【Objective】The present paper aimed to study the impact of organic and inorganic combined application on the organic carbon composition, carbon bank management index and organic carbon functional group of tobacco planting soil in Wuxi county, so as to provide reference for improving the quality of tobacco planting soil and reasonable fertilization.【Method】Four treatments were set up under the condition of constant nitrogen input in field experiment: chemical fertilizer（CF）, chemical fertilizer with mushroom slag organic fertilizer（CMO）, chemical fertilizer with high carbon-based fertilizer（CHB）, and chemical fertilizer with biological organic fertilizer（CBO）.The effect of organic and inorganic application on soil carbon reservoir was studied by measuring total organic carbon and active carbon functional group structure using Fourier infrared spectrometry（FTIR）.【Result】（i） Compared with single organic fertilizer, the soil supplemented with organic fertilizer was slightly increased, and there was no significant difference between the treatments, significantly increased the output value on flue-cured tobacco leaf;（ii） The DOC, MBC content of the soil active carbon bank treated with organic fertilizer was significantly higher than that of single chemical fertilizer treatment.Among them, CMO treatment showed the largest increase in soil DOC content, thus being 67.13%, 12.84%, and 28.54% higher than CF, CHB, CBO, respectively.CBO treatment showed the most increase in soil MBC content, with soil MBC content increasing 42.32% compared to CF and CHB treatment showing 11.43% higher soil EOC compared to CF;（iii）Among the three organic fertilizers, the DOC distribution of DOC, CMO, CBO, EOC, and the carbon bank management index of CHB treatment was significantly greater than CF and CMO;（iv） The structure difference of each treated organic carbon functional group was small, which mainly included phenols, aromatic hydrocarbons, olefins and mesamides.The relative peak area at 1634 cm -1 was associated significantly positively with soil MBC content, and that at 468 cm -1 was associated significantly negatively with soil TOC content.【Conclusion】Compared with single organic fertilizer, soil organic residue organic fertilizer significantly improved soil DOC and MBC content and high carbon-based fertilizer significantly improved soil EOC content and carbon bank management index.Short-term organic and inorganic distribution had little impact on organic carbon functional groups.However, the peaks at 1634 and 468 cm -1 were significantly associated with the soil TOC and MBC content.At the same time, organic-inorganic fertilizer significantly increased the yield and output value of flue-cured tobacco.

为探究我国主要植烟区烟草青枯病鉴定病圃中青枯菌的系统发育,采用演化型分类框架下的序列变种分类方法,对从各烟株和土壤样品中分离得到的100株青枯菌进行系统发育分析.结果表明,所有菌株可归为4个分支,分别为序列变种15、17、34、54.其中,云南文山州广南县病圃中的菌株为序列变种17和54,福建泰宁县的菌株为序列变种34,福建三明市三元区的菌株为序列变种15和34,广东白云区的菌株为序列变种15和17,广东南雄市的菌株为序列变种15、17和34,安徽宣城市宣州区的菌株为序列变种34和54,贵州福泉的菌株为序列变种17,重庆彭水的菌株为序列变种17.本研究发现同一病圃中存在多个序列变种,某些病圃同一地块中烟株与土壤分离所得菌株序列变种不一致.

为明确烟田烟叶携带病毒与周边作物和杂草携带病毒的亲缘关系,利用RT-PCR克隆烟田烟叶与周边杂草和作物携带病毒外壳蛋白(CP),通过MEGA序列比对分析黔江烟田烟叶和周边杂草与作物所带病毒种类及其亲缘关系.结果显示,黔江地区烟草感染病毒有烟草普通花叶病毒(TMV)、黄瓜花叶病毒(CMV)和马铃薯Y病毒(PVY);在烟田周边杂草和作物番薯、四季豆、糯米团、三悬叶钩草、杂草中检测到了TMV;自番薯、四季豆、蓬蘽、千里光、糯米团、三悬叶钩草中扩增出CMV;自番薯、四季豆、假酸浆、杂草中扩增出了PVY.进化关系分析显示,三悬叶钩草、四季豆、糯米团以及番薯为黔江烟田烟叶TMV的主要来源,蓬蘽为烟叶病毒病CMV的侵染源,假酸浆为烟田PVY的主要来源.

