量现状,并研究烤烟营养特性和种植过程中养分平衡,以及烤烟-玉米轮作、烤烟连作体系养分平衡,最终利用高效微生物菌肥与化学肥料配施,降低化学肥料用量,提高养分利用率,提高烤烟产量、质量。主要结论如下:1烟叶总体质量体征遵义烟叶年均产量较低仅1846.63 kg/hm2,产值低,亩均产值仅1200元左右,均价8.87元/kg,上等烟、中上等烟比例均较低。烟叶化学成分有待改善,半数以上的烟叶总糖、还原糖超过适宜范围。烟叶总氮含量绝大部分集中在1.5%-2.5%之间;烟碱含量80%以上超过2.5%,并且超过3.0%的达到55.24%;蛋白质含量近70%在6%-7%之间,在较适宜范围的仅占1/4。超过85%的烟叶含钾量低于2.0%,仅13.11%达到或超过2.0%。遵义烟叶施木克值平均4.16,较适的仅占1.42%,绝大部分偏高:糖碱比平均7.58,约50%的烟叶糖碱比较适宜:氮碱比平均为0.63,仅4.53%较适,绝大部分低于0.8;钾/氯平均5.44,4.0-10.0之间的占73.37%,超过1/4的烟叶钾/氯在适宜范围之外。2烟地土壤质量现状植烟土壤养分含量丰富。有机质平均含量25.36 g/kg,53.37%-土壤有机质含量在20-30 g/1kg之间,21%的土壤有机质含量超过30 g/kg;pH为6.04,80%以上的土壤pH在5.0-7.0之间。土壤全氮含量1.89 g/1kg,近90%的土壤全氮在1-2.5 g/1kg之间:硝态氮平均含量6.03 mg/kg,主要集中在10 mg/kg以内,约占80%;铵态氮平均含量12.60 mg/kg,主要集中在15 mg/kg以内,占75.53%。全磷平均含量0.66 g/kg、速效磷含量为17.57 mg/1kg。烟地全磷含量主要集中在0.5-1.0 g/kg,占64.04%,近50%土壤速效磷含量超过15 mg/kg。土壤全钾含量平均21.40g/1kg,50%的土壤全钾含量在20g/1kg以上;缓效钾395.65 mg/kg,低于400 mg/1kg的占57.30%;高于400的土壤占42.69%;速效钾164.75 mg/1kg,大于150 mg/1kg的占55.35%。3土壤养分含量与烟叶化学成分的相关性土壤pH与烟叶总糖、蛋白质呈极显著正相关,与还原糖含量呈显著负相关;土壤有机质含量仅与烟叶钾含量呈极显著负相关。土壤全氮与烤烟化学成分主要呈现正相关关系,其中烟叶总氮、烟碱、蛋白质、氯含量均与土壤全氮呈极显著正相关(r=0.139**、r=0.143**、r=0.262**、r=0.151**),钾/氯呈显著正相关(r=0.110*);铵态氮与烟叶钾含量呈极显著负相关(r=-0.303**))、与氮碱比呈显著正相关(r=0.107*)。土壤磷素对总糖、还原糖、总氮、烟碱、蛋白质、钾、糖/蛋、糖/碱均有影响,其中全磷与烟叶烟碱、蛋白质含量呈极显著正相关(r=0.305(**)、r=0.244**)),与烟叶含钾量呈显著正相关(r=0.115*),与糖/蛋、糖/碱呈显著负相关(r=-0.122*、r=-0.116*);速效磷含量与总糖呈极显著正相关(r=0.358**)),与总氮含量呈极显著负相关(-0.112**))。土壤全钾含量与烟叶还原糖、总氮呈极显著负相关;缓效钾与还原糖、总氮、钾、氯均呈极显著正相关;有效钾含量与总糖、总氮、烟碱、蛋白质、氯呈极显著正相关。土壤水溶性氯与烤烟化学成分主要呈现负相关,其中与还原糖、总氮、蛋白质均达到显著水平。4烤烟营养特性与养分利用烤烟对氮、磷、钾的吸收均呈现低-高-低的趋势。对氮的吸收移栽60天之前逐渐增加,在60-90天之间达到吸收高峰,90天后逐渐降低。不同品种间存在差异,特别是前期速率增加和最大吸收均存在差异。至采收结束共吸收氮8.63 g/株(金海1号)、9.75 g/株(南江3号)、7.75/株(遵烟6号)、6.25 g/株(K326)、6.85/株(云烟85)、7.17/株(云烟87)。烤烟对磷的最大吸收在60天以后,不同品种间吸收的速率、最大吸收出现的时间均存在差异,特别是最大吸收出现的时间差异较大。其中,遵烟6号、云烟85在移栽后70天左右达到最大吸收;南江3号在75天左右达到最大吸收;K326在移栽后80天达到最大吸收;金海1号、云烟87则在移栽90天后达到最大吸收。至采收结束共吸收磷0.71 g/株(金海1号)、1.11g/株(南江3号)、0.78g/株(遵烟6号)、0.63g/株(K326)、0.68g/株(云烟85)、0.76g/株(云烟87)。烟株对钾的吸收90%以上是在移栽90天前完成,且除金海1号外,其余5个品种最大吸收峰出现在40-45天,且75%-85%的钾吸收在移栽60天内完成。至采收结束共吸收钾9.91 g/株(金海1号)、11.11g/株(南江3号)、9.38 g/株(遵烟6号)、6.63 g/株(K326)、6.77g/株(云烟85)、6.81g/株(云烟87)。烤烟生育期土壤速效氮、磷、钾供应也呈低-高-低变化,但是比烤烟吸收提前。