烤烟烟碱化控调节机理及降碱技术研究

论文题目: 烤烟烟碱化控调节机理及降碱技术研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物栽培学与耕作学

作者: 王峰吉

导师: 林彦铨

关键词: 烤烟,烟碱,化学控制,烟碱生物合成,烟叶可用性

文献来源: 福建农林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 目前,我国烤烟烟叶的外观质量已经基本达到或接近国际优质烟叶的标准,但烟叶化学成分的协调性不够,尤其是中上部烟叶,突出表现为烟叶的烟碱含量偏高,烟叶的工业可用性降低。为降低烤烟烟碱含量、协调烟叶化学成分、提高其工业可用性,本研究以烤烟品种K326为材料,期望从54个不同化学物质的处理中筛选出既可降低烟碱含量,又不影响烟叶生长发育、产量、品质的处理,然后探讨所筛选出的处理应用于生产的配套栽培技术;通过比较烟碱含量存在显著差异的处理间烟碱合成的前体物质、中间产物含量以及合成酶活性间的差异,探讨不同化学物质处理对烟碱生物合成、积累的调控机制。主要结果如下: 1、54个不同化学物质的处理中,叶面喷施50μM α-NAA、3μM GA3、1.25mM乙烯利、1mM CuSO4、1mM ZnSO4以及根部浇灌100μM α-NAA这6个处理均可以极显著降低全株叶、腰叶和上二棚烟叶的烟碱含量;而叶面喷施0.15μM BR、根部浇灌2mM MnSO4和3mM MnSO4却可以极显著地增加全株叶、腰叶和上二棚烟叶的烟碱含量。分析54个处理的叶片生长发育和叶片结构的差异后发现:上述可以显著降低烟碱含量的6个处理中,只有叶面喷施50μM α-NAA的烟株,其叶片的生育天数、叶面积、干鲜比、叶片厚度、海栅比、栅栏组织细胞数、腺毛密度以及表皮毛总数未受显著影响。主成分分析和逐步回归分析均表明:化学物质处理后,烟碱含量均同生育天数、叶面积、干鲜比、叶厚、海栅比和栅栏组织细胞数等指标极显著相关。这些指标反映化学物质对烟叶生长发育、叶片结构的影响情况具有代表性。进一步对6个降低烟碱含量处理的烤后烟叶化学成分进行分析发现,以叶面喷施50μM α-NAA的处理,化学成分最为协调,符合优质烟叶的要求,烟叶可用性最高。 2、九个不同化学物质处理调控烟碱合成的前体物质、中间产物、合成酶活性进而影响烟碱含量的生理机制存在明显差异,其可能的途径主要有:（1） 处理1（叶面喷施50μM α-NAA）、处理2（叶面喷施3μM GA3）、处理6（根部浇灌100μM α-NAA）和处理7（叶面喷施0.15μM BR）通过调节氨基酸、烟酸、腐胺含量和合成过程的关键酶活性。（2 ）处理3（叶面喷施1.25mM乙烯利）调节氨基酸和烟酸的供应量以及合成过程的关键酶活性。（3） 处理4（叶面喷施1mM CuSO4）和处理5（叶面喷施1mM ZnSO4）主要通过调节合成过程的关键酶活性,与氨基酸、腐胺、烟酸的供应量无关。（4） 处理8（根部浇灌2mM MnSO4）和处理9（根部浇灌3mM MnSO4）通过调节中间产物腐胺的供应量和合成过程的关键酶活性;与氨基酸和烟酸的供应量无关。逐步同归分析表明,各处理与叶片烟碱含量密切相关的指标为:处理1为天冬

论文目录:

中文摘要

Abstract

第一章 前言

1 烟碱概述

2 烟碱的生物合成与转化

2.1 合成部位

2.2 合成过程

2.3 合成后的运输

2.4 合成后的转化

3 烟碱在烟草体内的积累与分布

4 影响烟株烟碱合成与累积的因素

4.1 环境条件

4.1.1 海拔高度、水分、光照、热量

4.1.2 土壤

4.2 栽培措施

4.2.1 打顶和留叶数

4.2.2 肥料

4.2.3 覆膜和培土

4.3 采收和调制

4.4 外源化学物质

4.5 其它方法

5 本研究的意义及主要内容

5.1 本研究的意义

5.2 本研究的主要内容

第二章 降低烤烟烟碱含量化学物质的筛选

摘要

第一节 不同化学物质处理对烟叶烟碱含量和叶片生长发育情况的影响

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

1.2.2 烟株田间观察

1.2.3 取样方法

1.2.4 实验测定方法

2 结果与分析

2.1 不同化学物质处理对全株叶、腰叶和上二棚烟叶烟碱含量的影响

2.1.1 方差分析结果

2.1.2 全株叶烟碱含量

2.1.3 腰叶烟碱含量

2.1.4 上二棚烟碱含量

2.2 不同化学物质处理对叶片生长、干物质积累的影响

2.2.1 方差分析结果

2.2.2 腰叶生育天数

2.2.3 上二棚生育天数

2.2.4 腰叶叶面积

2.2.5 上二棚叶面积

2.2.6 腰叶干鲜比

2.2.7 上二棚干鲜比

2.3 不同化学物质处理对叶片结构的影响

2.3.1 方差分析结果

2.3.2 腰叶叶片厚度

2.3.3 上二棚叶片厚度

2.3.4 腰叶海绵组织和栅栏组织厚度比

2.3.5 上二棚海绵组织和栅栏组织厚度比

2.3.6 腰叶栅栏组织细胞数

2.3.7 上二棚栅栏组织细胞数

2.3.8 腰叶腺毛密度

2.3.9 上二棚腺毛密度

2.3.10 腰叶、上二棚表皮毛总数

2.4 不同化学物质处理后叶片生长发育和结构指标的主成分分析

2.5 不同化学物质处理烟碱含量与叶片生长发育、结构指标相关分析

3 小结

第二节 不同化学物质处理对烤后烟叶的化学成分的影响

1 材料与方法

1.1 试验地概况和试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

1.2.2 烘烤和测定方法

2 结果与分析

2.1 方差分析结果

2.2 化学成分差异

3 小结

第三章 化学物质调控烟碱含量的生理机制

摘要

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

1.2.2 取样方法

1.2.3 实验测定

2 结果与分析

2.1 不同化学物质处理对烟碱在烟株内积累与分配的影响

2.1.1 方差分析

2.1.2 根部烟碱含量

2.1.3 木质部烟碱含量

2.1.4 韧皮部烟碱含量

2.1.5 全株叶烟碱含量

2.1.6 不同部位烟碱含量的相关分析

2.2 不同化学物质处理对干物质在烟株内积累与分配的影响

2.2.1 方差分析

2.2.2 根干鲜比

2.2.3 茎干鲜比

2.2.4 叶片干鲜比

2.2.5 不同部位干鲜比和烟碱含量的相关分析

2.3 不同化学物质处理对烟碱合成前体的影响

2.3.1 氨基酸总量

2.3.2 天冬氨酸

2.3.3 精氨酸

2.3.4 鸟氨酸

2.3.5 甲硫氨酸

2.3.6 氨基酸和叶片烟碱含量的相关分析

2.4 不同化学物质处理对烟碱合成中间产物的影响

2.4.1 腐胺

2.4.2 亚精胺

2.4.3 精胺

2.4.4 多胺总量

2.4.5 腐胺／多胺总量

2.4.6 烟酸

2.4.7 烟碱合成中间产物与烟碱含量的相关分析

2.5 不同化学物质处理对烟碱合成过程中主要酶活性的影响

2.5.1 ADC活性

2.5.2 ODC活性

2.5.3 SAMDC活性

2.5.4 PAO活性

2.5.5 PMT活性

2.5.6 烟碱合成酶活性与烟碱含量的相关分析

2.6 烟碱合成前体、中间产物和酶活性的相关分析

2.6.1 氨基酸、多胺和烟酸的相关分析

2.6.2 多胺、烟酸和合成酶活性的相关分析

2.6.3 氨基酸和合成酶活性的相关分析

2.7 不同化学物质处理的叶片烟碱含量与生理指标的关系

3 小结与讨论

3.1 不同化学物质处理的效应差异

3.2 不同化学物质处理调控烟碱生物合成的作用途径

第四章 降低烤烟烟碱含量的栽培技术研究

摘要

1 材料与方法

1.1 试验地概况和试验材料

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

1.2.2 烟株田间观察

1.2.3 取样方法

1.2.4 观察、测定方法

1.3 烟叶烘烤、分级和化学成分分析

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 不同处理间全株叶、腰叶和上二棚烟叶烟碱含量的差异

2.1.1 全株叶烟碱含量

2.1.2 腰叶烟碱含量

2.1.3 上二棚烟碱含量

2.2 不同处理间叶片生长发育的差异

2.2.1 生育天数

2.2.2 干鲜比的差异

2.2.3 叶片厚度

2.2.4 叶面积

2.2.5 海栅比

2.2.6 栅栏组织细胞数

2.3 不同处理间经济性状的差异

2.3.1 产量

2.3.2 产值

2.3.3 均价

2.3.4 上等烟比例

2.3.5 上中等烟比例

2.4 不同处理间C3F、B2F烟叶的化学成分差异

2.4.1 总糖含量

2.4.2 总氮含量

2.4.3 蛋白质含量

2.4.4 烟碱含量

2.4.5 施木克值

2.4.6 糖碱比

2.4.7 氮碱比

3 小结

第五章 总结与展望

摘要

1 总结与讨论

1.1 降低烤烟烟碱含量的化学物质的筛选

1.2 化学物质调控烟碱含量的生理机制

1.2.1 氨基酸

1.2.2 多胺代谢和烟碱合成酶

1.2.3 烟酸

1.2.4 激素

1.2.5 基因水平调控

1.3 降低烤烟烟碱含量的栽培技术研究

2 烟叶品质研究方向展望

参考文献

附录一 缩略语

致谢

发布时间: 2005-09-27

参考文献

• [1].烟碱氮素来源和供氮对烤烟生长、氮素吸收、烟碱含量的影响[D]. 习向银.中国农业大学2005
• [2].土壤钾转化、烟株钾吸收及烟碱累积的水热耦合效应与特征参数研究[D]. 尉芹.西北农林科技大学2004
• [3].氨基酸钾肥对烟草生理指标及品质的调控研究[D]. 刘岱松.沈阳农业大学2009
• [4].烟草（Nicotiana tabacum L.）降烟碱代谢调控的分子机制研究[D]. 赵丹.贵州大学2016
• [5].基于高光谱技术的烟草含氮化合物估测模型研究[D]. 窦玉青.山东农业大学2016
• [6].不同光照处理对烤烟品质的影响及氮化物的高光谱监测研究[D]. 贾方方.河南农业大学2013
• [7].云南大理特色优质烤烟品质差异化及区划研究[D]. 宗浩.中国农业科学院2012

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