小型温室棚作为农业生产的重要设施,可为农作物创造一个温度适宜的、受保护的生长空间,保证作物正常生长、促进作物早熟.以确保重庆地区春冬季烟苗正常发育、维持温室内适宜的土壤温度为导向,对温室棚内温度进行了试验和数值模拟,探究了温室棚内温度分布规律,并在此基础上分析生物质发酵产热对温室棚内土壤温度场的影响.结果表明:试验中埋设稻壳的温室棚内土壤温度平均提高3.5℃且温室棚中平均温度低于10℃的天数明显减少.埋设稻壳的温室棚中烟苗茎高和叶片数增长值最大,平均茎高从移栽时的7.8 cm增长到了 12 cm,叶片数从平均5片增长到了 11片,均大于未埋设稻壳试验组,这表明土壤中埋设稻壳有助于烟草的生长发育.数值研究表明温室棚内不同深度的土壤层温度变化状况一致,均呈现先降低后升高再降低的趋势.地温随土壤深度的增加而降低,地表下10 cm、20 cm的土壤层区域温度高于10.6℃、8℃,有利于烟苗在低温环境下正常生长.且土壤温度存在一定的昼夜温差,更利于烟苗发育.埋设稻壳的温室土壤层温度变化趋势与未埋设稻壳的温室一致,但其土壤层平均温度、最低温度至最高温度以及昼夜温差分别升高了 2.3℃、1.1-5.5℃、4.8℃.试验和数值研究结果表明稻壳发酵产生的热量可以提高和维持温室内土壤温度,对土壤具有保温和热量补给的作用.

为了探索不同种类钾肥配施对烤烟钾积累、烟叶产量和质量的影响,选用烤烟品种云烟87为试验材料,在重庆市巫溪县古路镇青龙村开展了不同硫酸钾和黄腐酸钾配施方案的田间比较试验.结果表明:T2处理(70％硫酸钾和30％黄腐酸钾)的烟株田间长势最好,T3处理(50％硫酸钾和50％黄腐酸钾)次之;T3处理的烟株干物质积累量最多、根体积最大;T2处理能提高土壤速效钾含量,并减少土壤缓效钾的消耗,更利于植物吸收利用钾离子;T3处理烟叶的钾分配系数最大、钾肥表观利用率较高且烟叶的化学成分含量及其协调性较适宜,T5处理(100％黄腐酸钾)烟叶的钾积累量最大,钾肥表观利用率最高,T2处理烤后烟叶的化学成分含量及其协调性最适宜;T3处理的产量最高,达107.21?kg/667m2,T5处理的产值最高,达1526.87元/667m2.综合考虑烟株的长势、干物质积累、根体积、钾素利用率、烤后烟叶的化学成分及其协调性、产量和产值等因素,T3处理(50％硫酸钾和50％黄腐酸钾)是钾肥配施的最优方案,可在当地生产上推广应用.

植物刺激素是一类能够促进植物生长发育、缓解非生物胁迫及提高作物品质的物质或微生物,目前已广泛应用于农业生产,并逐渐成为化肥和农药提质增效的一大利器.本研究通过在烟草移栽前、缓苗期、团棵期到旺长期,喷施植物刺激素—鱼蛋白和海藻糖至烟叶表面,探究在烟草不同时期以不同方式施用鱼蛋白对烟草早生快发及防控烟草野火病的作用.结果表明,鱼蛋白不仅促进烟草早生快发,提升烟草农艺性状,同时对野火病具有较好的防治效果.其中,烟苗缓苗期喷施鱼蛋白(100 g/667 m2),团棵期再次喷施鱼蛋白(500 g/667 m2),对烟草团棵期的最大叶长、最大叶宽、茎围、有效叶片数、叶面积等农艺性状指标均有显著提升作用,显著促进烟草早生快发,同时对烟草野火病的防控效果最好,可为田间大面积推广使用提供理论和实践基础.