烤烟移栽后逐渐增加,至移栽后30天左右达到最大供应,移栽后30-50天期间有较大供应,50天后土壤速效氮、磷、钾供应量迅速减少,80天后降到极低水平。土壤地下径流量与降雨量呈显著正相关,下渗液量/降雨量前期最高,但随着烟株体积的增加而降低。在下渗液中,硝态氮浓度远远高于铵态氮,钾离子与硝态氮相当,磷含量极低。烟地氮素,大部分被淋溶,部分被吸收,少部分残留于土壤中;磷肥施入土壤后,淋失极少,少量被吸收,大部分残留于土壤中;钾肥施入土壤后,约1/3被吸收,淋溶量低于吸收量,残留量大于吸收量。连续种烟3年后土壤A1-P比栽烟前增加了6倍;Fe-P增加了2.30倍;O-P、Ca-P呈波动变化,最终O-P无明显变化,Ca-P增加。种烟结束后,不同形态的磷占总无机磷的比例为Al-P(23.39%), Fe-P (39.36%),O-P (21.76%), Ca-P (15.47%);而植烟前土壤则分别为O-P(38.94%), Fe-P (30.04%), Ca-P (24.19%), Al-P (6.82%)。土壤全钾与栽烟前无明显变化,但土壤H_2O-K含量较植烟前增加4.3倍,NH4Ac-K增加3.92倍,HNO_3-K增加4.70倍。植烟结束后,土壤不同形态钾所占比例由最初的H_2O-K (17.31%), NH_4Ac-K (48.81%), HNO_3-K(33.88%),变为H_2O-K (17.72%), NH4Ac-K (44.93%), HNO_3-K(37.34%).5连作、轮作体系烟叶、土壤质量及养分利用连作、轮作土壤质量、烟叶质量均与总体遵义总特特征相同,土壤养分含量均较丰富。烟叶质量较差,化学成分均有待改善。土壤有机质、全量氮、磷、钾较丰富,速效养分含量丰富;总糖、还原糖以及烟碱偏高,总氮、钾、蛋白质偏低。无论烤烟连作还是烤烟-玉米轮作烤烟产量、质量和对土壤养分的影响均无明显差异。而且盆栽试验发现适宜的土壤在烤烟连作时,短期连作(≤3季)烟叶产量无显著变化:在不宜连作的土壤上,烟叶产量持续降低,直至绝收。但盆栽过程中土壤有效养分含量不同程度地增加。其中,有效磷增幅最大,有效钾次之,有效氮最低。常规施肥时连作、轮作烤烟产量、产值、病害发生率均无明显差异。土壤全量、速效养分含量相当,且种植后均呈现全氮、全磷、全钾均略有增加,速效氮略有降低,速效磷显著增加,速效钾略有增加,速效养分含量均较丰富。降低玉米施肥量后,轮作体系烤烟产量、产值均显著高于连作,病害发生率也显著降低。土壤速效养分发生差异变化,土壤速效氮,轮作体系略有增加但不显著;连作体系则表现为收后为栽前的3.7倍;土壤速效磷,轮作体系收获后土壤含量约为栽前2倍;连作体系为4.71倍。土壤速效钾,轮作体系收获后土壤含量约为栽前2倍;连作体系则接近栽前的3倍。降低玉米肥料用量后,显著提高玉米、烤烟当季养分表观利用率。连作烤烟09年养分利用率分别为氮25.01%、磷17.70%、钾24.67%;轮作处理烤烟养分表观利用率则有分别为,氮为41.48%、磷29.91%、钾34.63%。玉米养分表观利用率,减肥前氮41.53%、磷49.22%、钾64.93%;减肥后,氮81.40%、磷103.86%、钾99.82%。6高效多功能生物菌肥与烟地减肥增效高效多功能生物有机肥与化学肥料配合施用,降低化学肥料用量,提高养分利用率;促进烟株生长,减少病害发生,增加产量、产值,并改善烟叶品质,提高各部位叶的可用性。高效多功能生物有机肥与化学肥料配合施用,降低化学肥料用量,但不降低土壤速效养分含量,并且活化土壤养分,提高土壤养分的生物有效性,保证养分的充足供应,满足烤烟生长。施用专用生物菌肥,促进养分供应曲线右移,在烤烟关键生育期(40-80天)提供充足的养分,更适合烤烟养分需求规律。还能降低成本,增加纯收入,可节约肥料成本12元/亩,减少病害防治药剂施用,减少对环境的污染,有较好的生态效益。

参考文献:

[1]. 烟叶钾素积累特性及遗传变异分析[D]. 晃逢春. 河南农业大学. 2000

[2]. 烟草生育后期钾素积累规律研究[D]. 舒海燕. 河南农业大学. 2002

[3]. 不同基因型烤烟营养特性的研究[D]. 冯晓英. 西南大学. 2012

[4]. 四川烤烟钾、氯含量状况及与其他品质指标的关系[D]. 李丹丹. 河南农业大学. 2008

[5]. 烤烟高钾基因型创制及其应用研究[D]. 夏凯. 湖南农业大学. 2014

[6]. 烤烟钾含量的变异分析及农艺措施调控研究[D]. 程昌新. 河南农业大学. 2006

[7]. 甘蓝型黄籽油菜主要营养特性及其产量和品质的形成与调控规律研究[D]. 张子龙. 西南大学. 2007

[8]. 钾高效基因型烟草的选育及研究进展[J]. 杨帆, 戴林建, 潘著, 吴成林. 作物研究. 2012

[9]. 烟草钾高效吸收基因型筛选及其机理研究[D]. 杨玉玲. 西南大学. 2014

[10]. 遵义烤烟营养特性及其产量、品质研究[D]. 邓阳春. 西南大学. 2010

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