烟草青枯病是由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的土传细菌性病害,常造成重大经济损失,筛选高抗、良好生态适应性的种质资源是选育青枯病抗病品种、防治烟草青枯病的重要基础.为明确不同烟草种质对青枯病抗性的差异,筛选出优良的抗性材料,本研究在彭水田间自然发病地块连续2年(2020年和2021年)对不同烟草品种进行田间抗病评价.结果表明,供试抗性烟草品种的病程发展曲线下面积显著低于感病对照品种红花大金元、长脖黄、翠碧一号;依据抗性等级划分,在2年的发病高峰期(2020年8月15日和2021年8月22日),均表现抗病的供试品种为"岩烟97"和"6036","岩烟97"连续2年的病情指数分别为12.73和3.89,"6036"连续2年的病情指数分别为3.70和15.65.综合来看,本研究通过抗性评价明确了"岩烟97"和"6036"对青枯病的抗性最强,且抗性稳定,育种潜力较大,可作为后续高抗品种的参考材料.

为探究不同增碳减氮措施对植烟土壤养分及微生物群落结构的影响,以云烟116为研究对象,设置常规施肥(CF)和3个增碳减氮处理[常规施肥减氮10％,分别加施菇渣有机肥750 kg/hm2(MO)、高碳基肥600 kg/hm2(HB)、生物有机肥750 kg/hm2(BO)],测定其土壤碳氮养分及微生物群落结构.结果表明,MO处理土壤全碳和有机质含量较常规施肥CF分别显著增加了23.62％和25.05％;与CF相比,MO处理酸杆菌门、绿弯菌门两个优势菌门相对丰度更高,慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)相对丰度也明显高于其他处理;HB处理上述菌群相对丰度仅次于MO处理,BO处理上述菌群相对丰度最低,而镰刀菌属、腐质霉属等致病菌属在HB处理中相对丰度最低.研究表明,菇渣有机肥配合减氮措施在促进土壤碳、氮养分释放,改善土壤微生物群落结构,提升养分利用率方面效果最佳.

Heat shock proteins 70 (Hsp70) constitute a highly conserved protein family of cellular chaperones widely distributed in plants, where they play a fundamental role in response to biotic and abiotic stress. Until now, genome-wide analyses of the Hsp70 gene family have been conducted for some species. However, reports about Hsp70 genes in Nicotiana tabacum are scarce. In this study, we systematically conducted genome-wide identification and expression analysis of the Hsp70 gene family in tobacco, including gene structure, classification, evolutionary relationships, promoters, and transcript levels in response to abiotic stress treatments. In all, 61 Hsp70 members were identified and classified into six groups that were mapped onto 18 chromosomes, where most were distributed on both ends of the chromosome. The conserved structures and motifs of NtHsp70 proteins in the same subfamily were highly consistent. At least 15 pairs of NtHsp70 genes underwent gene duplication by segment and tandem duplications. Most NtHsp70 proteins contained N-terminal hexokinase conserved motifs. Phylogenetic analysis showed that most species expanded according to their own species-specific approach during the evolution of Hsp70s. Tissue-specific expression analysis indicated that all NtHsp70 genes were involved in at least one or more abiotic stress responses, highlighting the wide participation of NtHsp70 genes in environmental adaptation. This is the first genome-wide analysis of Hsp70 in N. tabacum. These results indicate that each NtHsp70 member fulfilled distinct functions in response to various abiotic stresses.

温度是影响春冬季烟苗生长和发育的关键因子之一,分析和掌握日光温室温度场的分布规律,可为温室的设计和结构优化提供理论依据,对加速春冬季烟苗(尤其是高海拔地区)的生根速度和生根数量、提升烟苗的环境适应能力、加速春烟的生长、促使烟草成熟期进一步提前等具有重要意义.选取春冬季典型天气晴天和雨天对棚内温度场进行了全天候的数值模拟,并通过田间试验实时采集田间温室棚温度和数值结果对比验证.结果表明:晴天和雨天棚温度日变化趋势相同,棚内温度分布在水平方向由中心向四周递减,竖直方向上温度由土壤表面向上下递减;随着土壤深度的增加,温度的波动幅度减小,当深度达到30cm后,晴天和雨天土壤温度波动分别为3.08K和1.55K;根据不同土壤深度的温度变化规律,土壤温度分布划分为3个特征区域:多变层(0～10cm,波动:晴天16～7.51K,雨天6～3.01K),缓变层(10～20cm,波动:晴天7.51～3.7K,雨天3.01～1.74K),平稳层(20～30cm,波动:晴天3.7～3.08K,雨天1.74～1.55K).

[背景和目的]为明确采后烟叶颜色变化与能量代谢的关系.[方法]以烤烟品种(系)"豫烟13号"和"LY1306"为研究对象,采用暗箱试验的方式,分析采后烟叶的变黄变褐过程,并对试验过程中烟叶的变黄程度、变褐程度、丙二醛(MDA)含量、能量相关物质(ATP、ADP、AMP)含量、能荷和细胞色素氧化酶(CCO)、琥珀酸脱氢酶(SDH)等呼吸代谢相关酶的活性进行测定.[结果](1)随采后时间的延长,两品种(系)烟叶的变黄程度、变褐程度和MDA含量均逐渐增加;与LY1306相比,豫烟13号采后烟叶变黄变褐发生的早,MDA含量增长较快.(2)两品种(系)烟叶的ATP、ADP含量在试验期间呈现出先上升后下降的趋势,AMP含量则逐渐上升;豫烟13号采后烟叶ATP含量和能荷比LY1306更高,但ADP含量和AMP含量低于LY1306.(3)相较于LY1306,豫烟13号采后烟叶的SDH和CCO活性较高且高活性时间持续更长.(4)变黄程度与ATP、AMP和能荷呈现极显著正相关关系(P＜0.01);变褐程度与AMP极显著的正相关关系(P＜0.01).[结论]与LY1306相比,豫烟13号更容易变黄和变褐,采后烟叶的变黄变褐过程可能与其能量代谢活动有关.

为实现对烟草叶片中烟草赤星病菌的SYBR Green Ⅰ实时定量PCR(q-PCR)快速检测,根据链格孢属ITS基因序列差异位点,设计了1对特异性引物.通过构建含有目的片段的重组质粒,建立了标准曲线,构建了q-PCR快速定量检测方法并对感病叶片进行检测,灵敏度达到1.0×10-3 ng/μL.实验样品验证表明,该方法可以对烟草赤星病菌进行快速检测和定量.

探究不同基追肥比例对烤烟新品种渝金香1号农艺性状、光合指标、经济性状及品质的影响,为该品种合理施肥及推广应用提供依据.田间试验设置5种基追比处理,其中,T1处理为当地烟农习惯施肥方案(对照),氮(N)追肥比例为14.5％,钾(K2O)追肥比例为2.9％;T2、T3、T4、T5处理的氮追肥比例依次为24.3％、34.1％、43.5％、55.1％,钾追肥比例依次为16.0％、29.0％、42.2％、56.0％.试验结果表明,田间农艺性状表现最优的是T3处理和T4处理;光合指标表现最好的是T4处理;经济性状表现最好的是T3处理;烤后中部烟叶化学成分协调性最好的是T3处理和T4处理.因此,渝金香1号的基追比以T3处理和T4处理为最优,即氮的追肥比例占34.1％～43.5％,钾的追肥比例占29.0％～42.2％,可作为重庆烟区渝金香1号优质生产的施肥方案依据.

[目的]番茄(Solanum lycopersicum)作为重要的蔬菜作物,其生长受到包括害虫、真菌、细菌和病毒等各种生物因素的危害.明确番茄抗性基因SlN-like的抗病毒功能与机制,为番茄的抗病毒育种与抗病毒药剂的靶向开发提供理论依据.[方法]从茄科植物基因组数据库Solanaceae Genomics Network中获得SlN-like的全长,并将其分为4段,利用融合聚合酶链式反应(fusion PCR)扩增获得SlN-like的序列全长;通过生物信息学分析SlN-like的进化关系、蛋白特征、保守结构域、亚细胞定位以及互作关系;通过实时荧光定量PCR分析SlN-like在番茄根、茎、叶、花和果实中的表达情况及其在烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)侵染后的叶片表达量;借助烟草脆裂病毒(tobacco rattle virus,TRV)介导的基因沉默技术(virus induced gene silencing,VIGS)沉默番茄内源SlN-like,摩擦接种TMV-GFP于沉默植株,明确SlN-like对病毒侵染的影响.实时荧光定量PCR分析沉默植株中脱落酸(abscisic acid)、茉莉酸(jasmonic acid)和乙烯(ethylene)激素相关基因的表达量及SlN-like在外施乙烯利(ethephon,ETH)3、6、12、24 h后的表达情况,最终明确SlN-like调控激素途径响应病毒侵染的机制.[结果]通过分子克隆与融合PCR技术,从番茄品种Micro-Tom中克隆获得全长3444 bp的SlN-like,上传至NCBI获得序列号MW792493.通过生物信息学分析发现SlN-like含有TIR、NB-ARC和NACHT结构域,并与马铃薯(Solanum tuberosum)N-like(AAP44394.1)亲缘关系最近.SlN-like在番茄各组织中均有表达,在茎中的表达量最高,其次是根、花,叶和果实中的表达量最低.TMV-GFP侵染番茄后第5、7天SlN-like的表达显著高于PBS处理,分别是PBS处理的1.6和2.2倍,并且TMV-GFP侵染会使SlN-like的表达持续升高.TRV载体介导沉默番茄的SlN-like,发现沉默78.3％的SlN-like不会影响番茄生长表型,但可促进TMV-GFP侵染;实时荧光定量PCR分析发现沉默植株中ERF1的表达显著降低,仅为对照组的12.5％;外施乙烯利处理番茄3 h后SlN-like表达量升高,并在12 h达到最高峰,是对照组的2.71倍,24 h后恢复正常.[结论]番茄SlN-like属NBS-LRR类抗病蛋白,其表达受TMV侵染诱导,沉默SlN-like促进TMV-GFP侵染,降低乙烯相关基因ERF1的表达,而外施乙烯利导致SlN-like的差异表达,揭示了SlN-like作为正调控因子可能影响乙烯途径介导的番茄抗病毒防御.

为了解烟草受赤星病菌侵染后蛋白质表达变化情况,探讨不同抗性烟草品种的差异,对"云烟87""K326"和"Beinhart1000-1"的叶片进行了人工接种,通过双向电泳比较分析感染前和感染后第6 d烟草叶片蛋白差异点.结果表明,通过双向电泳共有148个表达差异明显的蛋白质点,选取差异点进行质谱分析,通过质谱结果及数据库搜索鉴定,共成功鉴定到38个差异蛋白质点.经过分析,根据这38个蛋白所参与的代谢途径和生化功能将它们归纳成5个类群:碳代谢途径相关的蛋白质、光合作用相关的蛋白质、能量代谢相关的蛋白质、防御相关的蛋白质和蛋白合成相关的蛋白质,同时还有5个未知蛋白.

在分析我国烟叶烘烤管理现状的基础上,提出了未来生产后期各个环节中的"大数据运用+无人值守+智能控制"的烘烤发展方向.结合文献,归纳出下一步科研创新的研究重点,并对新形势下大数据的挖掘与管理提出了建议.

[目的]通过量化不同时段烟叶的表观特征值,掌握烟叶含水率的变化规律,针对烤烟含水率时序数据的非线性特征及相邻时段烤烟含水率间的较强关联关系,实现对不同时段烟叶含水率预测.[方法]利用全自动色差计提取烟叶颜色特征[明度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)、饱和度(C*)和色相角(H *)]和图像信息技术提取纹理特征[纹理均值(m)、标准差(σ)、平滑度(R)、三阶矩(μ3)、一致性(U)以及纹理熵(e)]并加以分析.利用因子分析得出6个表观优度因子[明度值(L*)、红度值(a *)、黄度值(b *)、纹理均值(m)、标准差(σ)和纹理熵(e)]作为网络模型的样本集,利用Kolmogorov定理和试验法确定预测模型隐含层为13个节点,采用L-M (Levenberg-Marquardt)训练算法,进行有限次的训练拟合,建立拓扑结构为6-13-1的BP神经网络模型,对烟叶含水率进行预测.[结果]烟叶图像的颜色特征和纹理特征值所呈现的变化符合烟叶在烘烤变化的表观体现,表明烟叶的图像信息较好地符合神经网络模型输入层与输出层相关性的要求.所建立的烟叶含水率BP(Back Propagation)神经网络预测模型的决定系数R2为0.9987,均方根误差RMSE为0.0118,能够较好地预测不同时段烟叶的含水率.[结论]利用BP神经网络模型的不同时段烟叶含水率预测模型,可为掌握烟叶含水率动态变化规律提出一种解决方案.

为探究施氮量水平对烤烟新品种渝金香1号生长发育及烟叶产质量的影响,为其合理施肥提供依据,开展了不同施氮量水平的田间试验.以当地主栽烤烟品种云烟87的推荐施氮量(n,kg·hm-2)为中间值,设置T1(n-7.5)、T2(n)、T3(n+7.5)三个施氮量水平,从农艺性状、经济性状、烟叶品质等方面对渝金香1号在不同施氮水平的表现进行比较.结果表明,T3处理长势较旺,烟叶产量和产值最高,但上部叶片成熟度较差,烟叶化学成分协调性较差;T1和T2处理烟株长势协调,叶片成熟度较好,T2的产量和产值较高,T1的均价和上中等烟率最高、化学成分协调性最好.因此,在优先考虑烟叶品质性状并兼顾农艺性状、经济性状的需求下,渝金香1号施氮量以中等(与云烟87一致)或稍低为宜.

Lignin is one of the most valuable renewable industrial materials. To elucidate the mechanism via which lignin is synthesised, we compared the lignin content, leaf hardness, cell wall thickness of palisade tissue, and gene expression patterns of lignin biosynthetic enzymes in three tobacco (Nicotiana tabacum L.) varieties during maturation. The results consistently showed that during maturation, the accumulation of lignin gradually increased in tobacco leaves, reaching a peak at full maturity (45 days after topping), and then gradually decreased. Similarly, the transcript level analysis revealed that the gene expression pattern of NtPAL, NtC4H, NtCCoAOMT and NtCOMT were relatively high, and consistent with the lignin content changes. Thus, the four genes may play regulatory roles in the synthesis of tobacco lignin. Analysis of tissue expression patterns of the lignin synthesis-related gene showed that the NtPAL, NtC4H, Nt4CL, NtHCT, NtCCoAOMT, NtCOMT, NtCCR, NtCAD, and NtPAO were all expressed in stems, roots, and leaves. NtC3H and NtF5H were specifically expressed in stems and roots, and not in leaves. Consistently, the NtC3H promoter induced high GUS expression in stems and petioles, marginal in roots, and no GUS activity in leaves. These results provide insights into molecular regulation of lignin biosynthesis in tobacco.